Un synthétiseur de glucides automatisé produit des polysaccharides d'une longueur record

Résumé graphique. Crédit :Synthèse de la nature (2022). DOI :10.1038/s44160-022-00171-9

Une équipe de chercheurs composée de membres de l'Université de Pékin et de WuXi AppTec (Tianjin) Co., Ltd., a conçu et construit un synthétiseur automatisé de glucides qui produit des polysaccharides d'une longueur record. Dans leur article publié dans la revue Nature Synthesis le groupe décrit comment ils ont construit leur appareil et ses utilisations possibles. Hanchao Cheng et Peng George Wang de la Southern University of Science and Technology, en Chine, ont publié un article News &Views dans le même numéro de revue décrivant le travail de l'équipe en Chine.

Comme le notent Cheng et Wang, les glucides jouent un rôle très important en biologie, ils sont une source biochimique d'énergie. Et comme ils le notent également, les glucides naturels ont tendance à être structurellement indéfinis, ce qui signifie qu'ils sont constitués de mélanges de molécules, ce qui les rend assez complexes.

Pour cette raison, les glucides bien définis sont prisés. Malheureusement, leur synthèse s'est avérée difficile, d'autant plus qu'ils grossissent. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont créé un moyen d'accélérer le processus :un synthétiseur automatisé, qui surmonte les problèmes associés à d'autres machines censées faire de même.

Le synthétiseur créé par l'équipe comporte trois parties :un système de synthèse, un système de suivi des progrès et un logiciel utilisé pour contrôler le matériel. Le synthétiseur comprend un agitateur et des commandes de chaleur, ainsi qu'une lampe qui est utilisée pour provoquer des réactions induites par la lumière.

Il dispose également d'un système d'injection automatisé pour contrôler la livraison des matériaux dans le système et d'un système de nettoyage automatisé pour éviter la contamination. Le synthétiseur fonctionne en contrôlant par ordinateur le flux de réactifs dans un récipient et en gérant la croissance de monosaccharides ressemblant à des serpents. Le système de surveillance étudie en permanence les réactions en cours pour s'assurer qu'elles sont effectuées correctement.

L'un des avantages de l'utilisation d'un tel système, notent Cheng et Wang, est qu'il n'a pas besoin de groupes protecteurs, qui sont des masques utilisés sur les pièces réactives. Dans les processus manuels, ces groupes ont tendance à ajouter des étapes supplémentaires au processus, ce qui le rend plus compliqué.

Le résultat est de meilleurs rendements et des glycanes plus longs. Les tests de l'appareil ont montré qu'il était capable de créer des polysaccharides composés de 1 080 fragments de sucre, qui comprenaient 4 320 centres stéréogéniques, le type de glycane le plus long synthétisé à ce jour. L'équipe a également utilisé son appareil pour créer de manière plus efficace certains médicaments déjà sur le marché. + Explorer plus loin