INDICE PARTE TEORICA 1 Introduzione 3 1. Gli

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INDICE

PARTE TEORICA 1 Introduzione 3 1. Gli α-amminoacidi 3 2. I β- e γ-amminoacidi 4 3. β-amminoacidi in natura 6

4. Lavori di letteratura datati sui β-peptidi: troppi o troppi pochi residui 11

Bibliografia 15

Capitolo 1: Sintesi e purificazione di peptidi 18

1.1. Confronto dei metodi di ottenimento di peptidi e proteine 18

1.2. Sintesi peptidica di α-peptidi 19

1.2.1. Gruppi protettivi: evoluzione storica 23

1.2.2. Gruppi protettivi: “stato dell’arte” 24

1.2.2.1. Gruppi Nα-ammino protettivi 27

1.2.2.2. Protezione al gruppo Cα-carbossilico 34

1.2.2.3. Protezione della catena laterale 36

1.2.3. Metodi di coupling: aspetti storici 46

1.2.4. Metodi di coupling: “stato dell’arte” 48

1.2.5. Sintesi peptidica su fase solida: aspetti storici 57

1.2.6. Sintesi peptidica su fase solida: “stato dell’arte” 58

1.2.6.1. Supporti solidi e sistemi di ancoraggio 60

1.2.6.2. Schemi protettivi e reagenti di coupling più comuni in fase solida 64

1.2.6.3. Problemi nell’allungamento della catena 66

1.2.7. Ligazione chimica nella sintesi di peptidi e proteine 67

1.3. Sintesi peptidica di β-peptidi 71

1.4. Purificazione ed analisi di peptidi 75

Bibliografia 76

Capitolo 2:Strutture di β-, γ-peptidi e α/β-peptidi misti 83

2.1. Tecniche di caratterizzazione 83

2.2. Proprietà conformazionali di β-amminoacidi 84

2.3. Conformazioni elicoidali in β-peptidi 86

2.3.1. Elica-314 88

2.3.2. Elica-2.512 93

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2.3.3. Elica-10/12 95

2.3.4. Elica-n10 97 2.3.5. Elica-28 98 2.3.6. Elica poliomoprolinica 98 2.4. Foglietti piani forzati e ripiegamenti in β-peptidi 99

2.5. Conformazioni elicoidali in γ-peptidi ed omologhi superiori 104

2.6. Conformazioni planari in γ-peptidi ed omologhi superiori 107

2.7. Strutture secondarie di α/β-peptidi misti 109

2.8. Strutture terziarie in β-peptidi 116

2.9. Strutture quaternarie in β-peptidi 116

Bibliografia 121

Capitolo 3: Peptidi omologati composti da uno o più building-block recanti eteroatomi sulla catena principale (F, OH) 127

3.1. β- e γ-oligopeptidi recanti gruppi OH in catena principale 129

3.2. β-peptidi recanti uno o più atomi di F in catena principale 131

3.2.1. Sintesi dei building-block mono/difluorurati 131

3.2.2. Strutture di β-peptidi composti da un building-block mono/di- fluorurato 132

Capitolo 4: Studi biologici con β-peptidi 143

4.1. Stabilità enzimatica e metabolica, bioattività e biodegradabilità di β-peptidi 147

4.2. Attività peptidomimetica di β-peptidi 149

4.2.1.Legame alla proteina del complesso maggiore di istocompati- bilità (MHC protein) 150

4.2.2. Mimesi di interazioni proteina-proteina coinvolgenti eliche 151

4.2.3. β-tripeptidi ciclici con attività carcinostatica ed in grado di mimare interazioni proteina-proteina 153

4.2.4 Interazioni di β-peptidi con DNA ed RNA 155

4.2.5 Emulazione dei turn α-peptidici e delle loro interazioni con le proteine 156

Capitolo 5: Risultati e discussione 167

5.1. Sintesi dei building-block fluorurati e di β-tetrapeptidi, capaci di formare turn, recanti un amminoacido mono o difluorutato in posizio- ne 3 nella sequenza 167

5.2. Spettri CD, discussione ed analisi 171

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5.3. Sintesi di α-β3-β3-α tetrapeptidi, capaci di formare turn, analoghi

della somatostatina 174

5.4 Spettri CD, 1H-NMR, test di bioattività, discussione ed analisi 175 Bibliografia 182 Conclusioni 183 PARTE SPERIMENTALE 185 1. Abbreviazioni generali 187 2. Materiali 187 3. Metodi 187

4. Procedura generale per la sintesi di building-block fluorurati/difluoru- rati 188

4.1. Idrolisi di esteri metilici. Procedura generale 1 (GP 1) 188

4.2. Idrogenazione benzilica. Procedura generale 2 (GP 2) 189

4.3. Deprotezione del gruppo Boc. Procedura generale 3 (GP 3) 189 4.4. Protezione con Fmoc. Procedura Generale 4 (GP 4) 189

5. Procedure generali per la sintesi peptidica 189

5.1. Ancoraggio di un aminoacido N-Fmoc-protetto sulla resina 2-clorotritilica o su quella Rink Ammide AM: Procedura Generale 5 (GP 5). 189

5.2. Determinazione del Loading: Procedura Generale 6 (GP 6) 190 5.3. Deprotezione dell’Fmoc: Procedura Generale 7 (GP 7). 191

5.4. Accoppiamenti degli amminoacidi sulla resina: Procedura Ge- nerale 8 (GP 8). 191

5.5. N-Aciliazione (‘capping’) di Peptidi. Procedura Generale 9 (GP 9). 191

5.6. Cleavage dalla resina e deprotezione finale: Procedura gene- rale 10 (GP 10a). 191

5.7. Coupling in soluzione: Procedura Generale 11 (GP11). 192

5.8. Ciclizzazione: Procedura generale 12 (GP 12). 192

5.9. Rimozione dei gruppi semipermanenti: Procedura generale 13 (GP 13). 192

5.10. Analisi HPLC e Purificazione dei Peptidi: Procedura Genera- le 14 (GP 14). 192

6. Sintesi dei builind-block 193

7. Sintesi dei peptidi 194

Abbreviazioni generali 209

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