Σχεδιασμός και σύνθεση αναλόγων των διουρητικών νευροπεπτιδίων εντόμων CRF-σχετιζομένων, Locmi-DH και Dippu-DH46 και του CT-σχετιζομένου Dippu-DH31: μελέτη της σχέσης δομής - βιολογικής δραστικότητας

Abstract

Insect diuretic hormones are crucial for control of water balance in insects. In this study we synthesized series of analogues of insect diuretic hormones and fragments corresponding to the CRF-like diuretic hormones Locmi-DH and Dippu-DH46 and CT-like diuretic hormone Dippu-DH31. The synthesis of above analogues was performed in the solid phase on the 2-chlorotrityl-chloride resin (2-CLTR) using Fmoc/tBu method. While for peptide amides the Rink-Bernatowitcz linker was first attached to the 2-CLTR resin. The stepwise strategy was applied to peptides and peptide fragments with up to 15-residues. Bigger peptides were synthesized with the fragment condensation strategy. Cyclic peptides were cyclized in the liquid phase while their precursors were synthesized in the solid phase. Cyclization procedure was succesfull loading to products with high yield and purity by the TBTU/HOAt/collidine method. The purity of the peptide analogues was estimated by reverse-phase HPLC and their structures were identified by ESI-MS. The synthesized analogues were tested on malpighian tubule secretion of D. Punctata and feeding behavior on locust S. gregaria and studied the structure-biological activity relationhip of analogues.

Η ρύθμιση της έκκρισης υγρού είναι μια φυσιολογική λειτουργία ιδιαίτερης σημασίας για τα έντομα και φαίνεται να είναι αποτέλεσμα διουρητικών ορμονών. Στην παρούσα διατριβή συντέθηκαν ανάλογα διουρητικών ορμονών εντόμων και τμήματα αυτών και συγκεκριμένα δύο ορμόνες που ανήκουν στην οικογένεια των CRF -σχετιζόμενων νευροπεπτιδίων εντόμων Locmi-DH και Dippu-DH46 και μια ορμόνη που ανήκει στην οικογένεια των CT-σχετιζόμενων νευροπεπτιδίων εντόμων, Dippu-DH31. Για τη σύνθεση των αναλόγων εφαρμόστηκε η σύνθεση κατά στάδια για τα πεπτίδια έως 15 αμινοξέα και η κατά τμηματα σύνθεση για τα μεγαλύτερα πεπτίδια. Η σύνθεση πραγματοποιήθηκε στη στερεά φάση στη 2-χλωροτριτυλοχλωρίδιο ρητίνη (2-CLTR) χρησιμοποιώντας την Fmoc/ tBu μέθοδο και ως αντιδραστήρια σύζευξης τα DIC/HOBt. Για τη σύνθεση των πεπτιδίων αμιδίων χρησιμοποιήθηκε ο συνδέτης Rink-Bernatowitcz. Τα κυκλικά πεπτίδια συντέθηκαν με τη μέθοδο TBTU/HOAt/κολλιδίνη. Τα τελικά προϊόντα αναλύθηκαν με HPLC και ταυτοποιήθηκαν με ESI-MS. Οι αποδόσεις και οι καθαρότητες των συντεθέντων αναλόγων ήταν ικανοποιητικές. Η σύνθεση των αναλόγων αυτών έγινε με στόχο τη μελέτη σχέσης δομής βιολογικής δραστικότητας και για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκαν οι βιολογικές δοκιμές (α) διέγερση έκκρισης υγρών σε μαλπιγγιανά σωληνάρια της D. punctata (πραγματοποιήθηκε με την τροποποιημένη βιοδοκιμή Ramsay) και (β) συμπεριφορά στη λήψη τροφής (σε νύμφες της ακρίδας S. gregaria). Από τη μελέτη αυτή εξήχθησαν συμπεράσματα για το σχεδιασμό και τη σύνθεση φιλικών προς το περιβάλλον φυτοπροστατευτικών προϊόντων.