Synthese multivalenter, helikaler Glycopeptide und Untersuchung ihrer multivalenten Bindungseigenschaften am Beispiel von Shiga-like Toxin

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Die molekulare Erkennung von Kohlenhydraten durch Proteine spielt bei vielfältigen biologischen Vorgängen wie Infektionen oder Entzündungen eine entscheidende Rolle. Die Grundlage hierfür bilden häufig multivalente Ligand Rezeptor Wechselwirkungen. Allerdings fehlen bisher zur Ausnutzung des vollen Potentials dieser Interaktionen detaillierte, mechanistische Vorstellen. Zielsetzung des geplanten Forschungsprojektes ist es daher, systematisch die Bindungseigenschaften multivalenter Glycopeptide in Abhängigkeit von definiert angeordneten Zuckerliganden am Beispiel des medizinisch relevanten Shiga-like Toxins zu untersuchen. Die Wahl helikaler Glycopeptide als Grundgerüst ermöglicht es, die Anzahl sowie die räumliche Orientierung der Zuckerreste gezielt zu variieren. Neben Galactose- und Lactosederivaten sollen die Helices mit PK Trisaccharid, dem in vivo von Shiga-like Toxin erkannten Zuckerliganden, modifiziert werden. Die Bindungsaktivitäten dieser Glycopeptide sollen mittels kompetitiver ELISA Tests ermittelt und für aktive Verbindungen die thermodynamischen Parameter durch isothermische Titrationsmikrokalorimetrie bestimmt werden. Aufgrund der Kenntnis der Proteinstruktur können somit Rückschlüsse auf den Bindungsmechanismus gezogen werden, wodurch ein Beitrag zum grundlegenden Verständnis der Multivalenz geleistet wird.