Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-1586
Authors: Groh, Kai
Title: Synthese potentieller Antitumorvakzine aus tumorassoziierten Glycopeptiden des Mucins MUC1 und Versuche zur Festphasensynthese von Oligosacchariden
Online publication date: 20-Nov-2009
Year of first publication: 2009
Language: german
Abstract: Festphasenoligosaccharidsynthesen: Um den mit der Synthese der Saccharidbausteine verbundenen Zeitaufwand zu reduzieren, sollten festphasenunterstützte, leicht automatisierbare Strategien entwickelt werden. Für die Optimierungen ist es notwendig, über Analysetechniken zu verfügen, die eine quantitative Verfolgung des Reaktionsablaufes erlauben. Zur Bestimmung der Konzentration freier Hydroxylgruppen wurde hierbei eine einfache und effiziente Reaktionsabfolge gefunden, die eine UV-spektroskopische Analyse erlaubt. rnZur Verknüpfung zwischen Kohlenhydrat und polymerem Träger (Polystyrol, Tentagel) kamen der PTMSE-, ein p-Alkoxybenzyl- und zwei Alkylthioanker zum Einsatz. Die Bedingungen zur Anknüpfung der mit Carboxylgruppen ausgestatteten Anker über Amidbindungen an das Harz, zur Spaltung der Lävulinoylschutzgruppe, sowie zur reduktiven Öffnung der Benzylidenacetalschutzgruppe wurden optimiert, sodass sich diese Reaktionen nun in sehr hohen Ausbeuten am polymeren Träger durchführen lassen. rnSpeziell Glycosylierungsreaktionen zeigten jedoch erhebliche Kompatibilitätsprobleme mit der polymeren Matrix. Die Ausbeuten aller an der festen Phase durchgeführten Glycosylierungen lagen bei maximal 5 Prozent. rnGlycopeptidsynthesen: Einige Tumorzellen unterscheiden sich von gesunden Zellen durch ein verändertes Profil an Oberflächenglycoproteinen. So ist das membranständige Glycoprotein MUC1 in malignen Epithelzellen stark überexprimiert und zeigt infolge veränderter Aktivitäten mehrerer Glycosyltransferasen ein modifiziertes Glycosylierungsmuster. Diese tumorspezifischen Strukturveränderungen stellen einen interessanten Angriffspunkt zur Entwicklung von Antitumorvakzinen dar. Um zu potentiellen Impfstoffen zu gelangen, ist es jedoch nötig, die Immunogenität der selbst nur schwach immunogenen Glycopeptide durch Konjugation zu erhöhen. rnIm Rahmen dieser Arbeit sollten vollsynthetische Konjugate, auf Basis einer 16 Aminosäuren langen, tumorassoziierten Glycopeptidpartialstruktur aus dem MUC1, zur möglichen Verwendung als Antitumorvakzine synthetisiert werden. Die Darstellung erfolgte in einer automatisierten Festphasensynthese nach der Fmoc-Strategie. rnZur Steigerung der Immunogenität wurde das glycosylierte Hexadecapeptid über einen Spacer mit einem T-Zell-Epitop aus dem Tetanustoxoidprotein sowie mit einem Mitogen verknüpft. Zur Synthese des Mitogenkonjugates sind noch Optimierungen im Syntheseablauf und insbesondere bei der Reinigung notwendig. Die immunologische Evaluierung des MUC1-Tetanustoxin-Heterotopkonjugates als mögliches Antitumorvakzin ist geplant. rn
Solid-Phase Oligosaccharide Syntheses: To reduce the time needed to synthesise saccharide building blocks, solid-phase supported strategies which are capable of being automated were investigated. For optimizations it was essential to develop the analytical tools for monitoring the progress of the specific reactions. To determine the concentration of free hydroxyl groups, a fast and efficient reaction sequence was found, which allows UV-spectroscopic analysis.rnThe linkage between carbohydrate and solid support (Polystyrol, TentaGel) was realized by PTMSE-, p-alkoxybenzyl- and two alkythiolinkers. The conditions for attaching the carboxyfunctionalised linker to the resin by amid binding, cleaving the levolinoyl group and the reductively ring opening of the benzyliden acetal protecting group were optimised. These reactions can now be carried out in high yields on solid support. rnEspecially glycosylation reactions showed major problems in terms of compatibility with the resin. The yields of glycosylations performed on solid support never exceeded 5 percent. rnGlycopeptid synthesis: Compared to regular cells, some tumor cells show a different pattern of glycoproteins on their surface. The membrane bound glycoprotein MUC1 is highly overexpressed in malignant epithelial cells and exhibits a modified glycosylation pattern as a result of altered activities of several glycosyl transferases. These tumor specific structural changes represent an interesting starting point for the development of antitumor vaccines. To attain a potential vaccine, it is necessary to boost the immunogenicity of the weak immunogenic glycopeptides by conjugation. rnWithin the scope of this work fully synthetic conjugates based on a 16 amino acid, tumor specific glycopeptide sequence from MUC1 were synthesised for use as potential antitumor vaccines. The preparations were carried out by automated solid-phase peptide synthesis according to the Fmoc-strategy. rnTo enhance the immunogenicity of the glycopeptides they were conjugated to a T-cell epitop from the tetanustoxoid protein as well as to a mitogen. For the preparation of the mitogen conjugate further work on synthesis and especially on purification is necessary. The immunological evaluation of the MUC1-tetanustoxin-conjugate as antitumor vaccine is intended.rn
DDC: 540 Chemie
540 Chemistry and allied sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: FB 09 Chemie, Pharmazie u. Geowissensch.
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-1586
URN: urn:nbn:de:hebis:77-21238
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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