Multiple Peptidsynthese (MPS) Marie Schiffmann Universität Leipzig Fakultät für Chemie und Mineralogie

Überblick gleichzeitige Synthese vieler Peptide unterschiedlicher Länge und AS- Zusammensetzung gezielte Synthese mehrerer getrennter Einzelpeptide oder Synthese beliebig komplexer Peptidgemische: Peptidbibliotheken Voraussetzung: Festphasenpeptidsynthese

Teebeutel (tea-bag)-Methode Fester Träger in Netz aus Polypropylen Schutzgruppenabspaltung & waschen in gemeinsamer Lösung zur Kupplungsreaktion nach zu kuppelnder AS getrennt

Teebeutel (tea-bag)-Methode Vorteil: 30-50mg Ausbeute -> Reinigung, Charakterisierung möglich Variabilität der Methode Nachteil: hohe Arbeitsintensität Anwendung: Untersuchung Struktur-Wirkungs-Beziehungen Antigen-Antikörper-WW

Peptidsynthese an Stäbchen schrittweiser Aufbau an aminofunktionalisierten Polyethylenstäbchen Stäbchen in 8x12 Reihen auf Block fixiert Mikrotiterplatte (96 Vertiefungen) mit Lösung aktivierter AS bzw. zur Abspaltung

Peptidsynthese an Stäbchen -> keine sichtbaren Peptidmengen (300 nmol) i.d.R. Stäbchen-gebundene Peptide direkt eingesetzt Anwendung: immunologischer Bereich (Epitopkartierung, Antikörperbindungsstudien)

Spot-Synthese erste AS auf Cellulosepapier gekoppelt -> in 1cm Abstand auf Papier pipettiert Waschen, Acetylieren, Abspalten: Papier in Lösung getaucht Verlängerung: nächste AS auf Flecken pipettiert Peptidstreifen direkt für immunologische Tests verwendet Anwendung: Epitopanalyse

Peptidbibliotheken möglichst heterogene Peptidgemische durch MPS durch Testverfahren bestimmte Produkte identifiziert -> anschließend Bestimmung Sequenz und Struktur biochem. Fragestellungen sehr viel rationeller bearbeitet Anwendung: v.a. pharmazeutische Forschung

Zusammenfassung MPS Methoden: Teebeutel-Methode, Synthese an Polyethylenstäbchen, Spot- Synthese Vorteile: schnell viele, unterschiedliche Peptide kleiner Ansatz, kostengünstig Schutzgruppenabspaltung, Waschen gemeinsam Kupplung getrennt teilweise automatisierbar Nachteile: Synthesekontrolle nicht möglich aufwendige Aufarbeitung und Analytik

Literatur K.-H. Mutter, M. Mutter, Die chemische Synthese von Peptiden und Proteinen, Chemie in unserer Zeit, 1993, 27, 274-286. G. Jung, A. G. Beck-Sickinger, Methoden der multiplen Peptidsynthese und ihre Anwendung, Angew. Chem., 1992, 104, 375-391. J. F. Cargill, M. Lebl, New methods in combinatorial chemistry-robotics and parallel synthesis, Current Opinion in Chemical Biology, 1997, 1, 67-71. N. J. Ede, J. Immunol. Methods, 2002, 267, 3–11. R. Frank, The SPOT-synthesis technique Synthetic peptide arrays on membrane supports- principles and applications, J. Immunol. Methods, 2002, 267, 13–26. K. Hilpert, D. Winkler, R. Hancock, Peptide arrays on cellulose support: SPOT synthesis, a time and cost efficient method for synthesis of large numbers of peptides in a parallel and addressable fashion, Nature Protocols, 2007, 2, 1333-1349.