Σύγκριση της μεθόδου σύνθεσης πεπτιδίων με συμπύκνωση προστατευμένων τμημάτων (FC) με τη χημική σύνθεση αποπροστατευμένων τμημάτων (ligation): συμπεράσματα από τις συνθέσεις του τομέα RING finger της πρωτεΐνης Mdm2 και του τομέα 6 της πρωτεΐνης LEKTI

Abstract

Despite the great advances made in the field of peptide chemistry over the last decades allowing synthesis of various proteins with a length of even more than 100 amino acid residues, protein synthesis in a time- and cost-effective manner enabling access to large amounts of pharmaceutically active peptides still remains a challenge for the peptide chemists. Comparison and evaluation of the modern techniques of condensation of protected fragments (FC) and native chemical ligation (NCL) through the scope of being applicable to large scale were the primary goal of the present thesis. As model-peptides for our studies we selected two cysteine-rich proteins, the RING domain of Mdm2 and LEKTI domain 6, both of highly biological interest and hence both being candidates for drug development and design. Taking advantage of CTC resin and Fmoc/tBu methodology, condensations on solid phase were the guide to recognize the optimal sites in the peptide sequence to perform the more efficient and economical condensation in solution. NCL, alternatively to the way applied by now, was performed by preparing the required segments utilizing exclusively Fmoc-chemistry and convergent techniques, thus making the method less restrictive for large scale synthesis.

Παρά τη μεγάλη πρόοδο που έχει επιτευχθεί στο πεδίο της πεπτιδικής χημείας τις τελευταίες δεκαετίες επιτρέποντας τη σύνθεση ποικιλίας πρωτεϊνών που μπορούν να ξεπεράσουν σε μήκος τα 100 κατάλοιπα, η σύνθεση πρωτεϊνών με αποτελεσματικό τρόπο ως προς το χρόνο και κόστος καθιστώντας δυνατή την πρόσβαση σε μεγάλες ποσότητες φαρμακευτικά δραστικών πεπτιδίων παραμένει ακόμα πρόκληση για τους πεπτιδικούς χημικούς. Σύγκριση και αξιολόγηση των σύγχρονων τεχνικών τμηματικής συμπύκνωσης προστατευμένων τμημάτων (FC) και φυσικής χημικής σύνδεσης (NCL) μέσα από το πρίσμα της εφαρμογής τους σε μεγάλη κλίμακα αποτέλεσαν τον στόχο αυτής της διατριβής. Για τις μελέτες μας ως πεπτίδια-μοντέλα επιλέξαμε δυο πλούσιες σε κυστεΐνες πρωτεΐνες, τον RING τομέα της Mdm2 και τον τομέα 6 του LEKTI, και οι δυο υψηλού βιολογικού ενδιαφέροντος και επομένως και οι δύο υποψήφιες για ανάπτυξη και σχεδιασμό νέων φαρμάκων. Εκμεταλλευόμενοι τα πλεονεκτήματα της CTC ρητίνης και της Fmoc/tBu μεθοδολογίας, συμπυκνώσεις σε στερεή φάση αποτέλεσαν οδηγό για τον προσδιορισμό των βέλτιστων σημείων της πεπτιδικής αλληλουχίας για να πραγματοποιηθεί η πιο αποτελεσματική και οικονομική συμπύκνωση σε διάλυμα. Το NCL, εναλλακτικά από τον τρόπο που εφαρμόζεται μέχρι σήμερα, πραγματοποιήθηκε παραλαμβάνοντας τα απαιτούμενα για τη σύνδεση τμήματα χρησιμοποιώντας αποκλειστικά Fmoc-χημεία και τμηματικές τεχνικές, καθιστώντας έτσι τη μέθοδο λιγότερο περιοριστική για μεγάλης κλίμακας παραγωγή.