«Гликаны (олигосахариды) - полимерные углеводы, молекулы которых построены из моносахаридных остатков, соединенных гликозидными связями. Степень полимеризации составляет от 10-20 до нескольких тысяч остатков. Олигосахариды и полисахариды с повторяющимися звеньями, скрепленными гликозильными мостами, могут образовывать линейные или разветвленные соединения и в большинстве случаев подверженных гидролизу. Гликаны располагаются на поверхности клеток, контролируют распределение белков и обеспечивают отличие одной клетки от другой внутри живого организма» [1].
Гликаны могут модифицировать свойства белков, к которым они прикрепляются. Они встречаются в живых клетках в виде гормонов, иммуноглобулинов и являются неотъемлемой частью мембран и бактериальных клеточных стенок [2].
Среди различных типов олигосахаридных структур наиболее разнообразными и сложными являются аспарагиновые олигосахариды (А-гликаны). А-гликаны, содержащие остатки сиаловой кислоты, участвуют во множестве важных физиологических событий, включая распознавание клеток, адгезию, трансдукцию сигнала и контроль качества [3]. Сиаловая кислота так же является очень важной компонентой в иммунной системе организма. Располагаясь на поверхности клеток, гликаны с сиаловой кислотой распознают бактерии, а дополнительная система, состоящая из многих белков, циркулирующих в крови, уничтожает их [4]. Способность селективно связываться с разными типами клеток обуславливает большой интерес в использовании А-гликанов в качестве средств для адресной доставки лекарственных препаратов. Также комплексы гликанов с ионами парамагнитных металлов могут быть использованы в качестве новых контрастных веществ в МРТ и ПЭТ томографии. Указанные факты обуславливают высокий интерес в изучении химической структуры и динамики данных соединений в растворе. Одним из наиболее эффективных методов исследования для этой цели является спектроскопия ЯМР высокого разрешения, которая позволяет анализировать изменения в химической и пространственной структуре соединений в растворе.
В данной работе методом ЯМР изучалось влияние парамагнитных ионов гадолиния на структуру боковых цепей различных А-гликанов с ионом гадолиния, включенным в DOTA.
На основе экспериментальных данных двумерных экспериментов ЯМР было проведено полное отнесение сигналов ядер 1Н и 13C А-гликанов, а также разработан новый подход для простого и быстрого определения наличия в составе А-гликанов сиаловой кислоты (Neu5Ac) на основе наблюдения неэквивалентности сигналов ЯМР боковых цепей в присутствии в растворе ионов гадолиния. На основе полученных данных были деланы следующие выводы:
• В присутствии ионов гадолиния Gd3+в растворе с А-гликанами происходит их связывание с сиаловой кислотой, что приводит к неэквивалентности в пространственной структуре гликана и появлению дополнительных сигналов в спектрах ЯМР от неэквивалентных боковых цепей гликана.
• На основе данного метода возможно определение в сложных гомо- и гетерогенных системах (гликокластеры, комплексы гликопротеинов на поверхности клеток) наличия сиаловой кислоты в структуре боковых цепей гликанов.
