Dokument: Fluoreszenzmarkierung von Arginin und argininhaltigen kleinen Peptiden durch Umwandlung der Guanidin-Gruppe in Amino-Diaza-Azulene

Titel:	Fluoreszenzmarkierung von Arginin und argininhaltigen kleinen Peptiden durch Umwandlung der Guanidin-Gruppe in Amino-Diaza-Azulene
Weiterer Titel:	Fluorescent labeling of arginine and arginine-containing small peptides by conversion of the guanidine group in amino-diaza-azulenes
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=31179
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20141021-100705-6
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Derks, Mark [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 6,47 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 20.10.2014 / geändert 20.10.2014
Beitragende:	Prof. Dr. Braun, Manfred [Gutachter] Prof.Dr. Müller, Thomas J. J. [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	500 Naturwissenschaften und Mathematik » 540 Chemie
Beschreibungen:	Für das Verständnis komplexer biochemischer Prozesse in Proteinen, um deren Struktur, Wechselwirkung und Wirkungsweise untersuchen zu können, erfordert es effiziente Methoden zur Markierung und Lokalisierung. Ein wertvolles Werkzeug stellt dabei die ortsspezifische Implementierung von Fluoreszenzfarbstoffen als chemische Reporter dar, wie z.B. nicht-natürliche Aminosäuren mit fluorophoren Resten, um diese Ziele realisieren zu können. Ein besonders effizienter Weg ist dafür die Umwandlung einer funktionellen Gruppe einer proteinogenen Aminosäure in einen fluoreszierenden Marker, um so beispielsweise auch Fluorophore in Peptiden generieren zu können. Eine breite Palette derartiger Aminosäuren wurde beschrieben.[1] Nozoe et al.[2] berichteten bereits Mitte des letzten Jahrhunderts über die Kondensation von Tropolonmethylether mit Guanidin-hydrochlorid zu einem 2-Amino-1,3-diaza-azulen. In Anlehnung an diese Kondensation wandelten wir ausgehend von N-Boc-geschütztem Arginin die Guanidin-Einheit in einer Einstufensynthese regioselektiv in ein Amino-Diaza-Azulen um, um auf diese Weise fluoreszenzmarkiertes Arginin zu gewinnen, bei dem die Guanidinogruppe des Arginins intrinsischer Bestandteil der aufgebauten Sonde wurde. Im Zuge der Charakterisierung, insbesondere durch absorptions- und emissionsspektroskopische Untersuchungen zeigte die Aminosäure eine intensive Fluoreszenz. Des Weiteren konnte die fluorophore Amino-Diaza-Azulen-Einheit auch erfolgreich in kleinen Arginin enthaltenen Peptiden, wie z.B. in Thymopentin aufgebaut und untersucht werden. Dies könnte insbesondere im Hinblick für zukünftige FRET-Experimente von Interesse sein. Literatur: [1] T. Nozoe, Proceedings of the Japan Academy 1953, 29, 452-456. ; T. Nozoe, T. Mukai, I. Murata, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 3352-3353 [2] A. Katritzky, T. Narindoshvili, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 627-643. In order to understand biochemical processes, structure, and interaction of proteins, efficient methods for labelling and localization are required. A valuable tool for this is the site-specific implementation of fluorescent dyes as chemical reporter in non-natural amino acids, which carry fluorophores. A particularly efficient way for that is the conversion of a functional group of a proteinogenic amino acid into a fluorescent marker, especially for peptide labelling. A wide range of non-natural fluorescent -amino acids have been disclosed; however, the specific conversion of a natural amino acid into a fluorophore is rare.[1] In the middle of the last century Nozoe et al.[2] already described the condensation of tropolone methyl ether with guanidine hydrochloride to give a 2-amino-1,3-diaza-azulene. We have used this type of condensation to react tropolone ether 1 with N-BOC-protected arginine to obtain compound in a one-step procedure. Remarkably, we were able to elaborate reactions conditions that delivered the condensation product in a completely regioselective manner.A thorough characterization, in particular by absorption and emission spectroscopy, revealed an intensive fluorescence of the amino acid with an emission at 420 nm in methanol. Furthermore, the introduction of the fluorescent amino-diaza-azulen unit into small peptides (like thymopentine (TP-5, RKDVY)) was studied. A selective labelling of arginine was observed; however, the presence of lysine led to an aminotropolone conjugate, which does not show any fluorescence. The presence of this chromophore and the fluorophore will be used for further spectroscopic studies of labelled peptides, e.g. by FRET experiments. References: [1] A. Katritzky, T. Narindoshvili, Org. Biomol. Chem. 2009, 7, 627-643. [2] T. Nozoe, Proceedings of the Japan Academy 1953, 29, 452-456. ; T. Nozoe, T. Mukai, I. Murata, J. Am. Chem. Soc. 1954, 76, 3352-3353.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Chemie » Organische Chemie und Makromolekulare Chemie
Dokument erstellt am:	21.10.2014
Dateien geändert am:	21.10.2014
Promotionsantrag am:	26.08.2014
Datum der Promotion:	25.09.2014