Please use this identifier to cite or link to this item: http://doi.org/10.25358/openscience-2066
Authors: Pfisterer, Anne
Title: Ortsgerichtete Modifikationen von Somatostatin-14 zur Darstellung von maßgeschneiderten Biohybridkonjugaten
Online publication date: 20-Jul-2012
Language: german
Abstract: Die hochspezifische Funktionalisierung von Proteinen und Peptiden kann durch milde reduktive Spaltung der lösungsmittelzugänglichen Disulfidbrücken und anschließende Rückverbrückung durch den Einbau sogenannter Linkermoleküle über einen konsekutiven Eliminierungs- Additionsprozess verwirklicht werden. Die Erweiterung des Linkerportfolios stellte in erster Instanz die Entwicklung von verschieden funktionalisierten Systemen dar, welche als hochflexible Kernbausteine für den Aufbau komplexer Architekturen dienten. Das Verständnis für die Reaktivität und Reversibilität der Thioladdition an die Mono-und Bissulfone in Abhängigkeit des Substituenten in p-Position konnte durch Variation von Parametern wie Lösungsmittel oder pH-Wert für intelligentes Produktdesign genutzt werden. Heterokonjugate zweier Biomoleküle mit ungepaartem Cystein wurden durch die Kombination von Maleinimid- und Bissulfonchemie innerhalb eines Linkermoleküls realisiert. Polymer-Peptid-Konjugate wurden einerseits über die grafting to Methode durch Modifizierung von Somatostatin mit PEGbissulfonen und anderseits durch grafting from unter Verwendung eines zuvor synthetisierten ATRP-Makroinitiators dargestellt. Multivalente Konjugate konnten durch die Synthese von hochsymmetrischen Tetra- sowie Hexasulfonen und anschließende Umsetzung mit Somatostatin erhalten werden. Die Polyinterkalatorpolymere, die durch lebende radikalische Polymerisation eines Bissulfidmonomers generiert wurden, wurden mit Glutathion umgesetzt. Durch die Interkalation von p-Ethinyl sowie p-Iodmonosulfon in die Disulfidbrücke von Somatostatin konnte erfolgreich gezeigt werden, dass die Rückverbrückung unter Rezyklisierung gelang. Die biologische Integrität wurde durch die Modifikation nicht beeinträchtigt und die erfolgreiche Aufnahme wurde nur bei den rezeptorpositiven Zellen (CAPAN-2) beobachtet. Das artifizielle Iodderivat im Vergleich zum nativen Somatostatin ein erhöhtes Potential zur Apoptoseinduktion. Die Somatostatinderivate präsentierten sich somit als attraktive potentielle Therapeutika.
Highly specific functionalization of biomolecules can be achieved by intercalation of so-called linker reagents through re-bridging of the solvent accessible disulfide bridges after mild reduction via a consecutive elimination-addition process. The extension of the linker portfolio presented in the first part of this work focuses on the design of functionalized systems as highly flexible core building blocks for the construction of more complex architectures. Investigations on the effects of substitution in p-position as well as the influence of solvent and pH provided a deeper understanding of the reversibility of the Michael addition reaction and paved way to an intelligent product design. Heteroconjugates of two biomolecules with unpaired cysteines were realized by combing maleiimide and bissulfone chemistry in one linker molecule. Hybrid conjugates as PEG – and PHEMA/PTEGMA somatostatins were synthesized by intercalating PEG-bissulfones via grafting to or by polymerization from an ATRP initiator somatostatin via grafting from. Multivalent conjugates were obtained by reacting highly symmetric tetra- and hexasulfones with the in-situ reduced peptide. Polymers with multiple bissulfone handles in their side chains were generated by living radical polymerization and modified with glutathione. By intercalating p-iodo- and ethynyl monosulfone into the disulfide bond of somatostatin-14, the recyclization to the fully functional peptide was shown. Its biological integrity was not affected by the modification and cellular uptake was observed only for the receptor-positive CAPAN-2 cells. The artificial iodo derivative showed an increased potential to induce apoptosis in comparison to the native peptide. In conclusion, artificial somatostatin derivatives proved themselves as attractive potential therapeutic agents.
DDC: 540 Chemie
540 Chemistry and allied sciences
Institution: Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Department: MaxPlanck GraduateCenter
Place: Mainz
ROR: https://ror.org/023b0x485
DOI: http://doi.org/10.25358/openscience-2066
URN: urn:nbn:de:hebis:77-31666
Version: Original work
Publication type: Dissertation
License: In Copyright
Information on rights of use: https://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
Extent: 285 S.
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