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

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

Haaraufbau

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

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

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

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

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

Oxidative Farbkupplung Im Donor steckt die Mode

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

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

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

Katalasen

Bombardierkäfer Chinone 2 H2O2 2 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

Katalase Fe

Katalase Fe

Vitamin K durch Katalyse MeReO3 H2O2

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

Luminol 2 OH- - 2 e + N2 1 Photon

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

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

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

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

„Sind Sie verheiratet?“ Alois Alzheimer 1864 - 1915 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

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

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

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

Affinitäts-Chromatografie Rezeptor wird denaturiert

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

Isolation des Protein Komplexes Presenilin Komplex

Isolation des Presenilin Komplexes DAPA-Affigel

Isolation des Presenilin Komplexes DAPA-Affigel

Isolation des Presenilin Komplexes DAPA-Affigel

Isolation des Presenilin Komplexes DAPA-Affigel

SPPS Solid Phase Peptide Synthesis Schutzgruppe Schutzgruppe Schutzgruppe oder R Entschützung

SPPS Vorteile? Startmaterial Reagenz Startmaterial Reagenz Produkt

SPPS Vorteile? Filter Acetanhydrid + Pyridin

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

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

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