Affinitätskapillarelektrophorese für Bindungsstudien von Proteinen und Arzneistoffen

Im Rahmen dieser Arbeit stand die Untersuchung der Frage im Vordergrund, ob Affinitätskapillarelektrophorese (ACE), als spezielle elektrophoretischer Methode, für die Durchführung von Bindungsstudien zwischen unterschiedlich großen Liganden mit Peptiden und Proteinen geeignet ist. Es stehen verschiedene affinitätskapillarelektrophoretischen Methoden zur Verfügung, von denen die „Mobility Shift“ Methode am häufigsten verwendet wird. Bei dieser Methode werden die Änderungen der Migrationszeiten von Analyten nach ihrer Interaktion mit Liganden erfasst und ausgewertet. Die in dieser Arbeit untersuchten Interaktionspaare lassen sich in 2 Gruppen aufteilen. Zum einen wurden die Interaktionen zwischen ausgewählten Peptiden mit unterschiedlichen Metallionen untersucht, und zum anderen wurde die Wechselwirkung zwischen ausgewählten Proteinen und verschiedenen Heparinoiden analysiert, wobei diese Untersuchungen den Hauptanteil der Arbeit ausmachen. Die Resultate beider Untersuchungsgruppen haben nachgewiesen, dass die Affinitätskapillarelektrophorese für Bindungsstudien sowohl von kleinen Teilchen, wie Metallionen, wie von großen Molekülen, wie Polysacchariden, grundsätzlich geeignet ist, aber jeweils spezifische Methodenanpassungen erforderlich sind. Außerdem konnte im Rahmen dieser Arbeit gezeigt werden, dass sich die einzelnen Heparinoide trotz der strukturellen Ähnlichkeit bezüglich ihrer Bindung an ausgewählten Proteinen unterschiedlich verhalten. Dieses Verhalten konnte mit Hilfe von Computermodellen, die zur Unterstützung der affinitätskapillarelektrophoretischen Experimente eingesetzt wurden, begründet werden. Darüber hinaus wurde in dieser Arbeit eine Methode entwickelt, mit deren Hilfe das eingesetzte Probenvolumen auf die Hälfte reduziert werden konnte, ohne die Interaktionsuntersuchungen negativ zu beeinflussen. Diese Maßnahme spielt aus ökonomischer Sicht für kostenintensive Proben eine wichtige Rolle.