title: Survival motor neuron (SMN) protein
Creators: name: Fraunhofer, Andreas
Publisher: name: :none
Year: 2024

description: Das Survival of Motoneuron (SMN)-Protein ist bekannt dafür, Spinale Muskelatrophie (SMA) zu verursachen, wenn es nicht in ausreichender Konzentration in der Zelle vorhanden ist. Um den Einfluss von Phosphorylierungen an Serinresten auf die Stabilität des Proteins zu untersuchen, zielt diese Masterarbeit darauf ab, vier verschiedene Varianten des C-terminalen Abschnitts des Proteins mit unterschiedlichen Phosphorylierungsmustern herzustellen. Um die Größenbeschränkungen der Festphasenpeptidsynthese (SPPS) zu überwinden, wurde eine Ligationsstrategie entwickelt, die die Sequenz in kleinere, handhabbare Peptide unterteilt. Diese Peptide wurden nicht nur in Bezug auf ihre Größe, sondern auch hinsichtlich ihrer Löslichkeit entworfen, um eine effiziente Reaktion während der nativen chemischen Ligation (NCL) zu ermöglichen. Das Projekt strebt auch die Optimierung der SPPS- und Ligationsprotokolle durch Variationen der Parameter und den Vergleich der Ergebnisse an. Der untersuchte Bereich wurde in drei Segmente unterteilt, die jeweils mittels SPPS hergestellt und anschließend durch NCL verknüpft wurden. Das Vorhandensein eines nativen Cysteins innerhalb der Sequenz beeinflusste das Design dieser Fragmente. Die Herstellung dieser Peptide ist besonders aufgrund des hohen Prolin-Gehalts in der Sequenz herausfordernd. Prolin stellt bei der Synthese eine Schwierigkeit dar, da neben dem sterischen Hinderungseffekt die Seitenkette an das Stickstoffatom der Aminogruppe gebunden ist und somit ein sekundäres Amin bildet, wodurch Prolin im Vergleich zu anderen Aminosäuren weniger reaktiv ist. Dieses Problem wird verschärft, wenn Proline aufeinander folgen, was zu zusätzlichen Prolinen führen kann. Weitere häufige Nebenprodukte in prolinreichen Sequenzen sind verkürzte Peptide, die nach bestimmten Aminosäuren keine weiteren Kopplungsschritte durchlaufen, sowie Peptide mit fehlenden Aminosäuren. Das Ziel nach der Synthese der verschiedenen Proteinfragmentvarianten war es, diese zu einem Kooperationspartner zu senden. Dieser würde damit Assays durchführen um Information über die Stabilität des Proteins und Oligomerizationsprozesse zu gewinnen.
description: The Survival of Motoneuron (SMN) protein is well known to cause Spinal Muscular Atrophy (SMA) if not present in sufficient concetration inside the cell. To investigate the influence of phosphorylations on serine resiudes on protein stability, this master’s thesis aims to produce four different variants of the C-terminal section of the protein with different phosphorylation patterns. To address the limitations of solid-phase peptide synthesis (SPPS) regarding peptide size, a ligation strategy was developed that segments the target sequence into smaller, more manageable peptides. These peptides were designed not only for optimal size but also to maintain similar solubility, facilitating efficient reactions during native chemical ligation (NCL). The project aims to refine both the SPPS and ligation protocols by adjusting various parameters and analyzing the results. The target region was divided into three segments, each synthesized via SPPS and subsequently linked using NCL. The design of these fragments was influenced by the presence of a native cysteine in the sequence. The synthesis of these peptides posed significant challenges due to a high proline content. Proline complicates synthesis due to steric hindrance and the formation of a secondary amine, resulting in reduced reactivity. This challenge intensifies when consecutive prolines are present, increasing the risk of undesired insertions and producing truncated peptides that cannot proceed to further synthesis, as well as peptides with amino acid deletions. The goal after finishing the synthesis of the different protein fragments was, to send them to a cooperation partner, which would then perform assays to assess information about protein stability and protien oligomerization processes.