Über die Wechselwirkung der DNA mit Liganden: Beschreibung des Modellsystems Oligonukleotid - Anthracyclin
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IMAGE 1
UEBER DIE WECHSELWIRKUNG DER DNA MIT LIGANDEN:
BESCHREIBUNG DES MODELLSYSTEMS OLIGONUKLEOTID - ANTHRACYCLIN
VON DER FAKULTAET CHEMIE DER UNIVERSITAET STUTTGART
ZUR ERLANGUNG DER WUERDE EINES DOKTORS DER
NATURWISSENSCHAFTEN (DR. RER. NAT.) GENEHMIGTE
ABHANDLUNG
VORGELEGT VON GABRIELE LAUSER GEBOREN IN NUERTINGEN
HAUPTBERICHTER: PROF. DR. JOHN J. STEZOWSKI MLTBERICHTER: PROF. DR.
HORST E. A. KRAMER
TAG DER MUENDLICHEN PRUEFUNG: 8. JUNI 1993
INSTITUT FUER ORGANISCHE CHEMIE UND ISOTOPRNFORSCHUNG DER UNIVERSITAET
STUTTGART
1993
IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS S E I TE
LISTE DER VERWENDETEN ABKUERZUNGEN 9
1 EINFUEHRUNG 11
2 AUFGABENSTELLUNG 13
3 UEBER DIE DNA 15
3.1 DER GENBEGRIFF 15
3.2 DIE DNA IN EUKARYOTISCHEN ZELLEN 18
3.2.1 ALLGEMEINES PRINZIP DER ORGANISATION DES GENETISCHEN MATERIALS 20
3.2.2 UNTERSCHIED VON INTERPHASEN - CHROMATIN UND MITOTISCHEN
CHROMOSOMEN 20
3.2.3 ORGANISATION DER NUKLEOSOMEN IM CHROMATIN 22
3.3 UEBER DIE GENREGULATION 27
3.3.1 EINFLUSS DER DNA - ORGANISATION AUF GENREGULATION UND
ZELLDIFFERENZIERUNG 34
3.3.2 STRUKTUR - FUNKTIONS - ZUSAMMENHANG 39
3.4 DNA UND OLIGODESOXYRIBONUKLEOTIDE 39
3.4.1 UEBER DIE PRINZIPIEN DER DNA - STRUKTUR 40
3.4.2 VERHALTEN DER DNA IN WAESSRIGER LOESUNG 44
3.4.2.1 OLIGONUKLEOTIDE 45
4 UEBER DIE WECHSELWIRKUNG DER DNA MIT LIGANDEN 47
4.1 VORBEMERKUNGEN 47
4.2 DNA - ANTIBIOTIKA - WECHSELWIRKUNG 51
4.2.1 WAS IST KREBS? 51
4.2.2 UEBER DIE ZYTOSTATISCHE THERAPIE 54
4.2.2.1 WIE WIRKEN ZYTOSTATIKA AUF DEN ZELLZYKLUS? 55
4.2.2.2 ALLGEMEIN AUFTRETENDE TOXISCHE NEBENWIRKUNGEN 58
4.2.2.3 RESISTENZ GEGEN TUMORSTATIKA 59
4.3 ANTHRACYCLINE 60
4.3.1 WAS SIND ANTHRACYCLINE? 60
4.3.2 WIE WIRKEN ANTHRACYCLINE? 64
IMAGE 3
4.3.2.1 DIE DNA - INTERKALATION 66
4.3.2.2 MEMBRANBINDUNG UND RADIKALBILDUNG 67
4.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN 68
5 BETRACHTUNG DF.R INTERKALATION AUF MOLEKUI A R ER E B E NE 71
5.1 UEBER DIE MOLEKULARE STRUKTUR VON INTERKALATIONSKOMPLEXEN 71
5.1.1 SCHLUSSFOLGERUNGEN 81
5.2 UNTERSUCHUNG DES GLEICHGEWICHTS ZWISCHEN DNA UND LIGANDEN IN
WAESSRIGER LOESUNG 86
5.3 DIE BESTIMMUNG DER BINDUNGSPARAMETER 94
5.3.1 DIE TITRATION DER BINDUNGSSTELLEN MIT LIGAND 95
5.3.2 DIE TITRATION DES LIGANDEN MIT POLYMER BZW. OLIGOMER 99
5.3.3 DIE TITRATION IM BEREICH GERINGER BINDUNGSDICHTE 101
5.4 DIE TITRATION VON OLIGONUKLEOTIDEN 103
5.4.1 DIE BERECHNUNG DER MIKROSKOPISCHEN GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN FUER
DIE'WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN OLIGONUKLEOTID UND ANTHRACYCLIN 113 5.4.1.1
LOESUNGSANSATZ FUER HOMOGENE (IDENTISCHE) BINDUNGSSTELLEN 113 5.4.1.2
LOESUNGSANSATZ FUER HETEROGENE (NICHTIDENTISCHE) BINDUNGSSTELLEN 116
5.4.1.3 UEBER DIE GLEICHGEWICHTSKONSTANTEN FUER DIE TITRATION VON
D(CGTCGTA) * D(TGACGAC) MIT ANTHRACYCLIN 119
5.5 DIE SPEKTROSKOPISCHE TITRATION 120
5.5.1 GRAPHISCHE MATRIX - RANK - ANALYSE DER LIGAND - D(CGTACG) 2 -
TITRATION 128
5.6 DIE TITRATION VON INTERKALIERENDEN ANTIBIOTIKA MIT OLIGONUKLEOTID
130
6 EXPERIMENTELLER TEIL 137
6.1 GERAETE UND CHEMIKALIEN 137
6.2 OLIGONUKLEOTID - SYNTHESE UND - REINIGUNG 140
6.3 LOESUNGEN 141
6.4 MESSUNGEN ZUR BESTIMMUNG DER ANZAHL DER SPEZIES IN DER LOESUNG:
GRAPHISCHE MATRIX - RANK - ANALYSE 143
6.5 TITRATIONEN: LIGAND MIT OLIGONUKLEOTID 147
6.5.1 TITRATION VON DAUNOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 : GL_1 147
6.5.2 TITRATION VON DAUNOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 : GL_6 148
6.5.3 TITRATION VON MARCELLOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 : GL_3 149
IMAGE 4
6.5.4 TITRATION VON MARCELLOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 : GL_5 150
6.5.5 TITRATION VON MARCELLOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 : GL_4 151
6.6 ZUSAETZLICHE BINDUNGSDATEN FUER DIE BERECHNUNG DER
GLEICHGEWICHTSBINDUNGSKONSTANTEN 151
6.6.1 TITRATION DAUNOMYCIN MIT D(GTCGTCA)*D(TGACGAC): AB_1 152 6.6.2
TITRATION ADRIAMYCIN MIT D(GTCGTCA)*D(TGACGAC): AB_2 153 6.6.3 TITRATION
MARCELLOMYCIN MIT D(GTCGTCA)*D(TGACGAC): AB_3 154 6.7 UV - MESSUNGEN VON
MITONAFIDE MIT OLIGONUKLEOTID 155
6.7.1 MITONAFIDE UND D(CGTACG) 2 : MU BIS ML3 155
6.7.2 MITONAFIDE UND CT - DNA: MI_4 155
6.7.3 MITONAFIDE UND D(GCGTACGC) 2 : MI_5 155
6.7.4 MITONAFIDE UND D(CGTACGCGTACGCGTACG) 2 : ML6 156 6.7.5
MISCHUNGSVERSUCHE MITONAFIDE MIT D(CGTACG) 2 :
CME_1 BIS CME_6 156
6.8 CD - UNTERSUCHUNGEN 157
6.8.1 WECHSELWIRKUNG ZWISCHEN DAUNOMYCIN UND D(CGTACG) 2 157
6.8.2 WECHSELWIRKUNG VON MARCELLOMYCIN MIT D(CGTACG) 2 157
6.9 KRISTALLISATIONSVERSUCHE 158
7 ZUSAMMENFASSUNG UND ERGEBNIS 159
8 LITERATURVERZEICHNIS 165
9 LEBENSLAUF |
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