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Pharmacology of nature-inspired peptides at oxytocin/vasopressin receptors
Jasmin Maria Gattringer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Drug Discovery and Development
Betreuer*in
Christian Gruber
Alle Rechte vorbehalten / All rights reserved
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29584.20710.289553-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)

Abstracts

Abstract
(Deutsch)
Die Verwendung von Peptiden als Arzneistoffe gewinnt zunehmend an Bedeutung am Medikamentenmarkt. Ihre Selektivität und niedrige Toxizität machen Peptide ideale Startpunkte für die Entwicklung neuer Wirkstoffe. Die Zahl der entdeckten von der Natur abgeleiteten Peptidliganden von G protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR), einer der wichtigsten Angriffspunkte für Medikamente, ist steigend. Beispielsweise wurden cysteinreiche Peptide wie die pflanzlichen Zyklotide oder Neuropeptid Analoga von Arthropoden als Liganden des Oxytocin-Rezeptors (OTR) und der drei Vasopressin-Rezeptoren (VPR) identifiziert. Diese Rezeptoren sind nicht nur wichtig in der Regulation des menschlichen Sozialverhaltens, sondern spielen auch in physiologischen Abläufen eine zentrale Rolle. Die Zielsetzung dieser Arbeit war einerseits neue pflanzliche Peptidliganden für den OTR zu identifizieren und andererseits die Rekrutierung von Arrestin zu den OTR und VPR durch von Arthropoden abgeleitete Analoga von Neuropeptiden zu charakterisieren. Von den getesteten 13 mit Peptiden angereicherten Pflanzenextrakten beinhaltete das Extrakt von B. vulgaris (Rote Rübe) Fraktionen welche Affinität zum OTR aufwiesen, jedoch wurden noch keine Reinstoffe isoliert und weiter charakterisiert. Die Neuropeptid Analoga von Arthropoden wurden pharmakologisch mittels Biolumineszenz-Resonanzenergietransfer (BRET) charakterisiert. Das von Milben abgeleitete I8-Arachnotocin wurde auf die Rekrutierung von β-Arrestin 2 zu den OTR und VPR, induziert durch Bindung vom Peptid zu den Rezeptoren, getestet. Das Peptide scheint ein funktionell selektiver Agonist für die Aktivierung das G Protein-gekoppelten Signalweges am Vasopressin Rezeptor 2 zu sein. Die gewonnenen Resultate bekräftigen die Verwendung von von der Natur abgeleiteten Peptiden als Liganden für OTR und VPR und die Verwendung solcher Peptide als Ausgangspunkte für neue Medikamente.
Abstract
(Englisch)
Peptides are gaining importance in drug development due to their high selectivity and good tolerability. There is a growing number of nature-derived peptides that have been identified as ligands of the major class of drug targets, the G protein-coupled receptors (GPCRs). For example, cysteine-rich peptides such as the plant cyclotides or arthropod neuropeptide analogues were previously identified as ligands of the oxytocin (OTR) and vasopressin receptors (VPR), which are important modulators of social behaviour and important physiological processes. These examples of nature-derived peptides are reportedly suitable for further development of potent and selective receptor ligands. The aims of this project were to screen for and identify novel peptide ligands of the OTR from peptide-enriched plant extracts and additionally to test arthropod neuropeptide analogues for arrestin recruitment induced by binding of these peptides to the OTR and VPR. Starting from 13 plant-derived peptide extracts Beta vulgaris (beetroot) contained semi-pure fractions that exhibited affinity towards the OTR, which are yet to be purified and characterized in detail. On the other hand evolutionary related arthropod neuropeptides were pharmacologically characterized, in particular via bioluminescence resonance energy transfer (BRET). The mite-derived I8-arachnotocin was studied for ligand-induced β-arrestin 2 recruitment to the receptors and appears to be a G protein-biased ligand at the vasopressin receptor 2. In conclusion, this thesis project investigated the discovery and pharmacology of nature-derived peptides at GPCRs. Our results not only reinforce the use of nature-derived ligands to target OTR and VPR but also highlight their applicability for GPCR drug development.

Schlagwörter

Schlagwörter
(Englisch)
GPCR oxytocin vasopressin ligand discovery biased signaling BRET
Schlagwörter
(Deutsch)
GPCR Oxytocin Vasopressin Liganden-Entdeckung funktionelle Selektivität BRET
Autor*innen
Jasmin Maria Gattringer
Haupttitel (Englisch)
Pharmacology of nature-inspired peptides at oxytocin/vasopressin receptors
Paralleltitel (Deutsch)
Pharmakologie von von der Natur inspirierten Peptiden an Oxytocin/Vasopressin Rezeptoren
Publikationsjahr
2020
Umfangsangabe
V, 104 Seiten : Illustrationen, Diagramme
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Christian Gruber
Klassifikationen
44 Medizin > 44.38 Pharmakologie ,
44 Medizin > 44.41 Pharmazeutische Biologie
AC Nummer
AC16154716
Utheses ID
56534
Studienkennzahl
UA | 066 | 606 | |
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