Fakultät für Chemie - Arbeitsgruppe Schaschke
 
 
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Bivalente ß-Tryptase-Inhibitoren


Tryptasen sind Mastzell-spezifische Serinproteasen mit Trypsin-ähnlicher Aktivität. ß-Tryptase ist dabei hinsichtlich Expression und proteolytischer Aktivität (ihr Anteil am Gesamtmastzell-Protein beträgt etwa 20%) der prominenteste Vertreter. Zahlreiche Hinweise deuten darauf hin, dass ß-Tryptase eine zentrale Rolle bei der Pathogenese entzündlicher und allergischer Erkrankungen wie etwa Asthma und Psoriasis spielt. Ihre spezifische Hemmung stellt deshalb für diese Erkrankungen einen vielversprechenden neuartigen Therapieansatz dar.
Bei der Entwicklung selektiver Inhibitoren nutzen wir die strukturelle Sonderstellung der ß-Tryptase innerhalb der Trypsin-ähnlichen Serinproteasen. ß-Tryptase besteht nämlich aus vier katalytisch aktiven Untereinheiten (A, B, C und D), deren Aktivzentren auf eine zentrale Pore hin ausgerichtet sind, so dass die vier Asparaginsäure-Reste (in roter CPK-Darstellung hervorgehoben) am Boden der jeweiligen S1-Tasche im Raum verzerrt tetraedrisch angeordnet sind.

Durch systematische Untersuchungen konnten wir zeigen, dass Inhibitor 1 die S1-Taschen der Untereinheitenpaare A/D sowie B/C gleichzeitig adressiert. Im Vergleich zum S1-Liganden (2) lässt sich durch Nutzung des Entropie-Effekts ein signifikanter Affinitätsgewinn erzielen (1: Ki 0.018 µM vs 2: Ki 13.7 µM). Parallel dazu verläuft die Selektivität innerhalb der Trypsin-ähnlichen Serinproteasen (ß-Tryptase: Ki 0.018 µM vs Trypsin: Ki 85 µM). Ausgehend von diesem Inhibitor, der an einer Sepharose-Matrix immobilisiert wurde, haben wir ein affinitätschromatographisches Verfahren zur Isolierung von Tryptasen etabliert (Kooperationspartner: Prof. C. P. Sommerhoff, Klinikum der LMU, München).