Specific DNA-binding molecules as new transfection vectors

• Applicant: Professor Michael Giese, Ph.D., since 8/2019
• Subject Area: Biological and Biomimetic Chemistry
• Term: from 2013 to 2022
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 233924428

• Final Report Year: 2022

Final Report Abstract

In der letzten Förderperiode des Projektes wurden zunächst zwei sich ergänzende Arten von Vektorkonjugaten (Typ 1 und 2) entwickelt. Die auf Tetra(GCP)-Lysin basierenden Vektoren vom Typ 1 verloren durch Anbringung nicht bioaktiver Gruppen an dem Linker ihre Wirksamkeit. Dies war vermutlich auf eine verminderte Interaktion des DNA-Vektor Komplexes mit der Zelloberfläche zurückzuführen. Durch Anbringung von Biotin konnte diese im Fall von biotinrezeptorreichen Zellen wieder hergestellt werden. Dadurch ließ sich ein Vektorsystem mit einer noch nicht dagewesenen Selektivität für biotinrezeptorreiche Krebszelllinien herstellen. Im zweiten Teilprojekt wurden dendrimerartige Vektoren vom Typ 2 hergestellt, an die sich Rhodamin als photoaktives label ohne Aktivitätsverlust anbringen ließ. Dadurch konnte der Prozess der Zelltransfektion fluoreszenzmikroskopisch verfolgt werden. In einem letzten Teilprojekt wurden mehrere Nopoldiol-GCP-Konjugate vom Typ 3 hergestellt. Diese lassen sich leicht an geeignete Boronsäuren anbringen, ohne dass eine Aufreinigung des Konjugates von Nöten ist. Dies ermöglichte kombinatorische Untersuchungen, aus denen der Vektor 6a hervor ging dessen Effizient die von Lipofektamin 2000 übertrifft.

Publications

• „Advances towards Cell-Specific Gene Transfection: A Small-Molecule Approach Allows Order-of-Magnitude Selectivity (Chem. Eur. J. 43/2022)“. Chemistry – A European Journal 2022, 28, e202202021
  T. Dirksmeyer, P. Stahl, C. Vallet, S. Knauer, M. Giese, C. Schmuck, C. Hirschhäuser
  (See online at https://doi.org/10.1002/chem.202202021)
• „Advances towards Cell-Specific Gene Transfection: A Small-Molecule Approach Allows Order-of-Magnitude Selectivity“. Chemistry – A European Journal 2022, 28, e202104618
  T. Dirksmeyer, P. Stahl, C. Vallet, S. Knauer, M. Giese, C. Schmuck, C. Hirschhäuser
  (See online at https://doi.org/10.1002/chem.202104618)
• „Advances towards Cell-Specific Gene Transfection: A Small-Molecule Approach Allows Order-of-Magnitude Selectivity“. Chemistry – A European Journal 2022, 28, e202202024
  T. Dirksmeyer, P. Stahl, C. Vallet, S. Knauer, M. Giese, C. Schmuck, C. Hirschhäuser
  (See online at https://doi.org/10.1002/chem.202202024)