Metal Complexes as Enzyme Models and Biologically Active Materials  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
43414
Type K
Principal investigator Speier, Gábor
Title in Hungarian Fémkomplexek mint enzimmodellek és biológiailag aktív vegyületek
Title in English Metal Complexes as Enzyme Models and Biologically Active Materials
Panel Chemistry 1
Department or equivalent TTK Szerves Kémia Szintézis és Katalízis (University of Pannonia)
Participants Baloghné dr. Hergovich, Éva
Czaun, Miklós
Kaizer, József
Kupán, Ádám
Pap, József Sándor
Selmeczi, Katalin
Tapodi, Beáta
Starting date 2003-01-01
Closing date 2007-12-31
Funding (in million HUF) 13.768
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A szerves vegyületek reakciói dioxigénnel mind biológiai mind pedig ipari szempotból fontos területe a kémiának. A biológiai rendszerek enyhe reakciókörülmények mellett működnek és működésük részletes megismerése és esetleges ipari alkalmazása állandó érdeklődésre tart számot. Kutatási projektünk metalloenzimek működési és szerkezeti modelljeinek a tanulmányozására irányult. Meg kívántuk ismerni, ki akartuk deríteni, hogy a triplet dioxigén milyen módokon aktiválható, és oxidázok, monooxigenázok, dioxigenázok, katalázok és szuperoxid dizmutázok hogyan működnek és mi az enzimreakciók feltételezett mechanizmusa. Nagy kihívás volt a C?H és C?C kötések aktiválása enyhe reakciókörülmények mellett, ahol jó részeredményeket értünk el. Megállapítottuk továbbá, hogy az u.n. reaktív oxigén molekulák (ROS) hogyan eliminálhatók a kémiai sztressz redukálása céljából, és tisztáztuk alapvető kémiájukat. Eredményeket értünk el un. ?bioinspirált? reakciók megvalósításában is és néhány mesterséges metalloenzim mint pl. kataláz és szuperoxid dizmutáz kidlgozásában. Eredményeinkről eddig 32 közlemény jelent meg nemzetközi szakfolyóiratokban.
Results in English
The reaction of organic molecules with triplet dioxygen is very important both in biological and in industrial area. Biological systems work at much milder condition and there is a permanent interest to know how biological catalysts (enzymes) really work and how we can use them in chemistry. Our project focused on metalloenzyme models having either structural or functional similarities to the enzymes in order to find out the ways dioxygen can be activated, how oxidases, monooxygenases, dioxygenases, catalases, and superoxide dismutases really work and what is their possible mechanisms. Real challenges are the activation of C?H and C?C bonds under mild condition where we could find some progress. We obtained knowledge how ROS (Reactive Oxygen Species) formed during these processes can be eliminated to avoid oxidative stress and what is their basic chemistry. On the other hand we also had some progress in terms of ?bioinspired reactions? and also to find some artificial metalloenzymes such as catalase and superoxide dismutase. We published our results in 32 peer-reviewed international journals.
Full text http://real.mtak.hu/1067/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Pap, J.; Speier, G.: 3-Hidroxi-piranon származékok mangán(II)-komplexeinek SOD aktivitása., XXXIX Komplexkémiai Kollokvium, Gárdony, 2004. május 26-28., 2004
Selmeczi, K.; Réglier, M.; Speier, G.; Peintler, G.:: Kinetic Studies of Dicopper Complexes in Catechol Oxidase Model Reaction by Using an, React. Kinet. Catal. Lett. 2004, 81, 143-151., 2004
Czaun, M.; Speier, G.; Párkányi, L.: Facile Copper-mediated Activation of the N—H Bond and the Oxidative Cleavage of the C2—C3 Bond in 1H-2-phenyl-3- hydroxy-4-oxoquinoline., Chem. Comm. 2004, 1004-1005, 2004
Horváth, T.; Kaizer, J.; Speier, G: Functional Phenoxazinone Synthase Models. Kinetic Studies on the Copper-catalyzed Oxygenation of 2-aminophenol, J. Mol. Catal. A. 2004, 215, 9-15, 2004
Kaizer, J.; Pap, J.; Speier, G.; Párkányi, L: The Reaction of m-h2:h2-Peroxo- and Bis(m-oxo)dicopper Complexes with Flavonol., Eur. J. Inorg. Chem. 2004, 2253-2259., 2004
Kaizer, J.; Pap, J.; Speier, G.; Párkányi, L: [1,3-Bis(2- pyridylimino)isoindolinato](salicylato)(water)copper(II),, Z. Kristallogr. NCS 2004, 141-142, 2004
Selmeczi, K.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M: [N,N-Bis(2-[2-pyridyl]ethyl)- 2-(2-aminoethoxy)ethanol]copper(II) triflate, C18H25N3O2Cu.2CF3SO3, Z. Kristallogr. NCS 2004, 143-144, 2004
Speier, G: Dioxygen, Metalcomplexes, and Metalloenzymes (in Hungarian), Magy. Kém. Foly. 2004, 109-110, 93, 2004
Balogh-Hergovich, É.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M.; Kuzmann, E.; Vértes, A: Synthesis and Characterization of New Diiron(III) Complexes Containing 1,4-Di(pyridyl)aminophthalazine (PAP) Ligand and Their Relevance to Soluble Methane Monooxygenas, Inorg. Chim. Acta 2004, 357(12), 3689-3696, 2004
Kaizer, J.; Ãsz, E.; Speier, G.; Giorgi, M.; Réglier, M.: The facile formation of trioxanaphthacenes by a [4+2] addition of flavonols to 1,2-benzoquinone, Tetrahedron Lett. 2004, 45/43, 8011-8013, 2004
Kaizer, J.; Pap, J. Speier, G: Synthesis, properties, and crystal structure of a novel 3-hydroxy-(4H)-benzopyran-4-one containing copper(II) complex, and its oxygenation and relevance to quercetinase, Transition Met. Chem. 2004, 29, 630-633, 2004
Speier, G.: Dioxigén, fémkomplexek és metalloenzimek, MTA Kémiai Tudmányok Osztálya, Osztályülés, 2004. március 16, 2004
Speier, G.: Model studies on CO-releasing enzymes, 2nd Working Group Meeting 007, COST D21 Action, 24-25 April, 2004, Girona, Spain, 2004
Speier, G.: Szén-monoxid felszabadulással járó dioxigenáz modellek vizsgálata, XXXIX Komplexkémiai Kollokvium, Gárdony, 2004. május 26-28., 2004
Kaizer, J.; Góger, Sz.; Speier, G: Kvercetin 2,3-dioxigenáz enzim új szerkezeti és funkcioális modelljeinek vizsgálata., XXXIX Komplexkémiai Kollokvium, Gárdony, 2004. május 26-28., 2004
Speier, G.; Czaun, M.; Csay, T.; Kaizer, J.: Copper oxoquinoline complexes and their relevance to CO-releasing enzymes., XXXVIth International Conference on Coordination Chemistry, Mérida-Yucatan, México, July 18-23, 2004., 2004
Balogh-Hergovich, É.; Speier, G.: Catalytic oxidation of alcohols to carbonyl compounds with hydrogen peroxide using dinuclear iron complexes., 7th European Biological Inorganic Chemistry Conference, Garmisch- Partenkirchen, Germany, August 29-September 2, 2004, 2004
Kaizer, J.; Góger, S.; Speier, G.; Régler, M.; Giorgi, M.: (O-benzoylsalycilato)copper(II) complexes as synthetic enzyme-product (EP) models for flavonol 2,4-dioxygenase., Inorg. Chem. Commun. 9, 251-254, 2006
Kaizer, J.; Balogh-Hergovich, É.; Czaun, M.; Csay, T.; Speier, G.: Redox and nonredox metal assisted model systems with relevance to flavonol and 3-hydroxyquinolin-4(1H)-one 2,4-dioxygenase., Coord. Chem. Rev. 250, 2222-2233, 2006
Balogh-Hergovich, É.; Speier, G.: Catalytic oxidation of alcohols to carbonyl compounds with hydrogen peroxide using dinuclear iron complexes., J. Mol. Catal. A-Chem. 2005, 230, 79-83., 2005
Balogh-Hergovich, É.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M.; Kuzmann, E.; Vértes, A.: Synthesis, structure and spectral properties of a novel stable homoleptic iron(II) complex of 1,3-bis(2’-pyridylimino)isoindoline, Fe(ind)2., Inorg. Chem. Comm. 2005, 8, 457-459., 2005
Pap, J.; Kaizer, J.; Speier, G.: DPPH-initiated oxygenation of 3-hydroxyflavone to O-benzoylsalicylic acid., React. Kinet. Catal. Lett. 2005, 85, 115-121., 2005
Kaizer, J.; Pap, J.; Speier, G.: Modeling antioxidant properties of polyphenols by the TEMPO-initiated reaction of 3,5-di-tert-butylcatechol with dioxygen., Food Chem. 2005, 93, 425-430., 2005
Kaizer, J.; Zsigmond, Z.; Speier, G.: Studies on variable dentate copper catecholate complexes and their reaction with dioxygen., in Advances in Coordination, Bioinorganic and Inorganic Chemistry, Eds. M. Melnik, J. Sima, and M. Tatarko, Slovak Technical University Press, Bratislava, 2005, 377-3, 2005
Kaizer, J.; Czaun, M.; Csay, T.; Speier, G.; Párkányi, L.; Giorgi, M.; Réglier, M.: Synthesis and oxidation of copper complexes of 3-hydroxy-2-phenylquinoli- 4(1H)-one., in Advances in Coordination, Bioinorganic and Inorganic Chemistry, Eds. M. Melnik, J. Sima, and M. Tatarko, Slovak Technical University Press, Bratislava, 2005, 111-1, 2005
Kaizer, J.; Csonka, R.; Speier, G.; Giorgi, M.; Réglier, M.:: Synthesis, structure and catecholase-like activity of anew dicopper(II) complex with benzoylacetonate ligand., J. Mol. Catal. A-Chem. 2005, 235, 81-87., 2005
Selmeczi, K. Giorgi, M.; Speier, G.; Réglier, M.: Mono versus Binuclear Copper(II) Complexes in Phosphodiester Hydrolysis., Eur. J. Inorg. Chem. 1022-1031, 2006
Kaizer, J.; Csonka, R.; Speier, G.; Giorgi, M.; Réglier, M.: Synthesis, structure and catalase-like activity of new dicopper(II) complexes with phenylglyoxylate and benzoate ligands., J. Mol. Catal. A-Chem. 2005, 236, 12-17., 2005
Kaizer, J.; Csay, T.; Czaun, M.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M.: Copper-catalyzed oxygenation of 3-hydroxy-2-phenylquinolin-4(1H)-one., Inorg. Chem. Comm. 2005, 8, 813-816., 2005
Tapodi, B.; Speier, G.; Funabiki, T.; Giorgi, M.; Réglier, M.: Preparation and X-ray Structure of a Catecholato Copper(II) Complex with a Schönberg Adduct., Inorg. Chem. Comm. 9, 367-370, 2006
Balogh-Hergovich, É.; Kaizer, J.; Speier, E.; Speier, G.: Model studies on the importance of valence isomerism of substrate activation at some copper-containing dioxygenase enzymes., 3rd International SFB Conference 2005 “Metal Mediated Reactions Modeled after Nature” Friedrich Schiller Universität, Jena, September 25-29, 2005, 2005
Kaizer, J.; Czaun, M.; Csay, T.; Speier, G.; Párkányi, L.; Giorgi, M.; Réglier, M.: Synthesis and oxidation of copper complexes of 3-hydroxy-2phenylquinolin-4(1H)- one., 20th International Conference on Coordination and Bioinorganic Chemistry, Smolenice (Slowakia), June 5-10, 2005, 2005
Kaizer, J.; Zsigmond, Z.; Speier, G.:: Studies on variable dentate copper catecholate complexes and their reaction with dioxygen., 20th International Conference on Coordination and Bioinorganic Chemistry, Smolenice (Slowakia), June 5-10, 2005, 2005
Kaizer,J.; Csonka, R.; Zsigmond, Z.; Speier, G.: .: Polifenolok oxidatív lebontásafémkomplexek jelenlétében (Néhány bioszervetlen oxigenáz, oxidáz és kataláz enzimmodell)., XL. Komplexkémiai Kollokvium, DobogókŒ, 2005. május 18, 2005
Csay, T.; Kaizer, J.; Speier, G.: 2-Fenil-3-hidroxi-4(1H)-oxokinolin rézkomplexeinek elŒállítása és oxigénezési reakcióinak vizsgálata., XL. Komplexkémiai Kollokvium, DobogókŒ, 2005. május 18, 2005
Baráth, G.; Speier, G.; Kaizer, J.: Flavonol 2,4-dioxigenáz néhány vastartalmú szerkezeti és mıködési modelljének vizsgálata., XL. Komplexkémiai Kollokvium, DobogókŒ, 2005. május 18, 2005
Kaizer, J.; Góger, S.; Speier, G.; Giorgi, M.; Réglier, M.:: Crystal structure of ?-dichlorobis(N-benzyl-bis(2-pyridylmethyl)amino)dicopper(II) diperchlorate ethanol solvate (1:2/3), [Cu2Cl2{N(C6H6N)2(C7H7)}2][ClO4]2?C2H5OH, Z. Kristallogr. NCS, 221, 75-76., 2006
Kaizer, J.; Durkó, N.; Czaun, M.; Speier, G.: Kinetics and mechanism of the oxygenation of potassium nitronates. Evidence for single electron transfer, React. Kin. Catal. Lett. 88, 193-202., 2006
Kaizer, J.; Csay, T.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M.: Synthesis, structure and catalase-like activity of Cu(phen)(N-baa)2 , (phen = 1,10-phenanthroline, N- baaH = N-benzoylanthranilic acid)., Inorg. Chem. Comm. 9, 1037-1039, 2006
Balogh-Hergovich, É.; Kaizer, J.; Speier, G.: Chemical models relevant to nitroalkane dioxygenase., Comp. Rend. Chim., in the press., 2007
Kaizer, J.; Baráth, G.; Speier, G.; Réglier, M.; Giorgi, M.: Synthesis, structure and catalase mimics of novel homoleptic manganese(II) complexes of 1,3-bis(2?-pyridylimino)isoindoline, Mn(4R-ind)2 (R=H, Me)., Inorg. Chem. Comm. in the press., 2007
Kaizer, J.; Ganszky, I.; Csurka, K.; Speier, G.; Korecz, L.; Rockenbauer, A.; Giorgi, M.; Réglier, M.; Antonczak, S.: Cerium(IV)-mediated oxidation of 3-hydroxy-4?-methylflavone to its dehydro dimer. Direct evidence for valence tautomerism., J. Inorg. Biochem. in the press., 2007
Kaizer, J.; Zsigmong, Z.; Ganszky, I.; Spier, G.; Giorgi, M.; Réglier, M.: New Functional Model Complexes of Intadiol-cleaving Catechol Dioxygenases: Properties and Reactivity of CuII(L)(O2Ncat)., Inorg. Chem. in the press., 2007



Back »