शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ मटेरिया मेडिका, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के नवीनतम शोध ने स्फिंगोलिपिड संश्लेषण की जटिल समस्या पर काबू पा लिया है, जिसमें मिथाइल - -साइक्लोडेक्सट्रिन (एम सीडी) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।
शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ मटेरिया मेडिका, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के ली तिहाई के नेतृत्व में अनुसंधान समूह ने "मेज़बान" अतिथि रसायन विज्ञान की मध्यस्थता से एक बायोमिमेटिक रासायनिक एंजाइमैटिक संश्लेषण रणनीति विकसित की है, जो संरचनात्मक रूप से विविध और जटिल स्फिंगोलिपिड्स की कुशल तैयारी को सफलतापूर्वक प्राप्त कर रही है।
इस अध्ययन में एम्फ़िफिलिक ग्लाइकोस्फिंगोसिन के साथ मिथाइल - -साइक्लोडेक्सट्रिन के स्व-संयोजन का उपयोग किया गया, जिससे फैटी चेन को साइक्लोडेक्सट्रिन की हाइड्रोफोबिक गुहा में एम्बेड किया गया, जबकि चीनी श्रृंखला को हाइड्रोफिलिक सतह पर उजागर किया गया, जिससे एंजाइमैटिक उत्प्रेरक प्रतिक्रियाओं की सुचारू प्रगति को सुविधाजनक बनाया गया।
1. संश्लेषण समस्या का समाधान करें
स्फ़िंगोलिपिड्स जटिल बायोफिलिक बायोमोलेक्यूल्स हैं जो कोशिकाओं और ऊतकों में व्यापक रूप से वितरित होते हैं, जो कोशिका पहचान, प्रतिरक्षा पलायन, रोगज़नक़ संक्रमण और ट्यूमर मेटास्टेसिस जैसी विभिन्न महत्वपूर्ण शारीरिक और रोग प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं।
उनकी अंतर्निहित विविधता और संरचनात्मक जटिलता के कारण, प्राकृतिक नमूनों से अच्छी तरह से परिभाषित और पर्याप्त ग्लाइकोलिपिड्स को सीधे अलग करना और प्राप्त करना बहुत मुश्किल है। हालाँकि, रासायनिक संश्लेषण नियम चीनी श्रृंखलाओं और लिपिड की कम युग्मन दक्षता द्वारा सीमित है।
ग्लाइकोलिपिड सब्सट्रेट्स की कम पानी में घुलनशीलता भी एंजाइमी प्रतिक्रियाओं की कुशल प्रगति में बहुत बाधा डालती है। ये कारक संयुक्त रूप से विविध संरचनाओं वाले जटिल स्फिंगोलिपिड्स के संश्लेषण में बड़ी चुनौतियों का कारण बनते हैं।
2. नवप्रवर्तन रणनीति का मूल
जर्नल ऑफ द अमेरिकन केमिकल सोसाइटी (जेएसीएस) में प्रकाशित ली तिहाई के नेतृत्व वाली शोध टीम ने मिथाइल - -साइक्लोडेक्सट्रिन की अद्वितीय आणविक संरचना का उपयोग किया।
मिथाइल - -साइक्लोडेक्सट्रिन सेल्फ{{1}एम्फिफिलिक ग्लाइकोसिलस्फिंगोसिन के साथ मिलकर एक मेजबान {{2}अतिथि कॉम्प्लेक्स बनाता है, जिससे फैटी चेन वाले हिस्से को इसके हाइड्रोफोबिक गुहा में एम्बेड किया जा सकता है, जबकि शुगर चेन वाले हिस्से को हाइड्रोफिलिक सतह पर उजागर किया जा सकता है।
यह असेंबली विधि एंजाइम {{0} उत्प्रेरित प्रतिक्रियाओं के लिए एक आदर्श इंटरफ़ेस प्रदान करती है, और गठित ग्लाइकोलिपिड उत्पादों को C18 ठोस - चरण निष्कर्षण के माध्यम से तेजी से शुद्ध किया जा सकता है।
3. एक विविध चीनी और लिपिड बैंक बनाएं
चयनात्मक एसाइलेशन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से कुशलतापूर्वक दूसरी फैटी श्रृंखला शुरू करके, अनुसंधान टीम ने विभिन्न फ्यूकोसिलेशन और सियालासिडीफिकेशन संशोधनों के साथ 20 तटस्थ और अम्लीय स्फिंगोलिपिड्स की एक लाइब्रेरी का सफलतापूर्वक निर्माण किया।
इस ग्लाइकोलिपिड लाइब्रेरी में महत्वपूर्ण जैविक महत्व के ग्लाइकोलिपिड्स की ग्लोबो -, गैंग्लियो -, नियोलैक्टो - और लैक्टो- श्रृंखला शामिल है, जो ग्लाइकोलिपिड्स पर आधारित इम्यूनोथेरेपी अभिकर्मकों और टीकों के अनुसंधान के लिए एक भौतिक आधार प्रदान करती है।
4. इसमें व्यापक अनुप्रयोग संभावनाएं हैं
ग्लाइकोलिपिड संश्लेषण में इसके अनुप्रयोग के अलावा, मिथाइलबीटा -साइक्लोडेक्सट्रिन ने चिकित्सा क्षेत्र में भी व्यापक मूल्य का प्रदर्शन किया है। यह दवाओं की घुलनशीलता और जैवउपलब्धता को बढ़ा सकता है, दवाओं की प्रभावकारिता बढ़ा सकता है या खुराक को कम कर सकता है, दवाओं की रिलीज दर को समायोजित या नियंत्रित कर सकता है, दवाओं के विषाक्त और दुष्प्रभावों को कम कर सकता है और दवाओं की स्थिरता को बढ़ा सकता है।
हाल के पेटेंट से पता चलता है कि एम सीडी और इसकी तैयारियों का उपयोग ओस्टोजेनिक निरोधात्मक दवाओं को तैयार करने के लिए भी किया जा सकता है, जो हड्डी हाइपरप्लासिया रोगों और फ्रैक्चर उपचार विनियमन के लिए नई चिकित्सीय रणनीतियां प्रदान करता है।
मिथाइल - -साइक्लोडेक्सट्रिन पर आधारित बायोमिमेटिक संश्लेषण रणनीति न केवल चीनी विज्ञान अनुसंधान में ग्लाइकोलिपिड लाइब्रेरी निर्माण तकनीक की कमी को पूरा करती है, बल्कि जटिल ग्लाइकोलिपिड्स के कुशल संश्लेषण के लिए एक नई विधि भी प्रदान करती है।
