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Marino, María Carla

Doctora en Ciencias Químicas

Síntesis de modelos y herramientas glicobiológicas. Glicosidaciones via ioduros de glicofuranosilo

María Carla Marino – Profesora Asociada (DE), Investigadora Independiente (CONICET)
Enrique Andrés Del Vigo – Becario de Doctorado CONICET
Laura Rosana López – Becaria de Doctorado ANPCyT
Federico Martín Ivanic – Becario estímulo UBA

Los hidratos de carbono, expuestos en la superficie celular como glicoconjugados, están involucrados en eventos fundamentales de comunicación entre la célula y su entorno, como adhesión, reconocimiento y diferenciación celular, control del crecimiento, señalización, respuesta inmune e inflamación. El entendimiento de dichos procesos es objeto de estudio de la glicobiología y requiere disponer de hidratos de carbono conjugados de distinta manera.

Nuestro interés general es contribuir al conocimiento de la glicobiología de microorganismos patógenos mediante la síntesis de moléculas de utilidad para los estudios bioquímicos. Así, sintetizamos hidratos de carbono y glicoconjugados como sustratos, inhibidores y compuestos para al estudio de las enzimas relacionadas con dichos microorganismos. En particular, herramientas dirigidas a la glicobiología de D-galactofuranosa. Para ellos, desarrollamos métodos de síntesis de precursores de las unidades de D-Galf y otros azúcares furanósicos, métodos de glicosidación y estrategias de síntesis de desoxiazúcares. Se utiliza como modelos biológicos para optimizar el uso de las herramientas desarrolladas, Penicillium fellutanum, que produce glicoconjugados con unidades terminales de bD-Galf y permite disponer de la maquinaria enzimática para realizar las pruebas biológicas de los compuestos sintetizados.

Entre los objetivos de nuestro laboratorio se encuentra también la síntesis de neoglicoconjugados de oligosacáridos constituyentes de las mucinas de Trypanosoma cruzi, como herramientas de inmunodiagnosis

La síntesis de oligosacáridos es más compleja que la de otros biopolímeros, como péptidos u  oligonucleótidos, debido a las posibilidades regio- y estereoquímicas de los enlaces glicosídicos. Comprender y controlar la regioselectividad permite desarrollar secuencias sintéticas más simples y eficientes. En nuestro laboratorio se estudia experimentalmente la reactividad diferencial de distintos hidroxilos de aceptores de glicosidación, y se racionalizan los resultados con herramientas de modelado molecular que permitan no sólo explicar los mismos, sino también predecir aquellos de reacciones similares.

Carbohydrates, exposed on the cell surface as glycoconjugates, are involved in essential communication events between the cell and its environment, such as cell adhesion, recognition and differentiation, growth control, signaling, immune response and inflammation.  Understanding these processes is the objective of glycobiology, and this requires the availability of carbohydrates conjugated in different ways.

Our general interest is to contribute to the knowledge of the glycobiology of pathogenic microorganisms through the synthesis of molecules useful for biochemical studies. Thus, we synthesize carbohydrates and glycoconjugates as substrates, inhibitors and compounds for the study of the enzymes related to these microorganisms. In particular, tools targeting the glycobiology of D-galactofuranose. With this objective, we have developed methods for the synthesis of precursors of the D-Galf units and other furanosic sugars, glycosylation methods and strategies for the deoxygenation of sugars. It is used as biological model to optimize the developed tools, Penicillium fellutanum, which produces glycoconjugates with terminal units of b-D-Galf and provides the enzymatic machinery to carry out the biological tests of the synthesized compounds.

Another objective of our laboratory is the synthesis of neoglycoconjugates of oligosaccharide constituents of Trypanosoma cruzi mucins, as tools for immunodiagnosis.

The synthesis of oligosaccharides is more complex than that of other biopolymers, such as peptides or oligonucleotides, due to the region- and stereochemical possibilities of the glycosidic bonds. Understanding and controlling the regioselectivity allows for the development of simpler and more efficient synthetic sequences. In our laboratory, the differential reactivity of different hydroxyls of glycosylation acceptors is experimentally studied and the results are rationalized using molecular modeling tools that allow, not only to explain them, but also to predict those with similar reactions.