ERASynBio - Runde 2 - MODULIGHTOR - Teilprojekt: Design, Synthese und Chrakterisierung photochromer Liganden

Im Projekt "Modulightor" werden synthetische photochrome Liganden für Ionenkanäle entworfen und synthetisiert. Die Affinität und pharmakologische Wirkung der beiden Photoisomere ist verschieden, so dass eine lichtgesteuerte Aktivierungen bzw. Deaktivierung möglich ist. Im Teilprojekt WP1, Prof. König, werden die synthetischen Liganden synthetisiert und ihre photophysikalischen Eigenschaften ermittelt. Die Substanzen werden dann den Projektpartnern in Frankreich und Spanien zur Verfügung gestellt und dort in biologischen Systemen bis hin zum lebenden Organismus getestet. Als zentrale Wirkstoffstruktur dient das Benzodiazepin, ein bereits gut untersuchter Wirkstoff. Dieser wird zum einen mit den photochromen Gruppen Azobenzol bzw. Dithienylethen substituiert, wodurch eine lichtinduzierte Eigenschaftsänderung möglich wird. Als dritte Strategie wird die Struktur des Wirkstoffes auf molekularer Ebene mit der chromophoren Gruppe verschmolzen wodurch noch stärkere Unterschiede der pharmakologischen Wirkung beider Photoisomere erwartet werden. Der Arbeitsplan teilt sich in drei Phasen, die jeweils 12 Personalmonate umfassen. Im ersten Arbeitspaket werden Azo-substituierte Benzodiazepine synthetisiert und charakterisiert. Im zweiten Arbeitspaket werden analoge Derivate des Benzodiazepins hergestellt, aber mit Dithienylethen als Chromophor substituiert. Dieser Chromophor hat den Vorteil in zwei stabilen Photoisomeren vorzuliegen. Stabile Photoisomere vereinfachen die biologische Testung erheblich und liefern aussagekräftigere Resultate. Im dritten Arbeitspaket werden Benzodiazepinderivate synthetisiert, in die chromophore Dithienylethen- bzw Fulgidstrukturen integriert sind. Die Photoisomerisierung schaltet dabei reversibel das pharmakologische Wirkprinzip ab bzw. an. Mit diesem neuen Konzept photoschaltbarer Liganden sollten höhere Wirkunterschiede zwischen aktiviertem und nicht aktiviertem Derivat möglich werden.