Turn szerkezeti elemeket tartalmazó modell vegyületek szintézise és spektroszkópiai jellemzése (cirkuláris dikroizmus - CD, vibrációs spektroszkópia - FTIR, mágneses rezonancia - NMR) = Synthesis and spectroscopic studies on turn structured models

Abstract

A kanyarszerkezetek spektroszkópiai vizsgálatára választott ciklopeptid modellekben egy α-aminosavat kicseréltünk a megfelelő β-aminosavra és az így bekövetkezett konformációváltozást mértük. N-védett α-aminosavból Arndt-Eistert lánchosszabbítással enantiomer-tisztán előállítható a N-védett β3-aminosav (β-homo-aminosav). β-homo-aminosav tartalmú ciklotetra-, ciklopenta- és ciklohexapeptidek sorozatát állítottuk elő szilárd fázisú szintézissel, a ciklizációt oldatfázisban végezve. A vegyületeket HPLC-vel tisztítottuk és FAB-, illetve ESI-MS mérések alapján azonosítottuk.A modelleket és ezek kation-kötő képességét különböző oldószerekben vizsgáltuk CD- és FTIR-spektroszkópiával; néhány vegyületet NMR-spektroszkópiai adatokkal is jellemeztünk. A CD/FTIR spektroszkópiai analízis eredményei a következők: - a kis gyűrűméretű, erősen feszült ciklotetrapeptideknél a β-aminosavegységek jelenléte a szomszédos α-aminosavegységek körül γ-kanyart (C7) indukált - a ciklopentapeptidekél a β-homo-aminosavegység hajlékonyabb peptidgerincet biztosít és pszeudo-β-, vagy pszeudo-γ-kanyarok jönnek létre a β-aminosavegység körül. - CD/FTIR adataink segítségével a γ- és pszeudo-γ-kanyarszerkezet különböző oldószerekben jól jellemezhető. Több oligopeptid térszerkezetvizsgálatánál használtuk eredményesen a CD/FTIR komplex spektroszkópiai módszert.| Cyclic peptides in which one α-amino acid is replaced by its β-amino acid analogy are also suitable for the conformational investigation of turn structures induced by β-amino acids in cyclic peptides. Enantiomerically pure β3-amino acids (β-homo-amino acids) were prepared from N-protected α-amino acids by Arndt-Eistert homologation reaction. A series of cyclic tetra-, penta- and hexapeptides containing β3-amino acid residue was synthesized on solid phase, cyclized in solution phase, purified by HPLC and characterised with FAB- and ESI-MS. The models and their cation-binding ability were investigated systematically by FTIR and CD spectroscopy in different solvents; some of them were studied by NMR spectroscopy, too. The combined CD/FTIR studies clearly show the followings: - the cyclic tetrapeptides are small and rather rigid molecules where the β-homo-amino acid residue induces a γ-turn (C7) which is centered on the neighbouring α-amino acid(s). - cyclic pentapeptides with β-homo-amino acid give rise to a more flexible peptide backbone and measured pseudo-β-turn or pseudo-γ-turns, which centered on the β-homo-amino acid.- the γ- and pseudo-γ-turn are well characterized in different solvents using CD- and FTIR spectroscopy. We investigated also the secondary structure of biologically active oligopeptides by combined CD/FTIR method