Non-Natural Elements for Peptide-Based Molecular Design, Structural Analysis, and Functional Modifications

The present thesis summarizes three research projects addressing fundamental studies aimed on application of non-natural elements to design and synthesis of bioactive peptide mimetics, bioconjugates, and hybrid macromolecules. The study comprised computational and knowledge-based design, total synthesis, and evaluation of biologic activity as well as application to NMR-based structural analysis. Results summarized in the present work were reported in two scientific publications and should be considered as milestones for further investigations aimed on application of the discussed concepts to biomedical studies.

In der vorliegenden Dissertation sind die Ergebnisse von drei unabhängigen Forschungsprojekten zusammengefasst, die das übergeordnete Thema „Anwendung von unnatürlichen Strukturelementen zur Design und Synthese von bioaktiven Peptiden, Peptidomimetika und Biomakromolekülen“ umfassen. In den jeweiligen Projekten wurden nicht natürliche Strukturelemente für folgende Ziele in unterschiedlichen Biomolekülen eingebaut: 1. Zum molekularem Design von therapeutisch relevanten Wirkstoffen, 2. Zur Markierung für Strukturaufklärung, 3. Zur funktionalen Modifizierungen von Biomakromolekülen. Diese drei Themen wurden individuell bearbeitet und haben Gemeinsamkeiten in der generellen Strategie (Strukturierung in Design, Synthese und Aktivitätsuntersuchung) und der verwendeten Methoden zur Synthese (Peptid-Festphasensynthese, „Click“-Chemie) und Charakterisierung (HPLC, Massen-Spektrometrie, Enzymassays).