Integrine sind heterodimere Zelladhäsionsrezeptoren, die an einer Vielzahl pathologischer Prozesse wie der Metastasierung von Tumoren, Thrombose, Entzündungen und Osteoporose beteiligt sind.[3] Sie sind daher seit geraumer Zeit wichtige Ziele in der pharmazeutischen Industrie.[4] Seit Brooks et al. berichteten, dass das von uns entwickelte[5a] das die Integrine avb3 und avb5 bindet, durch Angiogenese-Inhibierung das Tumorwachstum hemmt, [6] wurden viele avb3-Liganden entwickelt, von denen einige bereits klinische Tests durchlaufen.[7] So befindet sich das cyclische, N-methylierte Pentapeptid c(-RGDf[NMe]V-) [5b] als "Cilengitide" derzeit in der klinischen Phase II für die Behandlung von Glioblastomen.In jüngster Zeit wurde die proangiogenetische Wirkung der av-Integrine durch Knock-out-Experimente ernsthaft infrage gestellt. So zeigten av-Knock-out-Mäuse verstärkt Angiogenese, während b3/b5-defizitäre Mäuse keine signifikanten Veränderungen aufwiesen. [8,9] Dagegen konnte die proangiogenetische Funktion des a5b1-Rezeptors klar nachgewiesen werden, was den Forschungsschwerpunkt immer mehr Richtung a5b1 verlagerte. [10,11] Anders als im Fall der Integrine avb3 und aIIbb3, deren aufgeklärte Kristallstrukturen detaillierte Einblicke in die Bindung von Liganden ermöglichten, [12,13] gibt es vom a5b1-Integrin nur unzureichende Daten zu Struktur und Bindungsverhalten. [14] Der Mangel an Liganden [15,16] für das a5b1-Integrin bewog uns, diesen Rezeptor näher zu untersuchen. Erste Anhaltspunkte für die Struktur neuer möglicher a5b1-Liganden lieferte das Homologiemodell des a5b1-Integrins im Komplex mit dem kürzlich publizierten Liganden SJ749. [2,16] Die große ¾hnlichkeit zwischen den Integrinen avb3 und a5b1 (53 % Übereinstimmung von av mit a5, 55 % Über-einstimmung in der Kopfgruppe von b3 mit b1) sollte es ermöglichen, die Qualität unseres Modells durch die Synthese einer Bibliothek maßgeschneiderter Liganden zu prüfen. Analog zu anderen RGD-ähnlichen Liganden enthalten unsere Verbindungen ein Carboxylat und eine basische funktionelle Gruppe im Abstand von ca. 13 . Beim Vergleich beider Bindungstaschen fallen zwei Regionen auf, deren Mutationen zum Erreichen von Selektivität zwischen a5b1-und avb3-Integrinen genutzt werden können: In der bUntereinheit sind (b3)-Arg 214 und (b3)-Arg 216 durch (b1)-Gly 217 bzw. (b1)-Leu 219 ersetzt, was zu einer Aufweitung der a5b1-Bindungstasche führt (die wichtigen Mutationen sind in Abbildung 1 hervorgehoben). Dadurch sollte a5b1 im Unterschied zu avb3 Liganden tolerieren, an deren Grundgerüst sich sterisch anspruchsvolle Reste befinden. Des Weiteren sorgt die Mutation von (av)-Asp 150 zu (a5)-Ala 159 für eine schwächer saure Bindungsstelle in der a5-Untereinheit, deren Gestalt zusätzlich dadurch verändert ist, dass (av)-Thr 212 gegen (a5)-Gln 221 ausgetauscht ist. Damit könnte auch durch eine ¾nderung der basischen Gruppe Selektivität induziert werden.Basierend auf dem Tyrosingrundgerüst, das bereits erfolgreich in Integrinliganden zum Einsatz gekommen war, [17] wurde eine Reihe v...