Grundprinzipien der proteasekatalysierten Knüpfung der Peptidbindung

Die stereospezifische Knüpfung von Peptidbindungen, frei von Nebenreaktionen unter milden Bedingungen verlaufend, ist immer noch ein anspruchsvolles Anliegen peptidsynthetischer Bemühungen. Der naheliegende Gedanke, den von der Natur zur Proteinbiosynthese verwendeten Biokatalysator, die ribosomale Peptidyl‐Transferase, für diese Zielsetzung zu nutzen, ist nicht realisierbar. Die Tatsache jedoch, daß es auch für die natürliche Spaltung von Proteinen eigene Enzyme, die Proteasen, gibt, hat in Verbindung mit der grundsätzlichen Reversibilität solcher Spaltungsreaktionen zu einem interessanten Synthesekonzept geführt. Proteasen katalysieren normalerweise den enzymatischen Abbau von Proteinen und Peptiden durch hydrolytische Spaltung der Peptidbindung in einer exergonischen Reaktion. Durch Anwendung physikochemischer Prinzipien zur Beeinflussung der Gleichgewichtslage, der Produktkonzentration und reaktionskinetischer Parameter gelingt es aber, die katalytische Wirkung von Proteasen für die Peptidsynthesereaktion zu nutzen. Ziel dieses Beitrages ist eine zusammenfassende Darstellung der dabei verwendeten Methoden mit dem Versuch ihrer Systematisierung. An praktisch relevanten Wirkstoffen wie z. B. Aspartam und Humaninsulin werden die Prinzipien solcher Synthesen demonstriert.