@phdthesis{Emmrich2012,
  author    = {Thomas Emmrich},
  title     = {Synthese und biologische Aktivit{\"a}t von Nucleotidanaloga und 2-Arylessigs{\"a}urehydrazonen},
  journal    = {Synthesis and biological activity of nucleotide analogues and 2-arylacetic hydrazones},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-001220-6},
  year      = {2012},
  abstract  = {Abschnitt I: Die Klasse II-Adenylylcyclasen (AC) stellen eine Gruppe von l{\"o}slichen Toxinen dar, welche die Pathogenit{\"a}t einer ganzen Reihe von Krankheitserregern vermitteln, darunter Bacillus anthracis (Milzbrand), Bordetella pertussis (Keuchhusten) und Pseudomonas aeroginosa (u. a. Pneumonien). Im Rahmen des ersten Abschnittes dieser Arbeit wurde der aus B. anthracis stammende, sogenannte \"{\"O}demfaktor\" als Modellenzym ausgew{\"a}hlt, um die biologische Aktivit{\"a}t eines experimentellen Nucleotidanalogons gegen{\"u}ber Adenylylcyclasen zu testen. Die gestellten Anforderungen an diese Verbindung, sowie die entsprechenden L{\"o}sungsans{\"a}tze waren: 1) Einf{\"u}hrung einer sterisch anspruchslosen, fluoreszierenden Reporterfunktion f{\"u}r in vitro-Bindungsstudien (N-Methylanthranyls{\"a}ure), 2) Verhinderung von Acyl{\"u}bertragungsreaktionen des Fluorophors (Amid- statt Esterbindung) und 3) Erh{\"o}hung der Hydrolysestabilit{\"a}t des Triphosphatrestes (bioisosterer Austausch der terminalen Phosphoranhydridbindung). Die Synthese des Nucleotides ging von 2'-Amino-2'-Desoxyadenosin aus und wurde in zwei Schritten vollzogen. Zun{\"a}chst wurde mit Hilfe eines Festphasenreagenz-unterst{\"u}tzten Protokolls N-Methylanthranils{\"a}ure amidartig an die 2'-Position gekn{\"u}pft. Anschlie{\"s}end wurde dann in einem Ein-Topf-Verfahren an die 5'-Position eine triphosphatanaloge Seitenkette angebracht, in der die beta- und gamma-Phosphoratome statt {\"u}ber eine Dichlormethylenbr{\"u}cke verbunden waren. Der Ki-Wert der so erhaltenen Verbindung (2'-MANT-2'-dAppCCl2p) gegen{\"u}ber der isolierten AC-Dom{\"a}ne des B. anthracis-{\"O}demfaktors wurde in einem alpha[32P]-ATP-basierten kinetischen Assay mit 8,8 mM ermittelt. Diese Untersuchungen wurden durch einen FRET-basierten Bindungsassay erg{\"a}nzt. Obwohl die Aktivit{\"a}t der Zielverbindung damit um ein bis zwei Gr{\"o}{\"s}enordnungen niedriger war, als die von unmittelbar verwandten Substanzen, konnten nichtsdestotrotz die gestellten strukturellen Anforderungen an ein molekulares Werkzeug realisiert werden. Abschnitt II: Die Entstehung reaktiver Sauerstoffspezies, wie z. B. von Wasserstoffperoxid, ist ein unvermeidbarer Vorgang in allen anaerob lebenden Organismen. Daher entstanden im Laufe der Evolution eine ganze Reihe von biologischen Mechanismen, welche diese i. d. R. toxischen Verbindungen effektiv zu beseitigen verm{\"o}gen. Ein Vertreter ist das selenhaltige Enzym Glutathionperoxidase (GPx), welches Wasserstoffperoxid und andere organische Hydroperoxide zu Wasser bzw. den korrespondierenden Alkoholen unter Verbrauch von Glutathion abbaut. Dar{\"u}ber hinaus wird aber auch zunehmend die Rolle von Wasserstoffperoxid als einem proapoptotischen Signalstoff diskutiert, was GPx zu einem interessanten pharmakologischen Ziel werden l{\"a}sst. Durch {\"U}berexpression von GPx k{\"o}nnte die Apoptoseneigung eines Tumors gesenkt und somit dessen Vitalit{\"a}t erh{\"o}ht werden, was sich unter anderem in einer gesteigerten Resistenz gegen{\"u}ber bestimmten Zytostatika {\"a}u{\"s}ern kann. Auf dieser Arbeitshypothese aufbauend wurde die Synthese eines reversiblen GPx-Inhibitors angestrebt. Als Leitstruktur diente N'-(4-Hydroxybenzyliden)-2-(2-Methylimidazol-1-yl)essigs{\"a}urehydrazid, welches in einer Vorarbeit in einem in silico-Screening aufgedeckt worden war. In einem kombinatorischen Ansatz wurde sowohl die Arylessigs{\"a}ure-Untereinheit (5 Varianten), als auch die Benzyliden-Komponente (7 Varianten) abgewandelt. Zur Darstellung der so projektierten Substanzbibliothek mussten zun{\"a}chst die ben{\"o}tigten Arylessigs{\"a}urehydrazide synthetisiert werden. Diese wurden anschlie{\"s}end unter Einsatz eines Mikrowellen-gest{\"u}tzten Syntheseprotokolls mit den entsprechenden Benzaldehyden kombiniert. Von allen theoretisch m{\"o}glichen Kombinationen konnten 30 Acylhydrazone in ausreichender Menge und Reinheit synthetisiert werden. Aufgrund technischer Probleme bei der Durchf{\"u}hrung des Mikrotiterplatten-basierten GPx-Assays lagen zum Abschluss dieser Arbeit noch keine biologischen Daten vor.},
  language  = {de}
}