Lewis-Glykane

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Die Lewis-Glykane sind eine Stoffgruppe innerhalb der Oligosaccharide, welche aufgrund ihrer biologischen Bedeutung im Lewis-Blutgruppensystem zusammengestellt wurde. Definiert ist die Gruppe mit 4 Vertretern, wobei jeweils zwei davon Trisaccharide und zwei Tetrasaccharide sind. Alle Vertreter haben gemeinsam, dass sie aus den Monosacchariden N-Acetylglucosamin, Galactose und Fucose aufgebaut sind. Abzugrenzen sind die Sialyl-Lewis-Glykane, welche mit den Lewis-Glykanen eine Untereinheit gemeinsam haben, jedoch an bestimmten Stellen zusätzlich sialyliert sind. Alle weiteren Konstitutionsisomere, die sich mit den gleichen Monosacchariden bilden ließen, werden aktuell nicht zu den Lewis-Glykanen gezählt. Gewöhnlich treten die Lewis-Glykane als Substituenten bzw. Epitope der Lewis-Antigene auf. In ihrer freien Form sind sie somit eher von theoretischer Bedeutung. Abkürzend werden die vier Vertreter der Stoffgruppe mit Lea, Leb, Lex und Ley bezeichnet, womit kontextabhängig auch die kompletten Lewis-Antigene, -Gene oder -Antikörper gemeint sein können. In Bezug auf die Glykane selbst wird daher auch verdeutlichend vom Lea-Trisaccharid, Leb-Tetrasaccharid, Lex-Trisaccharid und Ley-Tetrasaccharid gesprochen.

  • SNFG-Darstellung der Lewis-Glykane
  • Lewis A
  • Lewis B
  • Lewis X
  • Lewis Y

Chemische Synthese

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Das Lewis X Trisaccharid kann synthetisch aus den Monosaccharid-Bausteinen Benzyl-2-acetamido-4,6-O-benzyliden-2-desoxy-α-D-glucopyranosid 1, Methyl-2,3,4-tri-O-benzyl-1-thio-β-L-fucopyranosid 2 und Methyl-2,3,4,6-tetra-O-benzyl-1-thio-β-D-galactopyranosid 3 hergestellt werden, indem erst 1 und 2 mit DMTST in einer Glykosylierung umgesetzt werden und das Benzylidenacetal mit Natriumcyanoborhydrid gespalten wird und anschließend erneut mit DMTST und 3 glykosyliert wird. Abschließend werden die Benzylschutzgruppen durch Hydrierung abgespalten.[1]

Vorkommen

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Lewis-Glykane werden sowohl auf eukaryotischen als auch prokaryotischen Zellen gefunden.[2] Lea-Epitope wurden auch in N-Glykanen von Pflanzen beobachtet.[3]

Forschung

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Einige Krebserkrankungen korrelieren mit einer erhöhten Expression von Lewis-Glykanen.[4] Sialylierte Lewis-Antigene (SLe) sind mit der Progredienz und Metastasierung einer Reihe von Tumoren assoziiert.[2] SLex ist ein Ligand der Selektine und spielt eine Rolle bei der Infiltration von Leukozyten und der Metastasierung von Krebszellen.[2] Diese Erkenntnisse lassen sich auf verschiedene Weise für eine mögliche Therapie nutzen. Es wird z. B. geprüft, ob die Glykane im Sinne eines Immuncheckpoints zur Entwicklung neuer Antikörper-Therapien genutzt werden können.[4] Auch die Verwendung als Biomarker zur Einschätzung der Erfolgschance einer TRAIL-Behandlung wird evaluiert.[5] Leb-Antigene stellen Rezeptoren für Helicobacter pylori dar, einem Keim, der als Ätiopathogen verschiedener gastrointestinaler Erkrankungen bekannt ist.[2]

Lewis-Glykane
Name Lea Leb Lex Ley
Andere Namen
  • 6-Desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→4)-[β-D-galactopyranosyl-(1→3)]-2-acetamido-2-desoxy-D-glucose (IUPAC)
  • Lewis A
  • Lewis A Glykan
  • Lewis A Trisaccharid
  • Lea-Trisaccharid
  • N-((2R,3R,4R,5R)-5,6-Dihydroxy-1-oxo-3-{[(2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl]oxy}-4-{[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyltetrahydro-2H-pyran-2-yl]oxy}hexan-2-yl)acetamid
  • 6-Desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→4)-[6-desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→2)-β-D-galactopyranosyl-(1→3)]-2-acetamido-2-desoxy-D-glucopyranose (IUPAC)
  • Lewis B
  • Lewis B Glykan
  • Lewis B Tetrasaccharid
  • Leb-Tetrasaccharid
  • N-[(3R,4R,5S,6R)-4-[(2R,3R,4S,5R,6R)-4,5-Dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-2-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxyoxan-3-yl]acetamid
  • 6-Desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→3)-[β-D-galactopyranosyl-(1→4)]-2-acetamido-2-desoxy-β-D-glucopyranose (IUPAC)
  • Lewis X
  • Lewis X Glykan
  • Lewis X Trisaccharid
  • Lex-Trisaccharid
  • N-[(2R,3R,4R,5S,6R)-2-Hydroxy-6-(hydroxymethyl)-5-[(2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl]oxy-4-[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxyoxan-3-yl]acetamid
  • 6-Desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→3)-[6-desoxy-α-L-galactopyranosyl-(1→2)-β-D-galactopyranosyl-(1→4)]-2-acetamido-2-desoxy-α-D-glucopyranose (IUPAC)
  • Lewis Y
  • Lewis Y Glykan
  • Lewis Y Tetrasaccharid
  • Ley-Tetrasaccharid
  • N-[(2S,3R,4R,5S,6R)-5-[(2S,3R,4S,5R,6R)-4,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-3-[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]oxy-2-hydroxy-6-(hydroxymethyl)-4-[(2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxyoxan-3-yl]acetamid
Strukturformel
CAS-Nummer
  • 56570-03-7 (offenkettige Form)
  • 2916421-74-2 (Pyranoseform)
  • 80081-06-7 (Pyranoseform)
  • 81329-67-1 (offenkettige Form)
  • 71036-41-4 (Pyranoseform)
  • 71208-06-5 (offenkettige Form)
  • 60966-25-8 (Pyranoseform)
  • 82993-43-9 (offenkettige Form)
PubChem 53477858 45480568 44611539 191579
ChemSpider 30776578 22906339 26331549 166360
Summenformel C20H35NO15 C26H45NO19 C20H35NO15 C26H45NO19
Molare Masse 529,49 g·mol−1 675,63 g·mol−1 529,49 g·mol−1 675,63 g·mol−1
Aggregatzustand fest
Kurzbeschreibung Feststoff[6][7][8]
Schmelzpunkt ? > 150 °C (Zersetzung)[8]
Dichte ?
Löslichkeit ?
GHS-
Kennzeichnung
keine Einstufung verfügbar
Gefahrensymbol
Achtung[6]
Gefahrensymbol
Achtung[7]
Gefahrensymbol
Achtung[8]
H- und P-Sätze siehe oben 302​‐​315​‐​319​‐​335 315​‐​319 302​‐​315​‐​319​‐​335
siehe oben keine EUH-Sätze keine EUH-Sätze keine EUH-Sätze
siehe oben 280​‐​305 351 338 264​‐​280​‐​302 352​‐​305 351 338​‐​332 313​‐​337 313​‐​362 364 280​‐​305 351 338

Einzelnachweise

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  1. ↑ Gyula Dekany, Karen Wright, Istvan Toth: An Economical Synthesis of Lewis X, Sialyl Lewis X and Their α-Galactosyl Analogues. In: Journal of Carbohydrate Chemistry. Band 16, Nr. 7, September 1997, S. 983–999, doi:10.1080/07328309708005732.
  2. ↑ a b c d Huili Chen: Lewis Glyco-Epitopes: Structure, Biosynthesis, and Functions. In: Advances in Experimental Medicine and Biology. 2011, S. 53–80. doi:10.1007/978-1-4419-7877-6_4.
  3. ↑ Anne‐Catherine Fitchette‐Lainé, Véronique Gomord, Marion Cabanes, Jean‐Claude Michalski, Mireille Saint Macary, Bernard Foucher, Brigitte Cavelier, Chris Hawes, Patrice Lerouge, Loïc Faye: N‐glycans harboring the Lewis a epitope are expressed at the surface of plant cells. In: The Plant Journal. Band 12, Nr. 6, 1997, S. 1411–1417, doi:10.1046/j.1365-313x.1997.12061411.x.
  4. ↑ a b Caroline Soliman, Andrew J. Guy, Jia Xin Chua, Mireille Vankemmelbeke, Richard S. McIntosh, Sarah Eastwood, Vi Khanh Truong, Aaron Elbourne, Ian Spendlove, Lindy G. Durrant, Paul A. Ramsland: Molecular and structural basis for Lewis glycan recognition by a cancer-targeting antibody. In: Biochemical Journal. Band 477, Nr. 17, 2020, S. 3219–3235, doi:10.1042/BCJ20200454.
  5. ↑ Tomoya Fukuoka, Kenta Moriwaki, Miki Komatsu, Shinji Takamatsu, Jumpei Kondo, Yasuhide Miyamoto, Masahiro Inoue, Ejii Miyosh: Lewis glycans are promising candidates for the biomarker to predict the effectiveness of TRAIL therapy. In: Japan Journal of Molecular Tumor Markers. Band 37, 2022, S. 25–26, doi:10.11241/jsmtmr.37.25.
  6. ↑ a b Datenblatt bei AA Blocks, Katalognummer: AA005OUD, abgerufen am 20. November 2023.
  7. ↑ a b Datenblatt N-((2R,3R,4R,5R)-5,6-Dihydroxy-1-oxo-4-(((2S,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-3-(((2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)tetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)-3-(((2S,3S,4R,5S,6S)-3,4,5-trihydroxy-6-methyltetrahydro-2H-pyran-2-yl)oxy)hexan-2-yl)acetamide (PDF) bei BLD Pharmatech, Katalognummer: BD136255, abgerufen am 19. November 2023.
  8. ↑ a b c Datenblatt bei AA Blocks, Katalognummer: AA00G57A, abgerufen am 20. November 2023.
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