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Stimulussensitive Polymersysteme zur Biokonjugation an Proteinen am Beispiel der Histondeacetylase-ähnliche Amidohydrolase

Horstmann, Benjamin :
Stimulussensitive Polymersysteme zur Biokonjugation an Proteinen am Beispiel der Histondeacetylase-ähnliche Amidohydrolase.
Technische Universität, Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2015)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Stimulussensitive Polymersysteme zur Biokonjugation an Proteinen am Beispiel der Histondeacetylase-ähnliche Amidohydrolase
Language: German
Abstract:

Diese Arbeit beschreibt die Darstellung, Charakterisierung und Anwendung von biokonjugierbaren und stimulussensitiven Systemen zur Generierung von schaltbaren Protein-Konjugaten. Die beschriebenen Systemen sind in zwei Gruppen unterteilt: kleine organische Moleküle und funktionale Makromoleküle. Für die erste Gruppe wurde als responsives Systems die photochrome Gruppe Azobenzen verwendet. Mit dieser lichtschaltbaren Einheit, einer terminalen Maleimidgruppe und unterschiedlich langen Alkyllinkern wurde eine Serie an Azobenzenbausteinen dargestellt und an eine Mutante der Histondeacetylase-ähnliche Amidohydrolase konjugiert. Die Proteinaktivität der verschiedenen Biokonjugate wurde anschließend in Abhängigkeit der Linkerlänge und des Isomers beobachtet.

Für das zweite System wurden Funktionspolymere dargestellt. Polyalkylacrylamide sind für ihr thermoresponsives Verhalten in wässerigen Lösungen bekannt. Durch Darstellung von Aktivesterpolymeren – N-Acryloxysuccinimidcopolymere oder Polypentafluorphenylacrylat – und deren polymeranalogen Umsetzungen mit verschiedenen Aminobausteinen wurde eine Vielzahl an Polyalkylacrylamidcopolymeren dargestellt. Als Aminobausteine wurden polare, lichtschaltbare und proteinreaktive Gruppen verwendet, um diverse Eigenschaften auf die Polymere zu übertragen. Der sukzessive Aufbau der Polymere und deren finale Zusammensetzung wurden mit 1H- und 19F-NMR-Spektroskopie verfolgt. Die dargestellten Polymeren wurden hinsichtlich ihres Trübungspunkt in wässerigen Lösungen und ihrer Fähigkeit zur Biokonjugation untersucht.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
This thesis describes the synthesis, characterization and application of bioconjugable and stimulus-sensitive systems for the generation of switchable protein conjugates. The systems described are divided into two groups: small organic molecules and smart polymers. The photochromic azobenzene group was used as a responsive system for the first group. A series of azobenzene components was prepared with this light-switchable moiety, a terminal maleimide group and different length of alkyl linkers; and afterwards conjugated to a mutant of histone deacetylase-like amidohydrolase. The protein activity of various bioconjugates was then observed, depending on the linker length and the isomer of the azobenzen moiety. Stimulus-responsive polymers were prepared for the second system. Poly(alkylacrylamides) are known for their thermoresponsive behavior in aqueous solutions. A variety of poly(alkylacrylamide)copolymers was synthesized via polymer analogous reactions of various amines with active ester polymers; N-Acryloxysuccinimidecopolymers or poly(pentafluorphenylacrylate). Polar, light switchable and protein-reactive amine components have been used to transfer various properties to the polymers. The successive construction of the polymers and their final composition were monitored by 1H- and 19F- NMR spectroscopy. The prepared polymers were analyzed concerning their cloud point in aqueous solutions and their ability to bioconjugation.English
Place of Publication: Darmstadt
Classification DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 500 Naturwissenschaften
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Divisions: 07 Fachbereich Chemie > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
07 Fachbereich Chemie > Organ Chemistry
Date Deposited: 29 Oct 2015 14:01
Last Modified: 29 Oct 2015 14:01
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-50121
Referees: Biesalski, Prof. Dr. Markus and Meyer-Almes, Prof. Dr. Franz-Josef and Kolmar, Prof. Dr. Harald and Thiele, Prof. Dr. Christina
Refereed: 12 October 2015
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/5012
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