sundoc Migration

Die H+/Di- und Tripeptidtransporter PEPT1 und PEPT2 spielen nicht nur unter ernährungs-physiologischen, sondern auch unter pharmakologischen Gesichtspunkten eine wichtige Rolle. Aufgrund ihrer Multispezifität ermöglichen sie eine hohe Bioverfügbarkeit von Peptidpharmaka/Peptidomimetika bei oraler Gabe. Da bisher noch keine Informationen über den strukturellen Aufbau der Substratbindungsstelle vorliegen, kommt der Aufklärung der Spezifität der Transporter ein hoher Stellenwert zu. Im ersten Teil der vorliegenden Arbeit stand daher die Charakterisierung der strukturellen Anforderungen an Substrate des intestinalen Peptidtransporters PEPT1 im Vordergrund. Es konnten wesentliche Aspekte der Substraterkennung (Dipeptide) von PEPT1 auf molekularer Ebene geklärt werden. Der zweite Teil der Arbeit betraf die Suche nach hoch-affinen Inhibitoren von PEPT1 und PEPT2 und die Charakterisierung ihrer strukturellen Anforderungen. Mit Lys[Z(NO2)]-Pro konnte erstmalig ein hoch affiner, kompetitiver und reversibler Inhibitor von PEPT1 identifiziert werden. Bei weiteren Untersuchungen zur Inhibitorspezifität der Peptidtransporter PEPT1 und PEPT2 konnten einige strukturelle Parameter, die die Transformation eines Substrates in einen Inhibitor beeinflussen können, bestimmt werden. Der dritte Teil der Arbeit beinhaltete die Suche nach Peptidtransportern in anderen Organen. Mittels funktioneller, molekularbiologischer und immunhistochemischer Methoden gelang erstmals die Identifizierung des Peptidtransporters PEPT1 in der apikalen Membran von Epithelzellen des extrahepatischen Gallenganges des Säugers. Die Zell-Linie SK-ChA-1 kann als Modell für das Studium der physiologischen und klinischen Aspekte des Peptidtransportes in Cholangiozyten dienen.

The H+/peptide cotransporters PEPT1 and PEPT2 play not only an important physiological role in protein digestion but also for transport and metabolism of drugs. Because of their multispecificity these transport systems allow the oral delivery of peptide derived pharmacologically active compounds. Essentially nothing is known about the structure of the substrate binding domain within the transport protein. Hence, the main source of information about structure-affinity/transport relationships are extensive binding and transport assays using a variety of structurally diverse compounds. In the first part of this dissertation the structural requirements of substrates to the intestinal peptide transporter PEPT1 were investigated. Essential aspects of substrate recognition of PEPT1 were characterized. The aim of the second part of this work was the development of high-affinity inhibitors of PEPT1 and PEPT2 and the characterisation of their structural requirements. Lys[Z(NO2)]-Pro represents the first specific competitive inhibitor with high affinity and a reversible mode of action. In addition, some structural features that transform a substrate into an inhibitor were identified. In the third part we investigated the expression of proton-coupled peptide transporters in other tissues. The main result of these studies was the identification and localization of the "intestinal" type H+/peptide cotransporter PEPT1 in the apical membrane of the extrahepatic bile duct epithelium. The cell line SK-ChA-1 represents a convenient model to study the physiological and clinical aspects of peptide transport in cholangiocytes.