Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der parallelen und kombinatorischen Synthese von peptidischen und peptidomimetischen Antagonisten für den Urokinaserezeptor (uPAR, CD87) in Lösung und an fester Phase. Die Bindung des urokinaseartigen Plasminogen Aktivators (uPA) an den zugehörigen Rezeptor stellt einen der Schlüsselschritte für die Aktivierungskaskade der perizellulären Proteolyse dar. Eine Inhibierung der uPA/uPAR-Wechselwirkung führt entsprechend zu eingeschränktem Tumorwachstum und Metastasierung in Tumorarten, die dieses System überexprimieren. Ausgehend von der, aus der Rezeptorbindungsregion des uPA abgeleiteten, disulfidcyclischen Leitstruktur cyclo[21,29][Cys21,29]-uPA21-30 wurde eine Bibliothek von Modifikationen (Aminosäureseitenketten, Disulfidbrücke, C- und N-Termini) synthetisiert und durch Zellbindungsassays die Auswirkungen auf die uPA-Rezeptorbindung untersucht. Diese Ergebnisse führten zur Identifizierung des hochaffinen Peptids cyclo[21,29][D-Cys21,Cys29]-uPA21-30 mit einer uPAR-Bindungsaffinität im unteren nanomolaren Bereich. Die Erkenntnisse aus der NMR-Lösungsstruktur letzteren Antagonists und der biologischen Evaluierung flossen in das Design einer Bibliothek cyclischer Peptidomimetika ein. Die Synthese sollte durch Ringschlussmetathese (RCM) von Peptiden mit je zwei olefinischen Aminosäureseitenketten an fester Phase mittels Grubbs' Rutheniumbenzylidenkatalysatoren realisiert werden. Die Durchführung dieser Route wurde erst durch den Einsatz eines reversiblen Schutzes des Peptidrückgrates durch ein Mutter'sches Pseudoprolin an Ser26 möglich, das eine cis-Amidbindung an dieser Stelle erzwingt und somit als Aggregationsinhibitor wirkt, bzw. die Enden der olefinischen Seitenketten in ausreichende Nähe zueinander bringt. Die entsprechenden nichtmodifizierten Peptidylharze zeigten keine RCM-Reaktivität. Durch die Verwendung racemischer olefinischer Aminosäuren verschiedener Seitenkettenlängen in verschiedenen Positionen der Sequenz (Asn22/Ile28,Asn22/Asn27,Lys23/Asn27,Lys23/Ile28) gelang die Synthese der entsprechenden RCM-cyclischen Peptidylharze mit sehr hohen Umsätzen. Nachfolgend führte die Entwicklung eines Protokolls zur Abtrennung der geschützten Peptidomimetika von den Katalysatorresten mittels Dithiothreitol (DTT) zu den racemischen Verbindungen. Die Reduktion der gebildeten Doppelbindungen mittels Pd/C, Wasserstoff, bzw. durch Diimin resultierte in der Synthese einer Bibliothek aus den, an den genannten verschiedenen Positionen kohlenwasserstoffverbrückten Cyclopeptiden mit Ringgrößen zwischen 19 und 27 Atomen.     «

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der parallelen und kombinatorischen Synthese von peptidischen und peptidomimetischen Antagonisten für den Urokinaserezeptor (uPAR, CD87) in Lösung und an fester Phase. Die Bindung des urokinaseartigen Plasminogen Aktivators (uPA) an den zugehörigen Rezeptor stellt einen der Schlüsselschritte für die Aktivierungskaskade der perizellulären Proteolyse dar. Eine Inhibierung der uPA/uPAR-Wechselwirkung führt entsprechend zu eingeschränktem Tumorwachstum und...     »

The thesis describes the syntheses of peptidic and peptidomimetic antagonists for the urokinase receptor (uPAR, CD87) by parallel and combinatorial methods in solution and on solid phase. The binding of the urokinase-like plasminogen activator (uPA) to its receptor is one of the key steps in the activation cascade of pericellular proteolysis. The inhibition of the uPA/uPAR interaction leads to strongly decreased rates of tumor growth and metastasis in cell lines which overexpress this protease/receptor system. Starting from the uPA binding region derived lead structure cyclo[21,29][Cys21,29]-uPA21-30 a library of modified peptides (amino acid side chains, disulfid bridge, C- and N-termini) was synthesized. The capability to inhibit the uPA/uPAR interaction was studied by cell binding assays (FACS). These results led to the identification of the high-affinity cyclic peptide cyclo[21,29][D-Cys21,Cys29]-uPA21-30 with a uPAR binding affinity in the low nanomolar range. Elucidation of the NMR solution structure of this new lead compound and the results of further modifications led to the design of a library of cyclic peptidomimetics, cyclized by ring-closing metathesis (RCM) via two amino acids with terminal olefinic side chains on solid phase, applying Grubbs' ruthenium benzylidene catalyst. The implementation of this route was only possible by using a Mutter pseudoproline as a reversible backbone protection at Ser26 since this enforces a cis-amide bond in this position and thereby acts as a inhibitor of aggregation and/or enables the olefinic side chains to arrange in the appropriate position. In the parent peptidyl resins the RCM did not take place at all. By the introduction of the racemic olefinic amino acids with different side chain lengths in different bridging positions of the peptide sequence (Asn22/Ile28,Asn22/Asn27,Lys23/Asn27,Lys23/Ile28) the synthesis of the RCM-cyclic peptidyl resins was accomplished with very high conversion rates. Subsequent development of a purification method for the solubilization of the remaining ruthenium impurities applying the Cleland reagent (DTT) in solution phase led to the racemic products. Finally, optimization of the reduction procedures for the remaining double bond by Pd/C, hydrogen or diimine and subsequent side chain deprotection led to the target library of hydrocarbon bridged peptidomimetics with ring sizes varying from 19 to 27 atoms.     «

The thesis describes the syntheses of peptidic and peptidomimetic antagonists for the urokinase receptor (uPAR, CD87) by parallel and combinatorial methods in solution and on solid phase. The binding of the urokinase-like plasminogen activator (uPA) to its receptor is one of the key steps in the activation cascade of pericellular proteolysis. The inhibition of the uPA/uPAR interaction leads to strongly decreased rates of tumor growth and metastasis in cell lines which overexpress this protease/r...     »