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Zusammenfassung:
Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene synthetisch-strategische Ansätze zur Herstellung komplexer Oligoamine und modifizierter Lysin-Derivate entwickelt. Unabhängig von dem verfolgten Syntheseweg, handelt es sich bei allen geplanten Zielmolekülen um kationische Verbindungen, die zu den wichtigsten Bestandteilen zahlreicher Proteine und anderer stickstoffhaltigen Biomoleküle zählen. Die Einzigartigkeit der zu synthetisierenden Aminoverbindungen liegt gewiss in ihrer strukturellen Vielfalt, welche auch ihrer biologischen Aktivität sowie ihrer erstaunlichen Präsenz zugrunde liegt. Mit den von der Natur inspirierten kationischen Strukturmotiven lassen sich verschiedene, voneinander unabhängige Themen miteinander verknüpfen. So wurden, beispielsweise zur Untersuchung des Faltungsverhaltens des Prion-Proteins Makromoleküle mit definiertem Oligomerisierungsgrad hergestellt. Die kovalente Verknüpfung zweier PrP-Stränge zu einem Dimer erfolgte dabei über ein Amin. Durch eine systematische Veränderung des Ladungsmusters über den Einbau unterschiedlich methylierter Lysin-Bausteine konnten wichtige Rückschlüsse hinsichtlich der Struktur-Affinität-Wirkungsbeziehungen zwischen den synthetischen PrP-Peptiden und natürlich vorkommenden PrP-Autoantikörpern gezogen werden. Basierend auf den Erkenntnissen über die biochemischen Vorgänge der Biomineralisation, wurden in dieser Arbeit außerdem effiziente synthetische Ansätze herausgearbeitet, die einen Zugang zu den natürlich vorkommenden organischen Komponenten mit Silica-präzipitierenden Eigenschaften ermöglichen. Mit Hilfe spezifisch modifizierter Peptide soll eine systematische Untersuchung des Einflusses von Silaffin-Modifikationen auf die Silica-präzipitierende Aktivität und Morphologie des entstehenden Silica-Materials ermöglicht werden. Für Festkörper-NMR-Experimente wurden spezifisch markierte Oligoamine hergestellt. Durch die Untersuchung gebildeter Silica-Nanokomposite mit integrierten isotopenmarkierten Polyaminen lässt sich womöglich eine umfangreiche Analyse über quantitative Struktur-Wirkungs-Beziehungen erhalten. Durch die Experimente mit den synthetischen Polyaminen erhofft man sich weitere wichtige Details hinsichtlich ihrer strukturdirigierenden Rolle bei der Kieselsäurekondensation zu erlangen. Da die meisten der bislang durchgeführten in vitro Experimente zur chemoselektiven Silifizierung stets auf die Analyse des gebildeten SiO2-Präzipitats gerichtet waren, wurden innerhalb dieser Arbeit Bemühungen unternommen, die Dynamik des Silifizierungsvorgangs mittels NMR-Spektroskopie zu untersuchen. Somit sollten die polyaminmodifizierten Prion-Peptide der Grundlagenforschung von Proteinfehlfaltungserkrankungen dienen, während die synthetischen Oligoamine oder Polyamin-basierte Naturstoffe wichtige Einblicke in den Biomineralisationsprozess gewähren sollten.

Bibliographie / References

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