Bibliographic Metadata

Title
Zyklische Peptide bei entzündungsbedingten Erkrankungen
Additional Titles
Cyclic peptides in inflammation-related diseases
AuthorPavisitz, Lea
Published2018
Date of SubmissionJune 2018
LanguageGerman
Document typeBachelor Thesis
Keywords (DE)Entzündungsbedingte Erkrankungen / Zyklische Peptide / Zyklotide / [T20K] Kalata B1
Keywords (EN)inflammation-related diseases / cyclic peptides / cyclotides / [T20K] kalata B1
Restriction-Information
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Classification
Abstract (German)

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Wirkungsweise von zyklischen Peptiden bei entzündungsbedingten Erkrankungen. Sie kommen in Pflanzen, Pilzen, Bakterien und Tieren vor. Zyklotide sind pflanzliche zyklische Peptide. Sie sind resistent gegenüber chemischer, thermischer und enzymatischer Degradierung. Verantwortlich dafür ist der Zyklische-Cystein-Knoten, den alle Zyklotide haben. Bei in vitro und auch in vivo Versuchen konnten die immunsuppressiven Eigenschaften bestimmter Zyklotide dokumentiert werden. Als Beispiel sei das Zyklotid [T20K] Kalata B1 (T20K) erwähnt, welches die Interleukin (IL)-2 Sekretion der T-Zellen inhibiert und dadurch die überschießende Immunreaktion unterdrückt. Obwohl sich derzeit keine Zyklotide in der klinischen Phase befinden, sind solche für Multiple Sklerose angedacht.

Eine weitere Anwendung von zyklischen Peptiden ist die Verwendung als Gerüst für instabile biologisch aktive Peptide. Das Ziel dieser Synthesen ist es den Abbau des instabilen Peptids zu verhindern, ohne die dreidimensionale Struktur des zyklischen Peptids zu zerstören. Eines dieser pflanzlichen zyklischen Peptide, der Sunflower-Trypsin-Inhibitor-1 (SFTI-1), hat selbst keine immunsuppressiven Eigenschaften, kann aber als Gerüst für instabile Peptide verwendet werden.

Das zyklische Peptid Cyclosporin A (CsA) stammt ursprünglich aus einem Pilz und ist ein Calcineurin-Inhibitor. Es inhibiert die IL-2 induzierte T-Zellaktivierung. CsA ist in der Medizin bereits als Immunsuppressivum etabliert und wird häufig bei entzündungsbedingten Erkrankungen, wie autoimmuner Hepatitis oder Colitis ulcerosa, eingesetzt.

Rhesus-θ-Defensin-1 (RTD-1) ist ein zyklisches Peptid, welches in Primaten entdeckt wurde. Es inhibiert proinflammatorische Zytokine in vitro und auch in vivo.

Neben den immunsuppressiven Eigenschaften liegt die Zukunft der zyklischen Peptide in ihrer Funktion als Gerüst, da sie besonders stabil sind. Die Aminosäuresequenz des Gerüsts lässt sich verändern ohne die Quartärstruktur zu zerstören bzw. gibt es mehrere Möglichkeiten die Sequenz in das zyklische Peptid einzubauen, um die beste Stabilität und Aktivität zu gewährleisten.

Abstract (English)

This work deals with the effect of cyclic peptides in inflammatory diseases. They are found in plants, fungi, bacteria and animals. Cyclotides are cyclic peptides derived from plants. They are resistant to chemical, thermal and enzymatic degradation. The cyclic cysteine knot, which all cyclotides harbor, is responsible for their stability. The immunosuppressive function of certain cyclotides was shown in in vitro and in vivo experiments. Exemplarily, the cyclotide [T20K] Kalata B1 (T20K), inhibits interleukin (IL)-2 secretion of T cells and thus supresses the exagatterated immune response. Although there are currently no cyclotides in the clinical phase, such trials are considered for multiple sclerosis.

Another application of cyclic peptides is the use as a scaffold for unstable, biologically active peptides. The goal of these syntheses is to prevent the degradation of the unstable peptide without destroying the three-dimensional structure of the cyclic peptides. One of these plant cyclic peptides, the Sunflower Trypsin Inhibitor-1 (SFTI-1), has no immunosuppressive features itself, but can be used as a scaffold for unstable peptides.

The cyclic peptide cyclosporine A (CsA), originally derived from a fungus, is a calcineurin inhibitor. It inhibits IL-2 induced T cell activation. CsA is already an established drug, acts as an immunosuppressant and is often used to treat inflammatory diseases such as autoimmune hepatitis and ulcerative colitis

Rhesus-θ-defensin-1 (RTD-1) is a cyclic peptide discovered in primates. It inhibits proinflammatory cytokines in vitro and in vivo.

On the one hand, there is the immunosuppressive function of the cyclic peptides itself on the other hand, the future of cyclic peptides resides in their role as scaffolds because of their special stability. The amino acid sequence of the scaffold can be altered without destroying the quaternary structure. In addition, there are several possibilities to graft the sequence into a cyclic peptide to ensure peptide activity and stability.