Untersuchung der Enzymkinetik von Aspartat/Asparagin-beta-Hydroxylase und Synthese von niedermolekularen Aspartat/Asparagin-beta-Hydroxylase-Inhibitoren als potentielle Krebsmittel

• Antragsteller: Dr. Lennart Brewitz
• Fachliche Zuordnung: Biochemie ; Organische Molekülchemie - Synthese, Charakterisierung
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 328053886

Die Entwicklung neuartiger Krebstherapien basiert unter anderem auf der Identifizierung von charakteristischen (Zell-)Merkmalen, die es erlauben, gesundes von bösartigem Gewebe zu unterscheiden: Die alpha Ketoglutarat abhängige Oxygenase Aspartat/Asparagin-beta-Hydroxylase (AspH) ist auf der Oberfläche von Krebszellen überexprimiert und wird mit einer erhöhten Zellmobilität assoziiert. Jedoch ist die exakte Funktionsweise von AspH in gesunden Zellen sowie in Krebszellen unbekannt, bislang wurden zudem noch keine selektiven niedermolekularen AspH-Inhibitoren beschrieben. Das dargestellte Forschungsvorhaben zielt darauf ab: (a) eine Enzymkinetik von AspH zu erstellen, (b) das benötigte Disulfidverknüpfungsmuster der Substrat-EGF-Einheiten zu bestimmen und (c) erstmalig selektive AspH-Inhibitoren herzustellen. Die Enzymkinetik von AspH und (Co-)Substraten (einschließlich O2) soll unter Einsatz von steady state (LCMS) und stopped flow/flow quench (UV-Vis, LCMS) Experimenten erstellt werden. Insbesondere sollen die Strukturanforderungen von AspH an ihre Substrate in Bezug auf deren Disulfidverknüpfungsmuster in EGF-Einheiten überprüft werden. Dies soll durch den Einsatz stabiler synthetischer EGF-Analoga bewerkstelligt werden: Die Synthese dieser stabilisierten EGF-Analoga basiert auf Festphasenpeptidsynthese in Kombination mit Alkenmetathese-Reaktionen.Bibliotheken niedermolekularer organischer Verbindungen sollen durch den Einsatz von dynamischer kombinatorischer Chemie erstellt werden. Mit Hilfe von nicht-denaturierender Massenspektrometrie sollen aus den Substanzbibliotheken AspH-Liganden identifiziert werden. Stabile Derivate dieser Liganden sollen durch organische Synthese erhalten und deren Eignung als potentielle Krebsmedikamente anschließend bestimmt werden. Unter Einsatz dieser Inhibitoren soll der vorgeschlagene Mechanismus, wie AspH die Zellmobilität beeinflusst, überprüft werden: Dazu sollen die Expressionsniveaus der Notch-Transkriptionskaskade vor und nach Inkubation der (Krebs-)Zellen mit den Inhibitoren analysiert werden (durch qRT-PCR, Western Blotting).

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: Großbritannien
• Gastgeber: Professor Dr. Christopher J. Schofield