Synthese von Kronenether- und PNA-Gramicidin-Hybridmolekülen

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Koert
• Fachliche Zuordnung: Biologische und Biomimetische Chemie
• Förderung: Förderung von 2006 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5469960

Gramicidin-Hybrid-Ionenkanäle, bei denen in Position 12 und Position 15 des Gramicidins ein Steuerungselement angeknüpft und damit vor dem Kanaleingang positioniert wird, sollen synthetisiert werden. Als Steuerungselemente wurden im Hinblick auf lonenselektivität Kronenether und im Hinblick auf DNA/RNA-Erkennung PNA-Einzelstränge ausgewählt. Ein Kronenether am Kanaleingang soll in den selektivitätsbestimmenden Schritt der partiellen Desolvatation eingreifen.Gramicidin-PNA Hybride könnten sich zur Einzelmolekülerkennung von DNA und RNA eignen. Der zu erkennende RNA Einzelstrang ist komplementär zur Linearkombination der beiden PNA-Einzelstränge. Durch den Erkennungsvorgang soll sich vor dem Kanaleingang ein PNA/RNA-Duplex bilden, der den Eintritt der Ionen in den Kanal blockiert was zu einer charakteristischen Änderung der Einzelkanalleitfahigkeit führt.Die funktionelle Analytik der Kronenether- und PNA-Gramicidin-Hybride soll durch Einzelkanalleitfähigkeitsmesssungen in planaren Lipid-Doppelschichten erfolgen. Zur strukturellen Charakterisierung der Hybridmoleküle sind NMR-Strukturbestimmungen, Röntgenstrukturanalysen und CD-Messungen unter Berücksichtigung der Membranumgebung vorgesehen. Der Einbau der Hybrid-Ionenkanale in Oberflächen-fixierte Lipidschichten soll durch Kooperation innerhalb der Forschergruppe untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 495: Synthese funktionaler chemisch-biologischer Hybridverbindungen