Was macht eigentlich ein Chemiker?

Präsentation zum Thema: "Was macht eigentlich ein Chemiker?"—  Präsentation transkript:

1 Was macht eigentlich ein Chemiker?
Organische Chemie Bioorganische Chemie Pharmazeutische Chemie Medizinische Chemie Biochemie

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3 Der Friseur als Proteinchemiker Färbung und Formung
Chemie des Haares Der Friseur als Proteinchemiker Färbung und Formung s. Chemie Heute Sek. II Cornelsen Verlag 1997, S. 382

4 Haaraufbau

5 a-helikale Proteinstränge helikal verwunden
Haaraufbau 3x a-Keratin a-helikale Proteinstränge helikal verwunden

6 b-Faltblattstruktur der Seide Spinnprotein (Gly-Ser-Gly-Ala-Gly-Ala)n
Dichte Packung der Schichten => geringe Dehnbarkeit Ausschliesslich van der Waals Bindungen zwischen den Schichten =>geschmeidige Faser

7 Der Friseur als Proteinchemiker
a-Keratin = a-Helix => elastisch Wasserstoffbrücken => durch Fön- und Wasserwellen reversibel formbar intra- und intermolekulare Disulfidbrücken => Neuordnung der Disulfidbrücken

8 Enol führt zum konjugierten p-System
Färbung Enol führt zum konjugierten p-System Direktziehende Färbung Basic Red 76 Basic Yellow 57

9 Färbung Oxidative Färbung in Ammoniak Lösung
1,4-Diaminobenzol funktioniert auch, ist aber stark allergen H2O2 oxidiert gleichzeitig die natürliche Farbe Kupplung durch SEAr mit Donor oder Tyrosin und Phenylalanin Haarquellung und eindringen der Kupplungskomponenten

10 Oxidative Farbkupplung
Im Donor steckt die Mode

11 Hennafärbung getöntes Haar Pyrazol-durchgefärbtes Haar
Henna-getöntes Haar Henna Henna- Paste

12 Henna ? Henna- Paste Hennosid A Hydrochinon Glykosid
Hennosid A Aglycon Lawson < 0.01 % im Henna 1% im wässrigen Henna-Extrakt

13 Hennafärbung getöntes Haar Pyrazol-durchgefärbtes Haar
Henna-Paste wird bei 70°C angerührt => Die Glykosidase ist temperaturstabil Das Hydrochinon dringt in das Haar ein, die Rotfärbung erfolgt durch Oxidation Henna-getöntes Haar Henna

14 Katalasen

15 Bombardierkäfer Chinone
2 H2O H2O + O2 Katalase Katalase Beide Reaktionen sind stark exotherm, der Strahl erreicht 100°C, die Chinone sind toxisch (warum?) H. Hart Organische Chemie 2. Aufl. S. 306 VCH 2002 W. Agosta Bombardier Beetles and Fever Trees 1996

16 Katalase Fe

17 Katalase Fe

18 Vitamin K durch Katalyse
MeReO3 H2O2

19 Lumineszenz Assays Luciferin Luminol Luciferase ATP/O2 Mg2+
hn H2O2 Peroxidase Luciferase ATP/O2 Mg2+ AMP, CO2, PPi

20 Luminol 2 OH- - 2 e + N2 1 Photon

21 Peroxidase H2O2 H2O + 1/2 O2 Allgemein: Eine Peroxydase zersetzt Wasserstoffperoxyd zu Wasser und O2 Diesen freigesetzten O2 kann man durch die Folgereaktion mit Luminol -> Aminophthalsäure + N2 und Licht nachweisen. Mißt man die Photonen in einem empfindlichen Luminometer, dann läßt sich das System quantifizieren -> DIA H2O + 1/2 O2 hn

22 Die eingesetzten Liganden und erfolgversprechenden Metalle
Fe Cu V Die eingesetzten Liganden und erfolgversprechenden Metalle Fe gut Cu besser V keine Aktivität

23 Synthetische Peroxydase
mM log k 12 Synthetische Peroxydase Alle: pH 7 gepuffert: Proben werden innerhalb 2 Sekunden gemischt, dann 60 Sekunden aufgezeichnet Links Oben Nur Kupfer Links Unten Nur Ligand Rechts Oben Ligand + Kupfer 1:1 Komplex am aktivsten, zusätzlicher Ligand inhibiert Rechts unten: erschöpfende Katalyse, das Luminol wird bereits innerhalb von 60 sec vollständig umgesetzt

24 Metalla-Sorbent Assay
Substrat Signal Antikörper Antigen Substrat Chelator Metall Chelator ELISA Verfahren ist wohlbekannt Antikörper-Antigen-Präsentation Patent der Firma Evotec beansprucht ein verwandtes Konzept DIPAM gekoppelt an Tetramethylrhodamin Signal ELISA WO 98/00435

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26 „Sind Sie verheiratet?“
Alois Alzheimer 1906 "eigenartige Krankheit der Hirnrinde“ (26. November 1901) „Wie heißen Sie?“ „Auguste.“ „Familienname?“ „Wie heißt Ihr Mann?“ „Ich glaube Auguste.“ „Ihr Mann?“ „Ach so, mein Mann…“ „Sind Sie verheiratet?“ „Zu Auguste.“ „Frau D.?“ „Ja, zu Auguste D.“ 1906 Die 1. Patientin Auguste D. Schlug ihren Mann Links krankes, Hirn rechts gesundes Hirn

27 Häufigkeit von Alzheimer/Alter
NEJM 2003, 348 (14), 1356 R.L. Nussbaumer

28 APP Spaltung durch Enzyme
sAPPb sAPP Ab     P3 Ab C57/C59 degradration Bart de Strooper: Journal of Neurochemistry 2001, 78, 1168 C83 C99 Membran

29 Alzheimer-Demenz: Ursachen und Therapie
b-Sekretase Stoffwechsel des Alzheimer Proteins Rationales Drug Design von nichtpeptidischen Inhibitoren

30 Affinitäts-Chromatografie
Rezeptor wird denaturiert

31 Isolation des aktiven Enzyms
DAPT 1-7g Ansätze Agarose Gel Linker DAPA-Affigel

32 Isolation des Protein Komplexes
Presenilin Komplex

33 Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel

34 Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel

35 Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel

36 Isolation des Presenilin Komplexes
DAPA-Affigel

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38 SPPS Solid Phase Peptide Synthesis Schutzgruppe Schutzgruppe
Schutzgruppe oder R Entschützung

39 SPPS Vorteile? Startmaterial Reagenz Startmaterial Reagenz Produkt

40 SPPS Vorteile? Filter Acetanhydrid + Pyridin

41 Irreversibel blockiert
SPPS Vorteile? Acetyliert – Irreversibel blockiert Nobelpreis 1984: Bruce Merrifield

42 Geschüttelt, nicht gerührt 5 mg Fmoc-Val-Wang in DCM
SPPS Geschüttelt, nicht gerührt 5 mg Fmoc-Val-Wang in DCM 5 mm

43 Träger aus Polystyrol oder Acrylamid
Harze (resins) Träger aus Polystyrol oder Acrylamid Quellung! Merrifield Wang Rink Amide Rink Acid Säure-, Basen-, Photo-, Redox-, Nucleo- labile Linker Hydroxy- Amino- Oxim- Triazin- Traceless- Anknüpfung 100e von Harzen unterschiedliche Träger und Linker, speziefische Vorzüge