ISBN 9783843902694

978-3-8439-0269-4, Reihe Organische Chemie

Samir Charrak
Synthese und Anwendung von trifunktionellen Fängerverbindungen für die Proteomforschung

197 Seiten, Dissertation Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (2011), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die besondere Herausforderung der modernen Proteomforschung besteht in der Aufklärung des funktionellen Netzwerks einer Zelle. Ein vielversprechender Ansatz zur Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Proteinen und unterschiedlichen Substanzklassen besteht in dem Einsatz von trifunktionellen Fängerverbindungen, den sogenannten Capture Compounds. Die Selektivitätsfunktion sorgt für eine spezifische, reversible und nicht-kovalente Bindung an die Zielproteine. Die Reaktivitätsfunktion wird durch UV-Licht aktiviert und geht mit dem Zielprotein eine kovalente Bindung ein. Durch die Isolierfunktion wird das eingefangene Zielprotein abgetrennt und steht für weitere Analysen zur Verfügung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit konnten erfolgreich mehrere neue trifunktionelle Capture Compounds synthetisiert und deren Anwendbarkeit in zahlreichen Capture-Experimenten gezeigt werden. Zum Einfangen von Lektinen wurden neue Capture Compounds mit Poly-N-Acetyllaktosamin(LacNAc)-Strukturen als Selektivitätsfunktion synthetisiert. Mit den neuen Poly-LacNAc-Capture Compounds konnten erfolgreich das Lektin II aus Griffonia simplicifolia (GSL II), Weizenkeimagglutinin (WGA) sowie verschiedene Galektine eingefangen werden. Bei GSL II konnte durch die Verlängerung der Zuckerkette ein leichter Anstieg an Capture-Ausbeute erhalten werden. Die Experimente wurden teilweise sowohl nach der On-Bead- als auch nach der Off-Bead Methode durchgeführt, wobei sich eine deutliche Überlegenheit der On-Bead Methode zeigte. Des Weiteren konnte eine neue, auf [2.2]Paracyclophanazid basierende Reaktivitätsfunktion synthetisiert werden. Aufgrund der planaren Chiralität des [2.2]Paracyclophans wurden durch die Verknüpfung mit der in der Capture Compound enthaltenen (S)-Asparaginsäure zwei diastereomere Capture Compounds erhalten, die sich in der räumlichen Orientierung innerhalb der Capture Compound unterscheiden. Bei allen durchgeführten Capture-Experimenten konnten mit den Paracyclophan-basierten Capture Compounds erfolgreich Proteine eingefangen werden. Bei dem Einfangen der Methyltransferase M.HhaI konnte sogar eine bis zu vierfach erhöhte Capture-Ausbeute verglichen mit der B1-Capture Compound festgestellt werden. Bei den meisten Experimenten zeigte sich außerdem ein deutlicher Unterschied der Capture-Ausbeuten der beiden diastereomeren Capture Compounds untereinander, was auf eine starke Abhängigkeit des Photocrosslink-Prozesses von der Stereochemie der Reaktivitätsfunktion hinweist.