Entwicklung und Charakterisierung neuartiger Markierungen für Biomoleküle mit Anwendungen in NMR-Hyperpolarisationstechniken
Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Einführung von Radikal-, Allyl- und Benzophenon-Markierungen in Peptidstrukturen für Anwendungen in Festkörper-DNP-, PHIP- und CIDNP-NMR sowie ESR. Es wird eine Markierungsstrategie für Fmoc-Aminosäuren an ihren Seitenketten vorgestellt und für die...
| Summary: | Diese Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Einführung von Radikal-, Allyl- und Benzophenon-Markierungen in Peptidstrukturen für Anwendungen in Festkörper-DNP-, PHIP- und CIDNP-NMR sowie ESR.
Es wird eine Markierungsstrategie für Fmoc-Aminosäuren an ihren Seitenketten vorgestellt und für die Markierungen PROXYL, TOTAPOL und Benzophenon realisiert.
Hierfür werden die Hydroxyl-Seitenketten der Fmoc-Aminosäuren Hydroxyprolin (Hyp), Serin (Ser) und Tyrosin (Tyr) für das Monoradikal 3-Carboxy-PROXYL und die Carboxy-Seitenkette der Glutaminsäure (Glu) für das Boc geschützte Biradikal TOTAPOL und 3-Amino-Benzophenon zugänglich gemacht, um Fmoc-Aminosäuren mit Markierungen in der Festphasen-Peptidsynthese verwenden zu können.
Der hergestellte Fmoc-Hydroxyprolin-basierende Monoradikal-Aminosäurebaustein wird in eine Modell-Peptidsequenz eingebaut, um ebenso Radikalmarkierungen an verschiedenen Positionen zu erreichen wie auch Peptid-basierende Biradikale herzustellen. So soll die Markierungsstrategie mittels markierter Fmoc-Aminosäuren validiert und neuartige Polarisationsagenzien für DNP-NMR-Anwendungen generiert werden.
Zusätzlich wird der Einbau der Benzophenon markierten Fmoc-Aminosäure in eine Tetra-Peptid-Sequenz erreicht, um die Vielseitigkeit der Funktionalisierungsstrategie von Fmoc-Aminosäuren zu bestätigen und zukünftige CIDNP-NMR-Experimente zu unterstützen.
Des Weiteren werden zwei neue ortsselektive Markierungen auf Bissulfon-Basis synthetisiert und deren Eignung für die Einführung in die Disulfidbrücke des bioaktiven Moleküls Eptifibatid nachgewiesen. Sowohl der Amino-TEMPO- als auch der Allyl-modifizierte Interkalator werden als Zweikomponentengemisch aus dem Bissulfon und dessen Eliminierungsprodukt erhalten. Als Beispiel für die Durchführbarkeit des Interkalationsverfahrens werden die Markierungen in die Disulfidbrücke von Eptifibatid eingebaut.
Dabei wird die Erhaltung der Aktivität der Radikal-Markierung nach dem Einbau in die Disulfidbindung des Eptifibatids mittels ESR-Spektroskopie untersucht und DNP-NMR-Messungen für Verstärkungsfaktor-Bestimmung durchgeführt.
Zuletzt wird der Einbau der Allylmarkierung in die Disulfidbindung des Eptifibatids als Modelsystem betrachtet, um diese Markierungsstrategie ebenso für PHIP-Experimente verwenden zu können. |
|---|