Nuevas aplicaciones de la resonancia magnética nuclear al estudio de interacciones proteína carbohidrato

Abstract

The surface of almost all cells is covered by a glycan coat called ‘glycocalyx’. This covering is formed by glycosylated proteins and lipids that are embedded in the lipid bilayer. In fact, glycosylation is one of the most common biological Post-Translational Modifications (PTMs) and consists of the addition of carbohydrate structures (glycans) to cytosolic and membrane-bound macromolecules. In nature, there are two main glycosylation reactions that result in N- and O-glycosylated conjugates (the glycan is attached to Ser/Thr or Asn in O-glycans and N-glycans, respectively). The successive additions of sugars from glycosylation reactions lead to different glycosylation patters, such as high mannose, complex and hybrid types.Glycoconjugates are involved in both physiological and pathological molecular recognition events. In fact, glycans and their analogues are widely studied as targets in medicine and drug discovery.Obviously, understanding the global characteristics of the molecular recognition processes involving glycans is essential for monitoring key biological events. On this basis, the main aim of this thesis has been unraveling the conformational features of complex N-glycans in solution, both in the free state and when interacting with proteins, by using novel methodologies of Nuclear Magnetic Resonance (NMR) spectroscopy...

La superficie de la mayoría de las células está cubierta por una capa de glicanos llamada "glicocálix". Este revestimiento está formado por proteínas y lípidos glicosilados insertados en la bicapa lipídica. De hecho, la glicosilación es una de las Modificaciones Postraduccionales (MPTs) más comunes y consiste en la adición de carbohidratos (glicanos) a macromoléculas tanto citosólicas como unidas a membrana. En la naturaleza, existen dos reacciones de glicosilación principales que dan lugar a conjugados N- y O-glicosilados (el glicano se une a Ser/Thr o Asn en los O- y N-glicanos, respectivamente). Las adiciones sucesivas de azúcares mediante las reacciones de glicosilación conducen a diferentes patrones glicosídicos, como los N-glicanos de tipo high mannose, complejos e híbridos.Los glicoconjugados están involucrados en eventos de reconocimiento molecular tanto fisiológicos como patológicos. De hecho, los glicanos y sus análogos son objeto de estudio en medicina y descubrimiento de nuevos fármacos. Para poder monitorizar eventos biológicos es esencial conocer con el máximo nivel de detalle posible los procesos de reconocimiento molecular mediados por los glicanos. Por ello, el objetivo principal de esta tesis ha sido desentrañar las características conformacionales de N-glicanos complejos en disolución, tanto en estado libre como interaccionando con proteínas, mediante el uso de metodologías novedosas de espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear (RMN)...