Anthraniloyl-derived nucleotides as potent and selective adenylyl cyclase inhibitors [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Jens Geduhn

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• Publié par: universitat_regensburg
• Publié le: 01 janvier 2009
• Nombre de lectures: 19
• Langue: Deutsch
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

Anthraniloyl-derived Nucleotides
as potent and selective Adenylyl
Cyclase Inhibitors



Dissertation

Zur Erlangung des Doktorgrades der Naturwissenschaften
(Dr. rer. nat.)
an der Fakultät für Chemie und Pharmazie
der Universität Regensburg




vorgelegt von
Jens Geduhn
aus Cloppenburg
2009

The experimental part of this work was carried out between March 2005 and October
2008 at the Institute for Organic Chemistry and the Department of Pharmacology and
Toxicology at the University of Regensburg under the supervision of Prof. Dr. B.
König and Prof. Dr. R. Seifert.



















The PhD – thesis was submitted on: 27. March 2009
The colloquium took place on: 30. April 2009

Board of Examiners: Prof. Dr. J. Schlossmann (Chairman)
Prof. Dr. B. König (1st Referee)
Prof. Dr. R. Seifert (2nd Referee)
Prof. Dr. G. Schmeer (Examiner)

Danksagung

Mein besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. B. König und Prof. Dr. R. Seifert für die
Überlassung des interessanten und interdisziplinären Themas, sowie für die
Förderung und die mit Anregungen und Diskussionen verbundene Unterstützung
dieser Arbeit.

Für die gute Zusammenarbeit mit unserer HPLC-Abteilung bedanke ich mich
besonders bei Dr. Rudolf Vasold und Simone Strauß. Den Mitarbeitern der Zentralen
Analytik der Fakultät für Chemie und Pharmazie danke ich für die schnelle und
gewissenhafte Durchführung der analytischen Messungen. Insbesondere Herrn Dr.
K. K. Mayer, Herrn J. Kiermaier und Herrn W. Söllner für die Messung und
Auswertung der Massenspektren.

Für die freundliche Aufnahme in den Arbeitskreis Prof. Dr. R. Seifert bin ich allen
seinen Mitarbeitern zu großem Dank verpflichtet, insbesondere Dr. Corinna Matzdorf
und Susanne Brüggemann. Für die gute Zusammenarbeit in gemeinsamen Projekten
bedanke ich mich bei Martin Göttle, Melanie Hübner, Hesham Taha und Miriam
Erdorf und Dr. Cibele Pinto. Für die stetige Diskussion vor und nach Feierabend fühle
ich mich Martin Göttle zu besonderem Dank verpflichtet. Für die Hilfsbereitschaft bei
Problemen jeglicher Art danke ich Dr. Erich Schneider.

Für die Benutzung des Fluoreszenz Polarimeters am Lehrstuhl Prof. O. Wolfbeis
bedanke ich mich bei Dr. A. Dürkop. Für die Durchführung des Molecular Modelings h mich bei Prof. Dr. S. Dove.

Allen aktuellen wie ehemaligen Mitarbeitern des Lehrstuhls für Organische Chemie
danke ich für die gute Zusammenarbeit und das sehr angenehme Arbeitsklima.
Besonderer Dank gilt dabei:
Meinem Laborkollegen Andreas Späth für die Erweiterung meines musikalischen
Horizonts in Sachen schweren und dunklen Metalls, sowie Dr. Prantik Maity, Michael
Dobmeier und Dr. C. Bonauer für die schöne Zeit im Labor.

Für Ihren Einsatz im Labor bedanke ich mich bei meinen Regensburger Studenten,
sowie meinen ausländischen Gaststudenten.

Allen Köchen des Lehrstuhls herzlichen Dank für die kulinarischen Köstlichkeiten:
u. a. Dr. Giovanni Imperato, Dr. Jirí Svoboda, Dr. Harald Schmaderer und bei Steffi
Graetz für die Hilfe bei dem Exkurs in die Norddeutsche Küche.

Für die gemeinsamen Reisen zu Konferenzen und den Austausch in väterlichen
Belangen bedanke ich mich bei Dr. Michael Egger.

Herrn Dr. W. Braig, Frau Dr. C. Braig, Frau E. Liebl, Frau S. Graetz danke ich für ihre
Unterstützung.

Herzlicher Dank geht auch an alle Korrekturleser dieser Arbeit, insbesondere
meinem Schwager Ralf Stöhr.

Für die finanzielle Unterstützung gilt mein Dank dem Graduiertenkolleg 760
„Medicinal Chemistry“, für die Vergabe eines Stipendiums und die Gewährung von
Reisemitteln zu diversen Konferenzen.

Meinem Studienkollegen Alexander Maurer danke ich für die Freundschaft und
Diskussionen beim gemeinsamen Mittagessen. Für die schöne gemeinsame
Studienzeit und darüber hinaus bin ich außerdem Dr. Martin Memminger und Stefan
Seifert zu besonderem Dank verpflichtet. Beate Memminger danke ich für die
erstklassige Betreuung unserer Tochter.

Für die Wiederbelebung einer alten Passion danke ich den „Rocktourists“, im
Besonderen Peter Denk für sein Engagement und die schönen Momente bei
gemeinsamen Auftritten.


Mein persönlicher Dank gilt meiner Frau Sonja für ihre Liebe, ihre Unterstützung und
ihr Verständnis zu jeder Zeit und unserem Sonnenschein Sophie Marie danke ich
dafür, die Welt mit neuen Augen zu sehen.

Zuletzt, aber vor allem, danke ich meiner Familie für ihre großartige Unterstützung
und den großen Rückhalt während meines gesamten Studiums.




Ein Gelehrter in seinem Laboratorium ist nicht nur ein Techniker,
er steht vor den Naturgesetzen wie ein Kind vor der Märchenwelt.
Marie Curie












In memoriam patris mei.
















Für Sonja
&
Sophie Marie



Table of Contents
I. Adenylyl Cyclases.............................................................................1
1. General Introduction ...................................................................................... 1
1.1 Mammalian Adenylyl Cyclases ................................................................................ 1
1.2 Bacterial Adenylyl Cyclases ..................................................................................... 9
1.3 Research aims in this thesis .................................................................................. 12
1.4 References................................................................................................... 13
II. Potent inhibition of mammalian adenylyl cyclases by
anthraniloyl-derived nucleotides...................................................20
1. Introduction 20
2. Materials and Methods................................................................................. 22
2.1 Materials................................................................................................................. 23
2.2 Cell culture and membrane preparation................................................................. 23
2.3 AC activity assay.................................................................................................... 24
2.4 Crystallographic studies......................................................................................... 25
3. Results........................................................................................................... 26
3.1 Inhibition of the catalytic activity of recombinant ACs 1, 2 and 5 by (M)ANT-
nucleotides.............................................................................................................26
3.2 Inhibition of the catalytic activity of C1/C2 by (M)ANT-nucleotides........................ 28
4. Discussion and Conclusion......................................................................... 29
5. Experimental section.................................................................................... 33
5.1 Synthesis procedure .............................................................................................. 33
5.2 Analytical procedures............................................................................................. 33
5.3 Synthesized compounds........................................................................................ 35
6. References .................................................................................................... 44
III. Bis-substituted anthraniloyl-derived nucleotides as potent and
selective adenylyl cyclase inhibitors............................................. 46
1. Introduction................................................................................................... 46
2. Materials and Methods................................................................................. 49
2.1 Materials................................................................................................................. 49
2.2 Synthesis of bis-substituted (M)ANT-nucleotides .................................................. 51

2.3 Cell culture and membrane preparation..................................................................56
2.4 AC activity assay.....................................................................................................56
2.5 Fluorescence spectroscopy....................................................................................58
2.6 Modeling of the nucleotide binding mode to CyaA..................................................58
3. Results and Discussion.............................................................