O Chemickom ústave SAV Ľudia na Chemickom ústave SAV Výskumné skupiny na Chemickom ústave Výskum na Chemickom ústave SAV Produkty Chemického ústavu




Výskum medicínsky významných sacharidových derivátov (GLYCOMED)

Vedúci:
E-mail: chembyst@savba.sk

Účastnícke organizácie:
Chemický ústav SAV
Ústav polymérov SAV
Zámerom Centra excelencie je priniesť nové originálne poznatky a metodické postupy pre komplexné využitie sacharidových štruktúr v oblasti ľudského zdravia. Jedná sa o chemickú prípravu zložitých molekulových komplexov, ale aj výskum jednoduchších molekúl generovaných na báze mono- a disacharidových štruktúr. Originálne pripravené konštrukty budú dôsledne testované na humorálnu a celulárnu immunologickú odpoveď.
Významným zámerom projektu je syntéza iminosacharidov - substituovaných analógov nojirimycínu, manojirimycínu, fukonojirimycínu, resp. 1,5-dideoxy-1,5-iminoalditolov, ich N-substituovaných derivátov ako aj ich enantiomérov a preskúmať ich inhibičné aktivity voči enzýmom katalyzujúcich premeny sacharidov (inhibícia glykozylhydroláz a glykozyltransferáz). Za podobným účelom budú pripravené a testované aj ketotiofuranozidové deriváty, ktoré boli navrhnuté na základe výpočtov tranzitného stavu sacharidového substrátu v aktívnom centre glykozyltransferázy. Zameriame sa tiež na syntézu a prešetrenie glykohydrolázovej inhibičnej aktivity N-glykozylovaných iminoalditolov. Takéto iminoalditoly disacharidového typu by po kvarternizácii na iminoalditolovom dusíku na príslušné betaíny by potom mali špecifickejšie imitovať prechodový stav príslušných glykozyltranferázových substrátov v ich reakčných centrách. Syntetizovaná séria iminoalditolových betaínov bude testovaná na ich afinitu k príslušným glykozyltransferázam. Takýto vývoj analógov tranzitných stavov umožní navrhnúť ich terapeutické aplikácie proti rôznym vírusovým, nádorovým, metabolickým, neurodegeneratívnym, infekčným a iným ochoreniam, v ktorých príslušné transferázy spôsobujú nežiadúcu glykozyláciu.

Najvýznamnejšie dosiahnuté výsledky CE SAV:
Výsledky za prvé roky riešenia boli zhrnuté v priebežnej správe a zverejnené vo vyjdených publikáciach a príspevkoch na konferenciach.

Publikácie v karentovaných časopisoch:
-Poláková, M., Beláňová, M., Petruš, L., Mikušová, K.: Synthesis of alkyl and cycloalkyl –alfa-D-mannopyranosides and derivatives thereof and their evaluation in the mycobacterial mannosyltransferase assay. Carbohydrate Research 345, (2010) p.1339-1347
-Karlin, A. A., Tsvetkov, Y. E., Paulovičová, L., Bystrický, S., Paulovičová, E., Nifantejev, N. E.: Synthesis of a heptasaccharide fragment of the mannan from Candida guilliermondii cell wall and its conjugate with BSA. Carbohydr Res. 344(1), (2009), p. 29-35
-Bauerová, K., Paulovičová, E., Mihalová, D., Švík, K., Poništ, S.: Study of new ways of supplementary and combinatory therapy of rheumatoid arthritis with immunomodulators. Glucomannan and Imunoglukán ® in adjuvant arthritis. Toxicology and Industrial Health 25 (2009), p.329–335
-Machová, E., Bystrický, S.: Growth Inhibition of Candida albicans in the Presence of Antiserum Elicited in Rabbits by Mannan-Protein Conjugate. Z. Naturforsch. 63c, (2008), p 909-912
-Capek, P., Machová, E., Turjan, J.: Scavenging and antioxidant activities of immunomodulating polysaccharides isolated from Salvia officinalis L. International Journal of Biological Macromolecules, 44, (2009), p. 75-80
-Paulovičová, E.,Korcová, J., Farkaš, P., Bystrický, S.: Immunological efficacy of glycoconjugates derived from Vibrio cholerae O1 serotype Ogawa detoxified LPS in mice. Journal of Medical Microbiology, vol. 59, (2010), p. 1440-1448 (2.272 - IF2009). ISSN 0022-2615. Typ: ADCA
-Bauerová, K., Paulovičová, E., Mihalová, D., Dráfi, F., Štrosová, M., Mascia, C., Biasi, F., Rovenský, J., Kucharská, J., Gvozdjáková, A., Poništ, S.: Combined methotrexate and coenzyme Q10 therapy in adjuvant-induced arthritis evaluated using parameters of inflammation and oxidative stress. Acta Biochimica Polonica, vol. 57, no. 3, (2010) p. 347-354 (1.262 - IF2009). ISSN 0001-527X. Typ: ADCA
-Bujdáková, H., Paulovičová, E., Paulovičová, L., Šimová, Z.: Participation of the Candida albicans surface antigen in adhesion, the first phase of biofilm development. FEMS Immunology and medical microbiology, vol. 59, (2010), p. 485-492 (2.335 - IF2009). ISSN 0928-8244. Typ: ADCA
-Karelin, A.A., Tsvetkov, Y.E., Paulovičová, L., Bystrický, S., Paulovičová, E., Nifantiev, N.E.: Synthesis of 3,6-branched oligomannoside fragments of the mannan from Candida albicans cell wall corresponding to the antigenic factor 4. Carbohydrate Research, vol. 345, (2010), p. 1283-1290. (2.025 - IF2009). ISSN 0008-6215.Typ: ADCA
-Korcová, J., Machová, E., Farkaš, P., Bystrický, S.: Immunomodulative properties of conjugates composed of detoxified lipopolysaccharide and capsular polysaccharide of Vibrio cholerae O135 bound to BSA-protein carrier. Biologia, 65/5, (2010), p. 768-775
-Medovarská, I., Bystrický, S., Kossaczka, Z., Machová, E.: Importance of α- and β/α-linked mannooligosaccharides in antibody response against C. dubliniensis. Glycoconj. J. 27, (2010), p. 697-702,
-Lustoň, J., Kronek, J., Janigová, I.: Synthesis and Polymerization Reactions of Cyclic Imino Ethers. 4. Aromatic Poly(ester amide)s of the AA+BB Type on the Basis of 2-Oxazolines. Journal of Macromolecular Science, Part A: Pure and Applied Chemistry, Vol. 47 (2010), p.716-724
-Kronek, J., Lustoň, J., Kroneková, Z., Paulovičová, E., Farkaš, P., Petrenčíková, N., Paulovičová, L., Janigová, I.: Synthesis and bioimmunological efficiency of poly(2-oxazolines) containing a free amino group. Journal of Material Science: Materials in Medicine, Vol. 21 (2010), p. 879-886
-Nese, A., Mosnáček, J., Juhari, A., Yoon, J.A., Koynov, K., Kowalewski, T., Matyjaszewski, K.: Synthesis, characterization, and properties of starlike poly(n-butyl acrylate)-b-poly(methyl methacrylate) block copolymers. Macromolecules, 43 (3), p. 1227-1235
-Danko, M., Libiszowski, J, Wolszczak, M., Racko, D., Duda, A.: Fluorescence study of the dynamics of a star-shaped poly(epsilon-caprolactone)s in THF: A comparison with a star-shaped poly(L-lactide)s. Polymer 50 (10), (2009), p. 2209-2219
-Danko, M., Szabo,E., Hrdlovic,P.: Synthesis and Spectral Characteristics of Fluorescent Dyes Based on Coumarin Fluorophore and Hindered Amine Stabilizer in Solution and Polymer Matrices. Dyes and Pigments, doi: 10.1016/j.dyepig.2010.12.006, v tlači
-Malíková, M., Rychlý, J., Matisová-Rychlá, L., Csomorová, K., Janigová, I., Wilde, H.-W.: Assessing the progress of degradation in polyurethanes by chemiluminescence. I. Unstabilised polyurethane films. Polymer Degradation and Stability 95, (2010), p. 2367-2375
-Langer, V., Steiner, B., Koóš, M.: 2,3:4,6-Di-O-isopropylidene-α-L-sorbofuranose and 2,3-O-isopropylidene-α-L-sorbofuranose. Acta Crystallographica Section C. Vol. C65, (2009), p. 151-154
-Steiner, B., Langer, V., Koóš, M.: Synthesis and X-ray structure of a C5–C4-linked glucofuranose–oxazolidin-2-one. Carbohydrate Research. Vol. 344, (2009), p. 2079-2082
-Farkaš, P., Bystrický, S. Chemical conjugation of biomacromolecules: A mini-review. Chemical Papers. 2010;64:683-695.
-Bauerova K, Paulovicova E, Mihalova D, Drafi F, Strosova M, Mascia C, et al. Combined methotrexate and coenzyme Q therapy in adjuvant-induced arthritis evaluated using parameters of inflammation and oxidative stress. Acta Biochim Pol. 2010;57:347-54.
-Korcová, J., Machová, E., Farkaš, P., Bystrický, S. Immunomodulative properties of conjugates composed of detoxified lipopolysaccharide and capsular polysaccharide of Vibrio cholerae O135 bound to BSA-protein carrier. Biologia - Section Cellular and Molecular Biology. 2010;65:768-775.
-Paulovičová, E., Kováčová, E., Bystrický, S. Vibrio cholerae O1 Ogawa detoxified lipopolysaccharide structures as inducers of cytokines and oxidative species in macrophages. Journal of Medical Microbiology. 2010;59:158-164.

2011
-Kronek J, Kronekova Z, Luston J, Paulovicova E, Paulovicova L, Mendrek B. In vitro bio-immunological and cytotoxicity studies of poly(2-oxazolines). J Mater Sci Mater Med. 2011;22:1725-34.
-Nosalova G, Prisenznakova L, Paulovicova E, Capek P, Matulova M, Navarini L, et al. Antitussive and immunomodulating activities of instant coffee arabinogalactan-protein. Int J Biol Macromol. 2011; doi:10.1016/j.ijbiomac.2011.06.004
-Liu M, Clemons KV, Bigos M, Medovarska I, Brummer E, Stevens DA. Immune responses induced by heat killed Saccharomyces cerevisiae: a vaccine against fungal infection. Vaccine. 2011;29:1745-53.
-Nescakova Z, Bystricky S. B cells - ontogenesis and immune memory development. Gen Physiol Biophys. 2011;30:1-10.


Vedecko spoločenský význam CE SAV:
CE prepája oblasti chémie sacharidov a polymérov a prináša nové deriváty a konjugáty sacharidov s vysokým potenciálom perspektívneho využitia v medicíne. Zahrňuje komplexnú prípravu a testovanie konjugátov ako účinných komponentov moderných subcelulárnych imunogénnych stimulátorov založených na cielenom výskume dominantných determinantov patogénov, ako aj celý proces od izolácie a charakterizácie sacharidových determinantov, prípravy biopolymérnych nosičov a chémie ich konjugácie až po testy s využitím dostupných najmodernejších imunologických metód. Integrálnou súčasťou CE je aj syntéza počítačovo predikovaných derivátov sacharidov ketotiofuranozidového, iminoalditolového a makrocyklitolového typu ako inhibítorov enzýmov, ktoré katalyzujú transfér, biosyntézu a metabolizmus sacharidov v nežiadúcich glykozylačných pochodoch vedúcich k závažnym systémovým ochoreniam. Kvalifikovaná chémia sacharidov v symbióze s chémiou makromolekúl je vysoko progresívnou oblasťou, kde možno očakávat významné spoločensko- medicinálne uplatnenie.
Nemalým vedecko spoločenským prínosom je tiež školenie deviatich doktorandov.
Chemický ústav - Centrum glykomiky
Slovenská akadémia vied
webmaster@chem.sk
2015