Struktur- und Funktionsanaloga der Cu, Zn-Superoxid-Dismutase

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1997 im Fachbereich Chemie - Biochemie, Note: 1,0, Eberhard-Karls-Universitt Tbingen (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung:
Neun neue Kupfer-Di-Schiff-Basen-Komplexe wurden erstmals synthetisiert und mit der Reaktivitt bekannter Komplexe wie [Cu(II)PuPy](ClO4)2, [Cu(II)PuACPy] ](ClO4)2 und [Cu(II)(phen)2]Cl2 verglichen.
Alle Komplexe wurden chemisch und spektroskopisch (UV/Vis, ESR, AAS, IR) charakteri-siert. Von fnf Kupfer-Di-Schiff-Basen gelang es Einkristalle zu isolieren und Kristall-strukturen aus Rntgenbeugungsdaten zu berechnen.
Bezglich der physikochemischen Eigenschaften kommt [Cu(II)PuPhePy](ClO4)2 der Cu,Zn-Superoxid-Dismutase (SOD) am nchsten. Auch die Kristallstruktur zeigt eine dem aktiven Zentrum der SOD sehr hnliche Koordinationsgeometrie des Kupfers.
Fr den SOD-aktivsten der Komplexe, [Cu(II)PuPhePy](ClO4)2, wurde im Nitrotetrazolium-blau Test mit einer Halbwertshemmkonzentration (IC50) von 0,27 M 3 % der Aktivitt des Enzyms gemessen. Der Komplex reagiert mit pulsradiolytisch erzeugtem Superoxid in Gegenwart eines vierfachen berschusses an EDTA mit einer Geschwindigkeit von k2 = 0,48 x 109 M-1 s-1 und liegt damit in der gleichen Grenordnung wie intakte Cu,Zn-SOD. Die thermodynamische Stabilitt ist mit log K von 18,33 bei pH 7 um zwei Grenordnungen hher als die von Cu(II)EDTA oder Cu(II)Serumalbumin.
Damit ist [Cu(II)PuPhePy](ClO4)2 nicht nur einer der aktivsten SOD Funktions- und Strukturanaloga, sondern er ist auch gegen Hydrolyse bei pH 5 - 8 und gegenber kompetitiven Biochelatoren auerordentlich stabil.
Neben der SOD-Aktivitt ist [Cu(II)PuPhePy](ClO4)2 membranggngig, Fenton-aktiv und spaltet DNA in vitro mit einer hnlichen Reaktivitt wie [Cu(II)(phen)2]Cl2, eine der effektivsten Nuklease-mimetischen Verbindungen. Der Komplex ist bezglich Interkalation und Oxidation von DNA im Ames Test in vivo nicht mutagen und im Blut gegenber Serumalbumin stabi