Polyaminosäuren

Polyaminosäuren sind Polymere, deren wiederholende Bausteine Aminosäurereste sind, die durch Peptidbindungen miteinander verknüpft sind. Sie entsprechen damit Polypeptiden oder Proteinen, können jedoch in nativen oder synthetisch hergestellten Varianten auftreten und unterschiedliche Architekturen aufweisen, z. B. lineare, verzweigte oder blockartig aufgebaute Strukturen.

Struktur und Beispiele: Die Monomereinheiten sind Aminosäuren oder deren modifizierte Formen. Typische Beispiele sind Polymere wie Poly-L-lysine und Poly-L-glutinsäure. Polyaminosäuren können in definierter Sequenz oder in repetitiven Mustern vorkommen und ihre Eigenschaften hängen stark von der Zusammensetzung der Seitenketten sowie vom Verhältnis von Positiv- zu Negativladungen ab.

Herstellung: Natürliche Polyaminosäuren entstehen als Proteine in Lebewesen. Synthetisch lassen sie sich durch Polymerisation von Aminosäuren oder durch Polymerisation von N-Carboxyanhydriten (NCA) herstellen, oft unter kontrollierten Bedingungen, um Länge und Tiefe der Sequenz zu steuern. Auch verzweigte Architekturen lassen sich durch geeignete Monomere und Verknüpfungsstrategien realisieren.

Eigenschaften: Abhängigkeit von der Aminosäurenzusammensetzung führt zu wasserlöslichen oder teilweise hydrophoben Polymeren. Die Ladung der Seitenketten bestimmt die pH-abhängige Nettoladung, Biokompatibilität und Abbaubarkeit. Polyaminosäuren können funktionelle Gruppen für chemische Konjugationen tragen und dadurch als Trägersysteme dienen.

Anwendungen: In Biomedizin und Biotechnologie werden Polyaminosäuren als Trägerstoffe für Gene oder Medikamente, als Hydrogeli oder Bausteine im Gewebeingenieurwesen genutzt. Sie finden auch Anwendung in der Forschung zur Modellierung von Proteinen und in der Kosmetikindustrie.

Siehe auch: Polypeptide, Proteine, Polymere, Biokompatible Polymere.