Rijksuniversiteit Groningen
Synthetische peroxidase in de maak
Enzymen zijn eiwitstructuren die in de natuur vaak onmisbaar zijn bij
de omzetting van de ene stof in de andere. Enzymen zijn ingewikkelde
structuren, niet eenvoudig om kunstmatig te maken. Toch wordt daar wel
naar gezocht. Kunstmatige enzymen zouden bijvoorbeeld kunnen worden
gebruikt als medicijn. Marco van den Heuvel is zo'n 'proteine
designer'. Omdat een enzym vaak werkt dankzij een katalytische
eenheid, vroeg hij zich af of het mogelijk is om een katalysator, die
ontwikkeld is naar het model van een natuurlijk enzym, in een
peptideomgeving te brengen, zodat een kunstmatig enzym ontstaat. De
onderzoeksgroep van prof.dr. B.L. Feringa ontwikkelde een katalysator
op basis van een niet-heem molecuul, genaamd N4Py, waarvan het
ijzercomplex als model fungeert voor het natuurlijke glycopeptide
ijzer-bleomycine. Net als ijzer-bleomycine bleek het reactieve
intermediair, gevormd door de reactie van de katalysator met
waterstofperoxide, niet alleen in staat te zijn om verscheidene
organische verbindingen te kunnen oxideren, maar ook DNA te kunnen
'knippen'. Door deze katalysator in te bouwen in een vier-helix bundel
verkreeg Van den Heuvel een kunstmatige peroxidase. Het ligand moest
hiervoor eerst aangepast worden, zodat er vier peptidenketens aan
gekoppeld konden worden. Hiervoor ontwikkelde hij nieuwe convergente
en divergente syntheseroutes. Vervolgens bevestigde hij de
onbeschermde peptiden via een cysteine aminozuur. Met deze strategie
lukte het hem om de positie van de katalysator in de peptidenbundel te
dirigeren. De eerste testen bevestigden inderdaad een peroxidase
activiteit. Door het samenspel van de katalytische werking van het
ijzer-N4Py-complex en de peptidenomgeving te optimaliseren, alsmede de
reactieomstandigheden, liggen nog betere resultaten in het verschiet.
Daarnaast biedt de divergente synthese de mogelijkheid om een
efficiënte toegang te krijgen tot verschillende derivaten van het N4Py
ligand, waarvan de ijzercomplexen mogelijk interessant gedrag zouden
kunnen vertonen tijdens oxidatiereacties. /FC
Drs.ing. Marco van den Heuvel (Werkendam, 1971) studeerde scheikunde
aan de Rijksuniversiteit Groningen waar hij zijn promotieonderzoek
uitvoerde binnen de onderzoeksgroepen van prof.dr. R.M. Kellogg en
prof.dr. B.L. Feringa van het Stratingh Instituut. Zijn onderzoek
omvat de eerste schreden van een project om de modelkatalysator te
veranderen tot een kunstmatig enzym. Het onderzoek is gefinancierd
door de NWO. Per 1 juli 2002 is hij werkzaam als Synthetic Organic
Chemist bij Argenta Discovery Ltd. in Harlow, Engeland. Dit jonge
bedrijf richt zich op de farmaceutische industrie.
Datum en tijd
vrijdag 21 juni 2002, 16.00 uur
Promovendus
M. van den Heuvel, tel. 0044-1279645645 (werk, na 1 juli)
Proefschrift
Non-haem ligands as functional templates for peptide attachment -
towards artificial peroxidases
Promotor
prof.dr. R.M. Kellogg en prof.dr. B.L. Feringa
Faculteit
wiskunde en natuurwetenschappen
Plaats
Aula Academiegebouw, Broerstraat 5, Groningen
Promotie