Wissenschaftlicher Ergebnisbericht - Helmholtz-Zentrum für ...

04 Peptidsynthese
WISSENSCHAFTLICHER ERGEBNISBERICHT | Technologie-Plattformen 129
LEITER | Dr. Dr. Werner Tegge | Abteilung für Chemische Biologie | wte@helmholtz-hzi.de
WISSENSCHAFTLICHER MITARBEITER | Dr. Ronald Frank
Seit ihrer Einrichtung als Serviceeinheit im Jahr 1990
stellt die Plattform synthetische Peptide in löslicher Form
her und immobilisiert sie in Form von Arrays für viele
verschiedene HZI-Projekte und externe Kooperationen.
Für die Synthese, Charakterisierung und Reinigung der
Produkte werden moderne Spezialgeräte eingesetzt. Durch
eigene Forschungsprojekte wird das methodische Repertoire
kontinuierlich aktualisiert und erweitert.
In diesem Zusammenhang wurden u.a. entwickelt:
• neue Methoden für die Erzeugung von Peptid-Arrays
(u.a. die SPOT-Methode)
• Methoden für die Herstellung von phosphorylierten und
thiophosphorylierten Peptiden
• die Verwendung von neuen biokompatiblen Syntheseträgern
• neue, selektiv spaltbare Peptidlinker
• Verfahren für die Erzeugung von verzweigten Peptiden
• Methoden für die Erzeugung von Bibliotheken aus
linearen und zyklischen Peptiden
• Methoden für die Verwendung von löslichen und
immobilisierten Peptiden in biologischen Assays
Methodenentwicklungen für parallele Kombinatorische
Chemie Synthese Screens beruhen auf der SPOT-Synthese, die
auf Zellulosemembranen durchgeführt wird. Foto: HZI, Bierstedt
Lösliche Peptide Inzwischen wurden in der Plattform
über 3.000 lösliche Peptide mit Längen von zwei bis über
fünfzig Aminosäuren hergestellt. Lösliche Peptide werden
standardmäßig durch HPLC und Massenspektrometrie
charakterisiert. Falls erforderlich, werden weitere Untersuchungen
durch Aminosäureanalyse, Proteinsequenzierung,
spezielle massenspektrometrische Methoden
und Kernresonanzspektroskopie im HZI-Bereich Strukturbiologie
durchgeführt.
In Abhängigkeit von der geplanten Verwendung und der
benötigten Qualität der Produkte werden Reinigungen
durchgeführt. Dies geschieht in der Regel durch präparative
HPLC. Für spezielle Anwendungen bietet die Plattform
Peptidmodifi kationen an, wie Fluoreszenz-Markierung,
Phosphorylierung, Biotinylierung, Fettsäurekonjugation,
PEGylierung, Verzweigungen und Zyklisierungen.
SPOT-Arrays In der Plattform werden immobilisierte
Peptide in Form von Arrays für die empirische und
systematische Suche nach Liganden hergestellt. Für das
erfolgreiche Design solcher Arrays ist ein tiefgehendes
Verständnis der biologischen Fragestellung essenziell.
Dies wird durch einen intensiven Austausch und eine enge
Zusammenarbeit mit den Nutzern gewährleistet. Die SPOT
Arrays werden durch halb- und vollautomatische Verfahren
auf Zellulosemembranen und anderen polymeren
Trägern erzeugt. Pro Jahr werden ca. 15.000 Peptide
und Peptidgemische mit diesen Methoden hergestellt
und beispielsweise für Untersuchen von Protein-Protein
Interaktionen – einschließlich immunologischer Epitopkartierung
und Enzym-Substrat Affi nitäten – eingesetzt.
Tegge, W., Bonafe, C.F.S., Teichmann, A., & Erck, C. (2010) Synthesis of peptides from
α- and β-tubulin containing glutamic acid side chain linked oligo-Glu with defi ned length.
International Journal of Peptides, Article ID 189396.
Nickl, C.K., Raidas, S.K., Zhao, Sausbier, M., Ruth, P., Tegge, W. Brayden, J.E. & Dostmann,
W.R. (2010) (D)-Amino acid analogues of DT-2 as highly selective and superior inhibitors of
cGMP-dependent protein kinase I-alpha. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Proteins and
Proteomics 1804, 524-532.
Weiß, S.M., Ladwein, M., Schmidt, D., Ehinger, J., Lommel, S., Städing, K., Beutling, U.,
Disanza, A., Frank, R., Jänsch, L., Scita, G., Gunzer, F., Rottner, K. & Stradal, T.E.B. (2009)
IRSp53 links Tir to EspF U /N-WASP-mediated actin assembly in EHEC pedestal formation.
Cell Host Microbe 15, 244-258.