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Das Pseudotripeptid Glutathion (GSH), das aus den Aminos uren Glutamat, Cystein und Glycin gebildet wird, ist f r die Regulierung des Redoxpotentials wie auch f r die Entgiftung in eukaryotischen Zellen essenziell. Das Verh ltnis zwischen reduziertem und oxidiertem GSH kontrolliert das Redoxpotential in zellul ren Kompartimenten. Weiterhin ist GSH ein wichtiger Radikalf nger reaktiver Sauerstoffspezies („reactive oxygen species“, ROS), die f r Alterung und Wirt-Erreger-Beziehungen verantwortlich sind. Dieser oxidative Stress steht im kausalen Zusammenhang mit vielen Krankheiten wie Alzheimer, Parkinson, Lebererkrankungen, Sichelzellenan mie, Parasitenkrankheiten, AIDS, Krebs, Schlaganfall und Diabetes. Dar ber hinaus werden Xenobiotika wie ROS, Pharmaka und andere organische Verbindungen mithilfe der Glutathion-S-Transferase (GST) mit Glutathion ber dessen nukleophiles Schwefelatom kovalent gebunden. Diese GSH-Konjugate kcnnen mithilfe von Glutathion-S-Konjugat-Transportern zur Entgiftung aus der Zelle ausgeschieden werden. Die Erkennung von GSH durch GST wird in den Biowissenschaften weit verbreitet eingesetzt, z.B. in der Proteinreinigung, Hochdurchsatzstudien zu Protein-Protein-Wechselwirkungen oder Proteinimmobilisierung. Wir beschreiben hier eine Mcglichkeit, die GSH-ProteinWechselwirkung durch Licht zu induzieren. Eine optimale Kompatibilit t mit Zellen oder gar Tieren ist durch die Nutzung von Wellenl ngen im sichtbaren Bereich gegeben, die keinerlei Zellsch digung zur Folge hat. Licht kann sehr genau reguliert werden, was eine r umliche, zeitliche und dosisabh ngige Kontrolle ermcglicht. In den letzten Jahren wurden viele Ans tze realisiert, die auf einer Photoaktivierung beruhen. Photolabiles Biotin, O-Benzylguanin und photoaktivierbares trisNTA, aber auch lichtgesteuerte Anwendungen wie Peptidsynthese, Genregulierung und strukturierte Zelladh sion sind aktuelle Beispiele. Photoaktivierbares Glutathion wurde durch Modifikation der Aminund Carboxygruppen erreicht, welche die Erkennung durch GST und einige weitere GSH-Bindungsproteine stark beeinflussen. Die photoaktivierbare Nitrophenylpropyl(NPP)-Schutzgruppe wurde verwendet. Basierend auf der Rcntgenstrukturanalyse von GST mit gebundenem GSH wurden die Aminund Carboxygruppe von g-l-Glutamat wie auch die Carboxygruppe von Glycin als mcgliche Wechselwirkungsstellen f r chemische Modifikationen identifiziert (Abbildung 1). Ein doppelt sowie ein einfach photoaktivierbares GSH, GSH bzw. GSH, wurden synthetisiert (siehe die Hintergrundinformationen). Ersteres zeigt eine sehr geringe Lcslichkeit in w ssrigen Lcsungen, besonders nach Modifikation mit Fluorophoren. Deshalb wurde GSH nur f r Wechselwirkungsstudien an Oberfl chen genutzt. Schutzgruppen am C-Terminus von Glycin wurden ebenfalls realisiert, sind aber hier nicht n her beschrieben. Die Thiolgruppe von GSH wurde zur kovalenten Modifikation mit Fluoro |
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