Development of New Auxiliaries for the Native Chemical Ligation

Die chemische Totalsynthese ermöglicht durch die Native Chemische Ligation (NCL) den effizienten Zugang zu Proteinen, die biologisch nur schwer herstellbar sind. Um den Anwendungsbereich der NCL über cysteinhaltige Stellen hinaus zu erweitern, bieten sich Ligationsauxiliare an, wobei frühere Auxiliare jedoch oft kinetisch limitiert waren. Ziel dieser Arbeit war die Weiterentwicklung des 2‑Mercapto-2-phenylethyl (MPE)-Auxiliars. Durch den Einbau eines Pyridinrings wurde das 2-Mercapto-2-(pyridin-2-yl)ethyl-(MPyE)-Auxiliar entwickelt, das mittels intramolekularer Säure-Base-Katalyse den S→N-Acyltransfer signifikant beschleunigt. Dies ermöglichte die effiziente Ligation selbst an sterisch anspruchsvollen β-verzweigten Aminosäuren. Für die anschließende Auxiliarabspaltung wurde Mangan als effektiver Zusatz identifiziert. Die Leistungsfähigkeit des des Auxiliars wurde durch die De-novo-Synthese eines 99mer-Peptids demonstriert. Weitere Optimierungen führten zu einem doppelt methoxylierten Derivat, welches eine bessere Balance zwischen Reaktivität und Stabilität ermöglichte. Zudem erlaubte ein neues Ligations-Protokoll erstmals die Verknüpfung zweier β-verzweigter Aminosäuren und eröffnete einen Reaktionsweg im sauren Milieu. Diese Methodik wurde erfolgreich zur Synthese komplexer glykosylierter (MUC5AC) und phosphorylierter (RNA-Polymerase II) Peptide angewendet.