q&more
Meine Merkliste
my.chemie.de  
Login  

News

Nützliche „Fake“-Peptide

Oligoharnstoff-Foldamere binden in peptidartiger Helixstruktur an Zielproteine

© Wiley-VCH

09.12.2020: Einige nützliche Medikamente bestehen aus Peptiden, die gezielt an bestimmte Zellproteine binden. Um solche Wirkstoffe wirksamer und stabiler zu machen, haben Wissenschaftler jetzt eine Möglichkeit gefunden, ganze Abschnitte des Peptids mit Ureido-(Harnstoff-)Einheiten zu ersetzen. Solche Oligoharnstoff-Abschnitte falten sich ähnlich wie Peptide. Diese „Fake“-Peptide erleichtern ein systematisches Medikamentendesign, so das Fazit der in der Zeitschrift Angewandte Chemie veröffentlichten Studie.

Manche Medikamente sind Peptide, die bestimmte Proteine in der Zelle hemmen oder aktivieren. Um die Peptide noch leistungsfähiger zu machen, untersuchen Wissenschaftler hybride Peptid-Mimetika. Diese synthetischen Moleküle bestehen aus Strängen kleiner, aminosäureähnlicher organischer Einheiten. Da proteolytische Enzyme solche Fake-Peptidstränge weniger angreifen, sollten die Medikamente wirksamer werden.

Die synthetischen Stränge – Oligomere genannt – müssen sich jedoch in die Struktur des Original-Peptids falten, um sauber an ihr Zielprotein zu binden. Gilles Guichard und sein Team am CNRS, Universität Bordeaux, und Kollegen von der Universität Straßburg und Ureka Pharma in Mulhouse haben dafür Oligomere aus Einheiten auf Harnstoffbasis untersucht. Oligoharnstoff-Stränge falten sich zu Helices, wie sie bei Peptiden typisch sind. Es gibt aber leichte Unterschiede. „Pro Umdrehung sind in Oligoharnstoff-Helices weniger Reste vorhanden, die Ganghöhe ist kleiner, und der Durchmesser ist größer als die Peptid-Alpha-Helix“, erklärt Guichard.

Um festzustellen, ob Oligoharnstoffe reale Peptidstrukturen nachahmen können, stellten die Forscher Hybride aus Peptid und Oligoharnstoff her und und untersuchten deren Bindung an Zielproteine. Eines der Zielproteine, MDM2, ist ein natürlicher Regulator des Tumorsuppressorproteins p53. Das andere, VDR, ist ein Protein, das bei der Regulierung des Zellwachstums, der Immunität und anderer biologischer Funktionen benötigt wird.

Für das Mimetikum des MDM2-bindenden Peptids ersetzten die Forscher drei terminale Aminosäuren des Originalpeptids durch Ureido-Einheiten. Für das VDR-bindende Peptid-Mimetikum ersetzten sie das mittlere Aminosäuresegment durch Ureido-Einheiten. Nach einigen Optimierungsrunden fanden die Autoren Hybridstrukturen mit hohen Bindungsaffinitäten.

Die Hybride besaßen ähnliche Bindungsaffinitäten wie die ursprünglichen Peptide. Eine Röntgenstrukturanalyse ergab eine regelmäßige helikale Strukur für die Hybride. Die Helices waren jedoch etwas breiter als die Alpha-Helix der natürlichen Peptide, und zwischen den Seitenketten am Oligoharnstoff-Rückgrats waren die Abstände größer.

Peptid-Oligoharnstoff-Hybride sollten nicht so leicht proteolytisch abgebaut werden, was für die medizinische Chemie ein entscheidender Faktor ist. Zudem ermöglichen sie mehr Modifikationen. „Alpha-Aminosäuren können an zwei Stellen substituiert werden, aber Ureido-Einheiten haben eine Stelle mehr“, erläutert Guichard. Medikamente aus einem Peptid-Oligoharnstoff-Hybrid sollten somit mehr Möglichkeiten zur Optimierung bieten.

Originalveröffentlichung:
Dr. Léonie Cussol et al.; "Structural Basis for α‐Helix Mimicry and Inhibition of Protein–Protein Interactions with Oligourea Foldamers"; Angewandte Chemie International Edition; 2020

Fakten, Hintergründe, Dossiers

  • Medikamente

Mehr über Centre National de la Recherche Scientifique

Mehr über Université Bordeaux

  • News

    Kabelloser Mikromotor aus verdrillter Faser

    Einen hocheffizienten Mikromotor und zugleich Energiespeicher haben Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Université de Bordeaux im Fachmagazin „Science“ vorgestellt. Der Mikromotor besteht aus einer Kunststoff-Mikrofaser, die bei Raumtemperatur steif ist. Erwärmt wird die Fase ... mehr

    Auf dem Weg zur künstlichen Zelle

    Zellen, die sich im Reagenzglas bilden, sollen große Fragen der Biologie beantworten: Was ist die Minimalausstattung für eine lebende Zelle? Und wie hat das Leben auf der Erde begonnen? Den Vorläufer einer künstlichen Zelle präsentieren nun Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik komp ... mehr

Mehr über Université de Strasbourg

  • News

    Motor und Energiespeicher aus einem Guss

    Einen Motor und Energiespeicher zu bauen, der lediglich aus einer Komponente besteht, ist Physikern und Materialwissenschaftlern der Universitäten Heidelberg und Strasbourg (Frankreich) gelungen. Dafür nutzten sie eine elastische Polymerfaser, die zu einem Ring geformt und mithilfe einer äu ... mehr

  • q&more Artikel

    Ein Licht für die Zeit, eine Zeit für das Licht

    Wie wir wissen, sind unsere Augen das Sinnesorgan, mit dem wir die Welt um uns herum sehen können. Licht dringt durch die Pupille ins Auge ein und trifft auf die im hinteren Bereich liegende, lichtempfindliche Retina. Das löst einen biochemischen und physiologischen Prozess aus, der uns als ... mehr

  • Autoren

    Dr. David Hicks

    David Hicks, geb. 1956, studierte Zoologie an der Universität von Bristol, U.K., und promovierte in London im Fach Entwicklungsneuropsychologie (1978–81). Im Anschluss verbrachte er einen Postdoc-Aufenthalt an der biochemischen Fakultät der Universität von British Columbia in Vancouver, Kan ... mehr

Mehr über Angewandte Chemie

  • News

    Radikalischer Angriff auf lebende Zellen

    Lassen sich kleine, abgegrenzte Bereiche auf der Zellmembran chemisch manipulieren? Mit einer raffinierten mikrofluidischen Sonde haben Wissenschaftler Zellen gezielt mit freien Radikalen behandelt und die Veränderungen mit Fluoreszenzmikroskopie beobachtet. Wie es in der in der in der Zeit ... mehr

    Abbaubare Polymere auf Zuckerbasis als Speicher für nützliche Frachtmoleküle

    Abbaubare Polymere auf biologischer Basis bieten Möglichkeiten für chemisches Kunststoffrecycling und sie können als Speicherstoff für nützliche Moleküle dienen. Wissenschaftler haben eine Klasse von zuckerbasierten Polymeren entwickelt, die sich durch saure Hydrolyse chemisch abbauen lasse ... mehr

    Umgekehrte Fluoreszenz

    Normalerweise wandeln fluoreszierende Stoffe Licht kürzerer Wellenlängen in Licht längerer Wellenlängen um. Wissenschaftler haben nun ein System aus Farbstoffmolekülen entdeckt, bei dem das Umgekehrte abläuft: Bei Anregung durch sichtbares Licht senden die Fluoreszenzfarbstoffe Licht im ult ... mehr

q&more – die Networking-Plattform für exzellente Qualität in Labor und Prozess

q&more verfolgt den Anspruch, aktuelle Forschung und innovative Lösungen sichtbar zu machen und den Wissensaustausch zu unterstützen. Im Fokus des breiten Themenspektrums stehen höchste Qualitätsansprüche in einem hochinnovativen Branchenumfeld. Als moderne Wissensplattform bietet q&more den Akteuren im Markt einzigartige Networking-Möglichkeiten. International renommierte Autoren repräsentieren den aktuellen Wissenstand. Die Originalbeiträge werden attraktiv in einem anspruchsvollen Umfeld präsentiert und deutsch und englisch publiziert. Die Inhalte zeigen neue Konzepte und unkonventionelle Lösungsansätze auf.

> mehr zu q&more

q&more wird unterstützt von:

 

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.