Katalytische Antikörper - Untersuchung von Mediumeffekten und Verbesserung der katalytischen Aktivität durch Hapten-Design in Decarboxylase-Antikörpern

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Mediumeffekte sind von wesentlicher Bedeutung für die Beschleunigung einer Reaktion durch ein Enzym. Katalytische Antikörper sind geeignete Modelle für das Studium dieser Effekte, die analog zu den Lösungsmitteleffekten einfacher organischer Reaktionen betrachtet werden können. Bei der Decarboxylierung von 3-Carboxybenzisoxazolen handelt es sich um eine unimolekulare, konzertierte und stark lösungsmittelabhängige Reaktion, die über einen ladungsdelokalisierten Übergangszustand verläuft. Der Wechsel von protischen zu aprotischen Lösungsmitteln beschleunigt die Reaktion bis um das 108-fache. Der gegen ein Naphthalin-bis-sulfonat-Derivat immunisierte, katalytische Antikörper 21D8 beschleunigt die Decarboxylierung um das 104-fache. Physikalisch-organische Untersuchungen und die Kristallstrukturanalyse des 21D8-Fab-Fragments zeigen, daß die Katalyse ausschließlich auf Mediumeffekte zurückzuführen ist. Durch Untersuchung der Abhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit von verschiedenen 3-Carboxybenzisoxazolen soll, analog zu den in Lösung durchgeführten Untersuchungen, eine lineare Freie Enthalpie-Beziehung aufgestellt und mit den Untersuchungen inLösung verglichen werden. Durch verbessertes Haptendesign sollen neue Antikörper mit verbesserten Katalyseeigenschaften erzeugt werden.