AMINOHAPPE LÜSIINI GLÜKATSIOONIPRODUKTI CROSSLINE´I SÜNTEES JA KATSED PUHASTAMISMETOODIKA VÄLJATÖÖTAMISEKS

AMINOHAPPE LÜSIINI GLÜKATSIOONIPRODUKTI CROSSLINE´I SÜNTEES JA KATSED PUHASTAMISMETOODIKA VÄLJATÖÖTAMISEKS

KADRI MUUGA
TALLINNA REAALKOOL
Klass: 11
Juhendajad: Risto Tanner, Martin Saar

Inimorganismis toimub pidevalt glükatsioon, reaktsioon suhkrute ja valkude, aminohapete või lipiidide aminorühmade vahel. Seda mitte-ensümaatilist reaktsiooni kirjeldas esimesena prantsuse teadlane Louis Camille Maillard 1912. aastal.

Reaktsiooni tulemusena tekivad glükatsiooni lõpp-produktid ehk AGE-d (ingl Advanced Glycation End Products), mis on organismile kahjulikud ühendid. AGE-d mõjutavad kehas valkude või rakkude struktuuri ja toimimist ning on seotud mitmete raskete haiguste, näiteks ateroskleroosi, kroonilise neeruhaiguse, diabeedi, neurodegeneratiivsete haiguste, reumatoidartriidi ja krooniliste kopsuhaiguste arenguga (Aronson, 2002, Nicholl et al., 1998, Mallipattu et al., 2012, lk 529).

Dialüüsi vajavate patsientide jaoks on AGE-d tõsine probleem, sest dialüüs ei asenda täielikult neeru funktsioone ning ei eralda kõiki mürgiseid jääkaineid, sealhulgas suuremaid AGE-modifitseeritud valke. Hemodialüüs on protseduur, mille käigus eemaldatakse organismist ureemilised jääkained ja liigne vedelik spetsiaalse aparaadi abil. AGE-de eraldumise jälgimiseks ja parandamiseks on TalTechi teadlased loonud fluorestsentsil põhineva optilise monitori.

Loodud monitoriga kõrgemal lainepikkusel fluorestseeruvate AGE-de mõõtmiseks vajatakse markerühendit, milleks võib sobida AGE-de hulka kuuluv crossline. Crossline on kahe lüsiinijäägiga ristseotud molekul, mille süstemaatiline nimetus on 7-(5-amino-5-karboksüülpentüül)-1-(5-amino-5-karboksüülpentüül)-5-butüül-1,2,3,4-tetrool-1,2,3,4-tetrahüdro-1,7-naftüridiin-7-ium ning keemiline valem C24H41N4O10. Uurimistöö kirjutamise hetkel ei ole crossline kommertsiaalselt saadaval ning ainet vajavatel teadlastel tuleb crossline ise sünteesida või AGE-de poolt modifitseeritud valkudest eraldada.

Uurimistöö eesmärk on leida meetod, mille järgi puhastada optilise monitori kalibreerimiseks vajalik markerühend ehk crossline. Uurimistöö koosneb kahest osast. Kirjanduse ülevaates

kirjeldatakse glükatsiooni lõpp-produkte, nende olulisust dialüüsipatsientidele ja töös kasutatavaid metoodikaid. Töö eksperimentaalne osa koosneb crossline’i sünteesist ning puhastamisest tahkefaasilise ekstraheerimise ja kromatograafia abil. Töö on protsess – kui midagi töötab, minnakse sellega edasi. Crossline‘i saagist hinnatakse fluorestsentsi ja massispektromeetriaga. Töö kirjutamisel ja metoodikate väljatöötamisel on tuginetud teemakohastele teadusartiklitele. Sünteesiskeemi loomisel on võetud aluseks Nemet et al. 2011. aastal kirjutatud teadustöö, milles võrreldakse kahe AGE, glükoos-lüsiin dimeeri GLUCOLDi ja crossline’i analoogi tekkimist Maillardi reaktsiooni järgi erinevatel tingimustel.