Mucinartige Glycopeptide als Inhibitoren selektinvermittelter Zelladhäsionsprozesse

Es wurden Glycopeptide mit einer Partialsequenz aus der N-terminalen Domäne des natürlichen Selektinliganden PSGL-1 synthetisiert, welche prinzipiell als kompetitive Inhibitoren unerwünschter selektinvermittelter Zelladhäsionsphänomene fungieren könnten. Grundsätzlich könnte es möglich sein, auf diesem Wege entsprechende chronisch entzündliche Krankheiten wie rheumatoide Arthritis zu behandeln und bestimmte akut eintretende schwere Schädigungen von gesundem Gewebe sowie die Metastasenbildung maligner Tumore zu unterdrücken. Das tatsächliche Potential der hergestellten Glycopeptide als Liganden der Selektine kann nun in biologischen Tests geprüft werden. Der gewählte Ausschnitt aus dem P-Selektin-Glycoprotein-Liganden-1 (PSGL-1) reicht von Tyr48 bis Pro59 und umfasst so sämtliche Aminosäurereste der Sequenz, die für das Auftreten einer hochaffinen Rezeptorbindung erforderlich sind. Dabei ist die Seitenkette von Thr57 mit einem O-Glycan modifiziert, welches das in natürlichen Selektinliganden häufig vorkommende Tetrasaccharid Sialyl-Lewisx bzw. ein Mimetikum desselben enthält und die für Mucine typische Form der Anbindung an das peptidische Rückgrat über eine N-Acetyl-α-D-galactosamineinheit aufweist. Zum Aufbau der komplexen Glycopeptidstrukturen wurde zunächst eine Strategie für die Synthese des an die Hydroxylaminosäure gebundenen Oligosaccharids im Gramm-Maßstab ausgearbeitet. Dabei kam der Wahl eines geeigneten Schutzgruppenmusters besondere Bedeutung zu. Das entwickelte Konzept basiert allein auf chemischen Methoden und ermöglicht die parallele Herstellung potentieller Mimetika. So wurde in dieser Arbeit L-Fucose durch D-Arabinose und N-Acetyl-D-neuraminsäure durch (S)-Cyclohexylmilchsäure ersetzt. Die erhaltenen Glycosylaminosäure-Bausteine wurden schließlich in die Glycopeptid-synthesen an der festen Phase eingebracht, welche nach vollständiger Deblockierung die gewünschten Zielverbindungen lieferten.rn

Glycopeptides containing a partial sequence from the N-terminal domain of the naturally occurring selectin ligand PSGL-1 were synthesized. They may potentially act as competitive inhibitors of undesired selectin-mediated cell adhesion phenomena. Thus, it could be possible to treat chronic inflammatory diseases, such as rheumatoid arthritis, and to suppress certain acute injury of healthy tissue and the metastasis of tumors. The effective potential of the synthesized glycopeptides as selectin ligands can now be evaluated in biological tests. The selected portion of the P-selectin glycoprotein ligand-1 (PSGL-1) ranges from Tyr48 to Pro59 and, thus, comprises all amino acid residues essential for high affinity binding to the receptor. The side chain of Thr57 is modified with an O-glycan which contains sialyl Lewisx, a structural motif common to most natural selectin ligands, or a mimetic of the tetrasaccharide. It is linked to the peptide backbone via a mucin-type N-acetyl-α-D-galactosamine unit. In order to accomplish the assembling of the complex glycopeptide structures, a strategy for the synthesis of the oligosaccharide-threonine-conjugate on a gram-scale was developed first. There, the selection of suitable protecting groups was of major importance. The concept exclusively relies on chemical methods and enables the parallel production of potential mimetics. To this aim, L-fucose and N-acetyl-D-neuraminic acid were substituted by D-arabinose and (S)-cyclohexyl lactic acid, respectively. The synthesized glycosylated amino acid building blocks were finally incorporated in solid-phase glycopeptide syntheses which, after complete deprotection, furnished the desired target structures.