Das Oberflächenprotein CD4 wird auf T-Lymphozyten exprimiert und spielt eine entscheidende Rolle im Immunsystem. CD4 ist als primärer Rezeptor des menschlichen Immunschwächevirus (HIV) ebenfalls ein wichtiges Protein im Laufe einer HIV-Infektion. Konservierte Bereiche in der Struktur des Oberflächenglykoproteins gp120 des HIV ermöglichen dessen Bindung an CD4. Somit wird eine gezielte Aufnahme des Virus in die Zellen vermittelt. Für die Wechselwirkung mit gp120 ist nur die erste extrazelluläre Domäne (D1) des CD4 relevant. Diese Domäne kann in Therapieansätzen als Fusionshemmer fungieren und die Bindung des HI-Virus an die Zielzellen durch Kompetetion der Bindungsstellen auf dem Virus inhibieren. D1 konnte im Rahmen der Arbeit in Escherichia coli exprimiert und durch Entwicklung eines Renaturierungs- und Reinigungsprotokolls in hoher Quantität und Qualität hergestellt werden. Die Analyse der Sekundärstruktur und Wechselwirkung zum Oberflächenglykoprotein gp120 bestätigten die Darstellung des nativen Proteins. Das Oberflächenglykoprotein gp120 des HIV wird auf der Oberfläche der HIV-infizierten Zellen exponiert. Derivate des CD4 sind geeignet, zytotoxische Reagenzien zelltypspezifisch auf HIV-infizierte Zellen zu dirigieren. Das zu entwickelnde Targeting-Modul zur HIV-Therapie war eine CD4-Variante, welche über ein C-terminales Dimerisierungsmotiv an therapeutisch relevante Moleküle assoziiert werden kann. Grundlage dieses Dimerisierungsmotivs sind kurze polyionische Fusionspeptide, bestehend aus einer Abfolge von acht entweder positiv oder negativ geladenen Aminosäureresten und einem zusätzlichen Cystein-Rest. Durch Modifizierung von Proteinen mit diesen Peptiden kann, vermittelt durch ionische Wechselwirkung mit anschließender Disulfidverbrückung, die kovalente Konjugation von zwei Proteinen erreicht werden. Für die Darstellung des Targeting-Moduls wurde die N-terminale extrazelluläre Domäne des CD4 (D1) mit einem Okta-Argininpeptid und einem Cystein N-terminal verlängert (D1R8C). Zur Eliminierung gp120-positver Zellen erfolgte die Assoziation des CD4-Konstrukts D1R8C an ein Derivat des Pseudomonas Exotoxin E8C-PE38. Die zelltypspezifische und zytotoxische Wirksamkeit des hergestellten rezeptor-spezifischen Zytotoxins konnte in Zellkulturexperimenten nachgewiesen werden.
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