Ortsgerichtete Modifikation von Somatostatin zur Darstellung stimuli-responsiver Biokonjugate

Abstract

Ziel der Arbeit war die Darstellung neuartiger Biokunjugate, welche mittels eingeführter stimuli-responsiver Plattformen, über den Weg einer definierten Selbstorganisation, aufgebaut werden. Dazu wurde ein Biomolekül mit einem Baustein verknüpft, welcher eine ortsgerichtete Selbstassemblierung ermöglichen kann. Diese sollte gezielt durch einen bestimmten Stimulus ausgelöst werden. Bei den eingesetzten Plattformen handelt es sich um einen Aza-Kronenether, ein 2,2´-Bipyridin sowie die beiden komplementären Reaktionspartner, Phenylboronsäure sowie Salicylhydroxamsäure. Aufgrund der positiven Eigenschaften hinsichtlich Charakterisierung und selektiver Adressierung, wurde Somatostatin als Modellpeptid verwendet. Es ist ein zyklisches Peptid, dessen Ringschluss auf der Ausbildung einer Disulfidbindung beruht, welche selektiv mittels des Konzepts der Interkalation modifiziert werden kann. Die Verwendung von Interkalatoren ermöglicht es, die Disulfidbrücke nach einer reduktiven Spaltung durch eine neu gebildete 3-zentrige Kohlenstoff-Bindung über das Interkalator-Molekül hinweg wieder aufzubauen. Vorteilhaft ist dabei, dass die biologische Aktivität des Somatostatins nicht beeinflusst wird und das Peptid weiterhin von Zellen aufgenommen werden kann. Der Interkalator ermöglicht so eine selektive Modifizierung des Peptids. Die Entwicklung, Synthese und Charakterisierung der unterschiedlich funktionalisierten Interkalator-Verbindungen sowie deren Verhalten in Bezug auf die Biokonjugation mit Somatostatin, auch im Vergleich zu einem wesentlich kleineren Tripeptid, stellten somit den zentralen Schwerpunkt dieser Arbeit dar. Des Weiteren werden die verschiedenen Reaktionsmöglichkeiten sowie erste Ergebnisse hinsichtlich des Designs multivalenter und stimuli-responsiver Somatostatin-Biokonjugate vorgestellt.