Strukturuntersuchungen an Peptidkomplexen von Technetium(V) und Rhenium(V)

ZIEL: Das Design von ^99mTc-Radiotracern auf Peptidbasis erfordert eine genaue Kenntnis der Metallbindungseigenschaften von Peptiden. Mit dem Ziel, spezifisch metallbindende Peptidsequenzen zu finden, wurden Tc(V) und Re(V)-Komplexe verschiedener glycin-, cystein- und histidinhaltiger Peptide hergestellt und mit Synchrotron-Spektroskopie charakterisiert.
METHODIK: Die Herstellung und Isolation der Komplexe erfolgte mittels direkter Reduktion der Permetallatsalze bei glycinhaltigen Peptiden bzw. mittels Ligandenaustauschreaktion ausgehend von Metall-Gluconat-Komplexen bei cystein- und histidinhaltigen Peptiden sowie nachfolgender chromatographischer Reinigung. Die Charakterisierung wurde in Lösung mit Hilfe einer neuartigen Kombination von pH-abhängigen kapillarelektrophoretischen Untersuchungen (CE) und Röntgenabsorbtionsspektroskopie (EXAFS) durchgeführt.
ERGEBNISSE: Durch die Anwendung der Kombination CE-EXAFS konnten die Metallkoordinationssphären in Lösung sowie das Verhalten der Komplexe über den pH-Bereich identifiziert werden. Oligoglycin-Peptide komplexieren die Metalle in einer formalen N₄-Koordination unter Einbeziehung der Amin- und Amidgruppen. Das Dipeptid Cys-Gly formt einen 1:2-Komplex mit Thiol/Amin-Koordination. Für Gly-Gly-Cys konnte ein 1:1-Komplex mit Thiol/Amid/Amin-Koordination nachgewiesen werden. Gly-Cys und Gly-Gly-Cys bilden 1:2-Komplexe mit asymmetrisch bindenden Peptidliganden. Dabei agiert ein Peptidmolekül tridentat (Thiol/Amid/Amin) und ein anderes Peptidmolekül monodentat (Thiol). Das Tripeptid Gly-Gly-Hi koordiniert in einer formalen N₄-Koordination (Amin/Amid/Amid/Imidazol). In Untersuchungen von Metallkomplexen biologisch aktiver Endothelin-, LHRH- und Neurotensin-Derivaten konnten die Metallbindungsstellen ebenfalls identifiziert werden.
SCHLUSSFOLGERUNGEN: Die Kombination EC-EXAFS ist sehr gut für Strukturanalytik in Lösung geeignet. Als metallbindende Peptidsequenzen eignen sich N-terminale Cys-Reste, N-terminale Xaa-Xaa-Cys-Sequenzen an Peptiden.