Application of coordination compounds as optic sensors

Abstract

[Abstract]: Nitration of tyrosine residues of proteins has been found to be related to the onset and the progression of neurodegenerative diseases such as Parkinson’s. In cells, this protein modification is mediated by peroxynitrite, which is produced under oxidative stress conditions. The aim of this work is the design and synthesis of a luminescent sensor for oxidative stress. The basis is to use a lanthanide-peptide complex whose luminescence signal will increase under oxidative stress conditions, by using the generated 3-nitrotyrosine chromophore as lanthanide sensitizer. Thus, two peptides, having the same sequence but one of them containing a nitrated tyrosine residue, were synthesized following standard Fmoc solid phase peptide synthesis protocols. In addition, two different DOTA derivative ligands were synthesized following stablished synthetic methodologies, and those were coupled to the peptides at an orthogonally deprotected Glu residue side chain, while the peptides are still attached to the solid support. The expected products were obtained, although without full completion of the reaction. HPLC-MS and NMR were the techniques used in order to characterize the products and to follow the reactions.

[Resumen]: La nitración de residuos de tirosina en proteínas está relacionada con el inicio y la progresión de enfermedades neurodegenerativas como el Parkinson. En las células, esta modificación de las proteínas es producida por moléculas de peroxinitrito, que se generan en condiciones de estrés oxidativo. El objetivo de este trabajo es el diseño y síntesis de un sensor luminiscente de estrés oxidativo. La base es usar un complejo péptido-lantánido cuya señal de luminiscencia aumentará en condiciones de estrés oxidativo, al utilizar el cromóforo 3-nitrotirosina generado como sensibilizador del lantánido. Por lo tanto, se sintetizaron dos péptidos, que tienen la misma secuencia pero uno de ellos contiene un residuo de tirosina nitrado, siguiendo protocolos habituales de síntesis de péptidos en fase sólida utilizando la estrategia Fmoc. Además, se sintetizaron dos ligandos derivados del DOTA, siguiendo metodologías sintéticas establecidas, y estos se acoplaron a los péptidos en la cadena lateral de un residuo de Glu ortogonalmente desprotegida, mientras los péptidos todavía están unidos al soporte sólido. Se obtuvieron los productos esperados, pero sin producirse la conversión total de los productos de partida. HPLC-MS y RMN fueron las técnicas utilizadas para caracterizar los productos y seguir las reacciones.

[Resumo]: A nitración de residuos de tirosina en proteínas está relacionada co inicio e a progresión de enfermidades neurodexenerativas como o Parkinson. Nas células, esta modificación das proteínas é producida por moléculas de peroxinitrito, que se xeran en condicións de estrés oxidativo. O obxectivo deste traballo é o deseño e síntese dun sensor luminescente de estrés oxidativo. A base é usar un complexo péptido-lantánido cuxa sinal de luminescencia aumentará en condicións de estrés oxidativo, ao utilizar o cromóforo 3-nitrotirosina xerado como sensibilizador do lantánido. Polo tanto, sintetizáronse dous péptidos, que teñen a mesma secuencia pero un deles contén un residuo de tirosina nitrado, seguindo protocolos habituais de síntese de péptidos en fase sólida utilizando a estratexia Fmoc. Ademais, sintetizáronse dous ligandos derivados do DOTA, seguindo metodoloxías sintéticas establecidas, e estes acopláronse aos péptidos na cadea lateral dun residuo de Glu ortogonalmente desprotexida, mentres os péptidos aínda están unidos ao soporte sólido. Obtivéronse os produtos esperados pero sen producirse a total conversión dos produtos de partida. HPLC-MS e RMN foron as técnicas utilizadas para caracterizar os produtos e seguir as reaccións.