ISBN 9783843918398

978-3-8439-1839-8, Reihe Biochemie

Tina Micksch
Substratspezifische Adhäsionspeptide als Linkermoleküle für ein Nukleinsäure-basiertes modulares Immobilisierungssystem

191 Seiten, Dissertation Technische Universität Dresden (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

In der vorliegenden Arbeit wurde ein neues Peptid-und Nukleinsäure-basiertes Immobilisierungssystem anhand der gängigen Implantatmaterialien Zirkoniumoxid, Titanzirkonium und Titan bzw. Titanoxid entwickelt und auf das biologisch aktive PTH (1-34) angewandt. Zur Verankerung wurden acht Linkerpeptide untersucht, wobei vier Peptide mit bis zu 370 pmol/cm2 adsorbierten. Die Stabilität der Peptidadsorption wurde bis zu 30 d sowie in Konkurrenz mit anderen Molekülen aus Zellkulturmedium nachgewiesen. Elektrostatische Wechselwirkungen zwischen den positiv geladenen Aminosäureresten und den negativ geladenen Oxidoberflächen, koordinative Wechselwirkungen mit den Histidinresten und Wasserstoffbrückenbindungen wurden als Grundlage für die Adsorption der Peptide angenommen. Ausgehend von der Verankerung des Immobilisierungssystems mittels Linkerpeptiden wurden die sogenannten Ankerstränge (AS), Konjugate aus den Linkerpeptiden und Nukleinsäuestrang, synthetisiert. Die Konjugation mit AS beeinflusste die Peptidadsorption nur minimal. Die Hybridisierung des AS nach der Konjugation erfolgte selektiv mit einem komplementären Nukleinsäurestrang (Gegenstrang, GS). Auf diese Weise konnten 5 bis 10 pmol/cm2 GS auf Zirkoniumoxid, Titanzirkonium und Titanoxid immobilisiert werden. Das PTH (1-34) und der GS wurden durch Aminokupplung erfolgreich konjugiert, wobei neben dem gewünschten Konjugat Produkte mit zwei und drei GS entstanden. Durch die Optimierung der Synthesebedingungen wurde ein nahezu vollständiger Umsatz zu PTH (1-34)-GS-Konjugat ohne Nebenprodukte erreicht. Sowohl die Hybridisierbarkeit des GS als auch die biologische Aktivität des PTHs (1-34) blieben nach der Konjugation erhalten. Die Anwendung des kompletten Systems (Peptid-AS-Konjugat und PTH (1-34)-GS-Konjugat) ermöglichte die Immobilisierung von PTH (1-34) und damit der Entwicklung von bioinduktiven Implantatoberflächen.