Synthesis and biological evaluation of glycodiketopiperazines related to mucins from tumoral and parasite cells

Mucinas são glicoproteínas altamente O-glicosiladas cuja principal característica estrutural é a presença de -GalNAc ligado aos resíduos hidroxilados de serina e treonina. Em alterações celulares malignas, esse núcleo é exposto como um antígeno carboidrato associado a tumor (Tn) e sua alta expressão em células cancerosas faz dele um alvo para o desenvolvimento de abordagens contra o câncer. Mucinas de Trypanosoma cruzi, agente etiológico da Doença de Chagas, apresentam -GlcNAc ligado à apoproteína, envolvido no processo de sialilação catalisado pela enzima fundamental trans-sialidase (TcTS) mediadora da invasão celular. Sendo o componente glicosídico do antígeno Tn um análogo estrutural e funcional de -GlcNAc, pode influenciar na atividade de TcTS, alvo terapêutico para a Doença de Chagas. Neste contexto, foram sintetizados glicopeptídeos lineares e cíclicos derivados de GalNAc mimetizando sua ocorrência em mucinas tumorais e parasitárias. Doadores e aceptores glicosídicos convenientemente protegidos foram preparados e ligados entre si com -estereosseletividade por dois métodos de glicosilação: perclorato/carbonato de prata (promotor clássico de referência) e brometo de mercúrio (promotor pela primeira vez utilizado para doadores glicosídicos do tipo azidocloreto). Os blocos de glicoaminoácidos obtidos foram acoplados a um segundo resíduo, formando glicodipeptídeos lineares inéditos, que originaram glicodicetopiperazinas funcionalizadas com -GalNAc, igualmente inéditas a literatura, mediante a etapa de desproteção/ciclização. Glicoaminoácidos intermediários contendo -GalNAc foram desprotegidos e submetidos a ensaios de cinética enzimática em TcTS, apresentando expressiva inibição de 57% a 79% da atividade da enzima. Os mesmos blocos foram avaliados quanto à citotoxicidade em células tumorais, apresentando entre 73% e 79% de morte celular na linhagem Jurkat e cerca de 30% na linhagem B16F10. Os resultados ensaios biológicos sugerem que os compostos de interesse preparados podem atuar como inibidores da enzima TcTS e agentes de citotoxicidade seletiva em células tumorais.Mucins are heavily O-glycosylated glycoproteins which major feature being the presence of -GalNAc bound to hydroxylated protein residues of serine and threonine. In malignant cell transformation this core is exposed as a tumor associated carbohydrate antigen (Tn), and its high-level expression in cancer cells turns it into a target for developing anticancer approaches. Mucins from Trypanosoma cruzi, aetiologic agent of Chagas Disease, display -GlcNAc linking glycans to the apoprotein, involved in the sialilation process catalized by tran-sialidase enzyme (TcTS), essential cell invasion by the parasite. Being Tn antigen an structural and functional analogue of -GlcNAc, it may interfere on TcTS, a therapeutic target Chagas Disease. In this context, linear and cyclic glycopeptides containing GalNAc were synthesized, mimicking their natural occurrence in tumoral and parasite mucins. Glycosidic donors and acceptors, conveniently protected were prepared and bound to each other with -stereoselectivity, though two glycosylation methods: silver perchlorate/carbonate (classical reference promoter) and mercuric bromide (first used as a promoter for azidochloride donors). Glycoaminoacids building blocks obtained were coupled to a second residue, furnishing novel linear glycopeptides, which generated glicodiketopiperazines functionalized with -GalNAc, equally unpublished, upon deprotection/cyclization step. Intermediate -GalNAc-containing glycoaminoacids were deprotected and subjected to kinetic enzymatic assay on TcTS, showing expressive enzyme activity inhibition from 57% to 79%. The same compounds were assessed for cytotoxicity on tumoral cells, showing from 73% to 79% of death for Jurkat cells and about 30% for B16F10 cells. Biological results sugest that the prepared compounds of interest may act as TcTS enzyme inhibitors and selective cytotoxic agents on tumoral cells