Nuevas Aplicaciones de la L-Serina Hidroximetiltransferasa y la Benzaldehído Liasa en Síntesis Orgánica

• Autores: Karel Hernández Sánchez
• Directores de la Tesis: Jordi Bujons Vilas (dir. tes.), Pere Clapés Saborit (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat de Barcelona ( España ) en 2015
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Carlos Cativiela Marín (presid.), Montserrat Busquets Abió (secret.), Antonio Planas Sauter (voc.)
• Materias:
  • Física
    • Física del estado sólido
  • Química
    • Bioquímica
      • Aminoácidos
      • Biología molecular
    • Química orgánica
      • Química de los hidratos de carbono
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TDX  Dipòsit Digital de la UB  TESEO 
• Resumen

  • En el trabajo titulado: Nuevas Aplicaciones de la L-Serina Hidroximetiltransferasa y la Benzaldehído Liasa en Síntesis Orgánica se estudia las potencialidades de estos biocatalizadores en la síntesis de,¿-dialquil-¿-aminoácidos¿-dialquil-¿-aminoácidos, C-arilmonosacáridos o moléculas cíclicas derivadas del 7,8,14,15-tetrahidro-6H-dibenzo[f,j][1,5]dioxa- cicloundeceno a través de reacciones de carboligación. Para ello este estudio se ha dividido en 3 apartados: Apartado 3.1. Se muestra el diseño, utilizando ingeniería de proteínas, de nuevas variantes de la SHMTSth que catalizan la síntesis de ¿-hidroxi-¿,¿-dialquil-¿-aminoácidos. Por medio de esta metodología se encontraron tres variantes de la enzima, Y55T, Y55C y Y55S que catalizaron la adición aldólica de D-Ala y D-Ser a diferentes aldehídos. La SHMTSth Y55T resultó ser el biocatalizador más activo y permitió sintetizar ¿-hidroxi-¿,¿-dialquil-¿-aminoácidos con una elevada estereoselectividad (> 95 %). Apartado 3.2. En este apartado se describe como se acoplan las potencialidades sintéticas de la benzaldehído liasa y dos enzimas estereocomplementarias, la D-fructosa-6-fosfato aldolasa o la L-ramnulosa-1-fosfato aldolasa en la síntesis de C-arilmonosacáridos. Para ajustar las funcionalidades de los productos entre ambas reacciones enzimáticas se utilizó un paso de reducción estereoselectiva con NaBH4 e hidrólisis de los grupos acetales en medio ácido. Por medio de esta estrategia y variando los sustratos dadores de las reacciones aldólicas se obtuvieron derivados de L-sorbosa, 1-desoxi-L-sorbosa, L-xilosa, L-fructosa y L-tagatosa. Apartado 3.3 En esta sección se describe la adición benzoínica intramolecular catalizada por benzaldehído liasa. Con la síntesis de varios dialdehídos aromáticos se encontraron los requerimientos estructurales del sustrato para que la enzima catalizara la reacción de carboligación intramolecular. De los posibles sustratos ensayados, el 2,2'-(propano-1,3-diilbis(oxi))dibenzaldehído permitió obtener el ciclo (R)-15-hidroxi-7,8-dihidro-6H-dibenzo[f,j][1,5]dioxacicloundecen-14(15H)-ona como único productos en la reacción enzimática con conversiones superiores al 75 %. A partir de aquí se sintetizaron otros dialdehídos con los que se obtuvieron análogos de 7,8,14,15-tetrahidro-6H-dibenzo[f,j][1,5]dioxacicloundeceno. Códigos UNESCO: 230202; 230221; 221001; 230606.