Η χ-κωνοτοξίνη MrIA, που απομονώθηκε από το δηλητήριο του θαλάσσιου σαλιγκαριού-κώνου Conus Marmoreus, είναι ένα 13-αμινοξέων πεπτίδιο (Asn1-Gly2-Val3-Cys4-Cys5-Gly6-Tyr7-Lys8–Leu9-Cys10-His11-HyP12-Cys13-OH) με δύο δισουλφιδικούς δεσμούς μοτίβου Cys1-Cys4 και Cys2-Cys3. Η κωνοτοξίνη αυτή στοχεύει εκλεκτικά τον μεταφορέα την νορεπινεφρίνης (ΝΕΤ) και αποτελεί πιθανό φάρμακο ως αναλγητικό. Η φαρμακοφόρος ομάδα αποτελείται από τη γ-στροφή που σχηματίζεται από το βρόγχο μεταξύ των Cys στις θέσεις 5 και 10 και από τα ενδιάμεσα αμινοξέα αυτών. Το αμιδιωμένο C-τελικό παράγωγο στο οποίο έχει πραγματοποιηθεί αντικατάσταση της Asn1 με pGlu είναι σήμερα υποψήφιο φάρμακο κατά του νευροπαθητικού πόνου, με ονομασία Xen2174. Οι μελέτες που έχουν ασχοληθεί με τη Ν-τελική περιοχή του χ-MrIA έχουν δείξει πως η Val3, σε αντίθεση με τα δύο πρώτα αμινοξέα της αλληλουχίας, (Asn1, Gly2), παίζει σημαντικό δομικό ρόλο. Σκοπός της διατριβής αυτής είναι η σύγκριση συνθετικών μεθόδων παραλαβής του φυσικού πεπτιδίου χ-MrIA-ΝΗ2 καθώς και ο σχεδιασμός και η σύνθεση αναλόγων του με τροποποιήσεις στην Ν-τελική αλληλουχία. Επίσης συντέθηκε ένα ανάλογο με Ala στη θέση 6 και ένα ανάλογο στο οποίο οι Cys4 και Cys13 έχουν αντικατασταθεί από Glu4 και Lys13 αντίστοιχα Η σύνθεση των αναλόγων πραγματοποιήθηκε με την Fmoc/tBu μεθοδολογία επί στερεάς φάσεως, χρησιμοποιώντας ως στερεό υπόστρωμα την Sieber Amide ρητίνη ή την Rink Amide MBHA ρητίνη. Σαν αντιδραστήρια σύζευξης χρησιμοποιήθηκαν α) DIC/HOBt, β) TBTU/DIEA/HOBt, γ) ΗBTU/DIEA/HOBt, δ) HATU/DIEA. Η δημιουργία των δισουλφιδικών δεσμών έγινε σε δύο στάδια με οξείδωση με DMSO ή / και με οξείδωση με I2/AcOH Τα πειραματικά αποτελέσματα έδειξαν πως καλύτερες αποδόσεις και καθαρότερα προϊόντα επιτυγχάνονται όταν η επιμήκυνση της πεπτιδικής αλυσίδας γίνεται σε υπόστρωμα Sieber Amide, οι συζεύξεις των αμινοξέων με τη χρήση ουρονικών παραγώγων και η οξείδωση με τη μέθοδο I2/AcOH. Η δομή επιλεκτικών αναλόγων μελετήθηκε με πειράματα πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού (NMR). / The χ-conopeptide MrIA isolated from the venom of the cone snail Conus Marmoreus, is a 13-residue peptide with two disulfide bonds forming pairs Cys1-Cys4 and Cys2-Cys3. This conotoxin targets selectively the norepinephrine transporter (NET) and is a potent analgesic. The pharmacophore group consists of an inverse γ-turn formed by the first loop Cys2-Cys3 and the residues located between them. The amidated C-terminal derivative bearing the replacement of Asn1 by pGlu led to the potent drug against neuropathetic pain, Xen2174. However, not much is known about the N-terminal region of χ-MrIA. Studies have shown that Val3 has an important structural role, as opposed to the first two amino acids of the peptide sequence. The aim of this research is the design and synthesis of analogs of χ-MrIA-NH2 with substitutions at residues Asn1, Gly2, Val3, Gly6 as well as Cys4 and Cys13 of the peptide sequence and the comparison of these synthetic methods. These analogues were synthesized by solid peptide synthesis, using the Fmoc/tBu methodology. Sieber Amide resin and Rink Amide MBHA resin were used as solid support and a) DIC/HOBt, b) TBTU/DIEA/HOBt, c) TBTU/DIEA/HOBt, d) HATU/DIEA as coupling reagents. The formation of disulfide bonds was achieved in two steps by oxidation with DMSO and / or oxidation by iodine. We concluded that the preferred method for this peptide synthesis is Sieber Amide as solid support and uronic derivatives as coupling reagents, while for the formation of disulfide bonds, the oxidation with iodine. Some of these analogs are studied by NMR spectroscopy for structure determination.

Η Σωματοστατίνη (SRIF) είναι μια ορμόνη του υποθαλάμου. Ραδιοεπισημασμένα ανάλογα της χρησιμοποιούνται στη σπινθηρογραφική απεικόνιση όγκων που υπερεκφράζουν υποδοχείς της (στοχευμένη διάγνωση). Μειονεκτήματα της στοχευμένης διάγνωσης είναι η υψηλή και παρατεταμένη εντόπιση της ακτινοβολίας στους νεφρούς και η πρόσληψη των ραδιοπεπτιδίων από όργανα μη στόχους. Στόχος της παρούσας διατριβής είναι η ανάπτυξη νέων αναλόγων της SRIF τα οποία να πληρούν τις απαραίτητες προϋποθέσεις ώστε να καταστούν νέα διαγνωστικά μέσα. Αναπτύχθηκαν 33 νέα συνθετικά παράγωγα της SRIF. Σε πρώτη φάση συνετέθησαν απλά ανάλογα της SRIF. Ακολούθησε αξιολόγηση και σε αυτά τα οποία παρουσίαζαν ικανοποιητική συμπεριφορά σε σχέση με την συγγένεια τους με τον υποδοχέα και την πολικότητα τους συζεύχθηκε τετρααμινικός υποκαταστάτης για σύμπλεξη ραδιομετάλλου. Συνετέθησαν επίσης διμερή ανάλογα της SRIF και γλυκοπεπτιδικά ανάλογα. Τα πεπτίδια συντέθηκαν εφαρμόζοντας τεχνικές της Fmoc/tBu μεθοδολογίας. Ο συνδυασμός των μεθόδων που εφαρμόστηκαν οδήγησε στη λήψη των επιθυμητών δομών σε υψηλές αποδόσεις και καθαρότητα. Από τα αποτελέσματα των μελετών ανταγωνιστικής δέσμευσης τα οποία έγιναν σε μεμβράνες κυττάρων AR4-2J, αποδείχτηκε ότι όλα τα ανάλογα διαθέτουν πολύ υψηλές τιμές IC50. Ικανοποιήθηκε επίσης η απαίτηση για αύξηση της πολικότητας τους. Τα νέα ανάλογα πληρούν καταρχήν τις απαραίτητες προϋποθέσεις ώστε να καταστούν υποψήφια νέα διαγνωστικά μέσα και να βρουν κλινική εφαρμογή. Αναμένεται τα τελικά ραδιοπεπτίδια να οδηγούν σε μειωμένη πρόσληψη της ακτινοβολίας από τα όργανα μη στόχους και να εμφανίζουν αυξημένη απέκκριση από τους νεφρούς. Από προκαταρτικά πειράματα βρέθηκε ότι τα πιο πάνω επετεύχθησαν. / Somatostatin is a hyrothalamic regulatory peptide hormone with a pan-antisecretory profile. A large variety of human tumors are expressing multple somatostatin receptors. Synthetic somatostatin analogues radiolabelled with a variety of metallic radionuclide’s are used for the diagnosis and staging of sstr positive tumors but there is the main problem of high accumulation of the radiopeptides on non target organs and the high renal uptake of the radioactivity which leads to nephrotoxicity. Aim of this study was the development of new SRIF analogues as candidate useful clinical tools for the diagnosis and staging of sstr positive tumors. There have been developed thirty three new SRIF analogues and a glycoaminoacid suitable for use in SPPS. First, new analogues of [Tyr3]Octreotate were developed and the best of them, these that satisfied the relation between polarity and binding affinity to the sstr2, were coupled with a tetraaminic chelator ligand for the future complexation of a radionuclide. In other approach peptide dimers were developed. New glycopeptides were also developed. All analogues were synthesized on the solid phase applying several techniques of Fmoc/tBu strategy in high yield and purity. The binding affinity of the new SRIF analogs was checked with experiments of competitive binding with membranic preparations of AR42J cells, positive on SRIF receptors. All the new analogues are able to bind the sstr2 with high affinities. The new analogues accomplish the pre-condition to become new and useful clinical tools after their radiolabelling in the field of peptide-receptor imaging. It is expected that the new molecules will be able to have increased renal excretion via the kidneys and low non target accumulation. From preliminary experiments was shown that the above were succeeded.