Projektbeschreibung
Wie süß: bessere Kontrolle über Glykosidierungsreaktionen
Glykane, auch bekannt als Kohlenhydrate, Saccharide oder Zucker, sind in Zellen allgegenwärtig und spielen eine entscheidende Rolle bei zellulären Prozessen. Sie sind Polymere, die aus verschiedenen Kombinationen von Monomeren oder Monosacchariden bestehen sowie komplexe 3D-Strukturen bilden. Diese Glykane sind häufig auch mit anderen Nichtzuckermolekülen verbunden. Dies wird unter anderem durch Glykosidierung oder Bildung glykosidischer Bindungen erreicht. Angesichts der entscheidenden Rolle von Glykanen in wichtigen Anwendungsbereichen, einschließlich Biomedizin, Energie und Biotechnologie, wird das EU-finanzierte Projekt SWEET-PI Wege zu einer besseren synthetischen Kontrolle über die verschiedenen Schritte und Arten untersuchen, die an Glykosidierungsreaktionen beteiligt sind.
Ziel
Progress in chemical synthesis has provided access to a large variety of complex glycostructures, having a major impact in the expansion of Glycoscience. Central to carbohydrate chemistry is the glycosidation reaction, which involves the formation of a glycosidic bond between donor and acceptor molecules. It is commonly accepted that this process requires the formation of transient ionic species, whose stability, conformational properties and interactions determine to a large extend the reaction outcome. In principle, these elusive species are stabilized by means of inter- and intramolecular interactions, and in fact, this is a key feature for the activity of glycosidases and glycosyltransferases, typically requiring the participation of electron-rich functional groups, such as carboxylates. Interestingly, aromatic/carbohydrate interactions have too been detected and evaluated as supramolecular recognition motifs but, to the best of our knowledge, never at the reaction intermediate level, despite being frequently invoked to play a major role during enzymatic catalysis. Our hypothesis in this project revolves around the idea that stacking interactions involving electron-rich aromatic systems can be employed to stabilize the glycosyl oxocarbenium ion and to enhance the glycosyl acceptor reactivity; in the first case, these contacts might increase the life-time of the cationic intermediates, facilitating their detection and potentially allowing the modulation of the glycosidic donor in order to better control the stereochemical course of the reaction. Alternatively, CH/pi complexes involving the glycosyl acceptor could enhance the electron density of the reactive functional group, thus its nucleophilicity. This project aims to test both aspects of the carbohydrate/aromatic interaction employing a bioorganic approach based on the design, synthesis and systematic analysis of appropriate molecular models.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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- NaturwissenschaftenChemiewissenschaftenKatalyse
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