Peptidek, peptidmimetikumok és más királis szerves vegyületek térszerkezet-vizsgálata VCD-spektroszkópiával
Title in English
Investigation of the steric structure of peptides, peptidomimetics and other chiral organic compounds by VCD spectroscopy
Panel
Chemistry 2
Department or equivalent
Institute of Chemistry (Eötvös Loránd University)
Participants
Deckerné dr. Majer, Zsuzsanna Hollósi, Miklós
Starting date
2004-01-01
Closing date
2007-12-31
Funding (in million HUF)
6.368
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
A VCD-spektroszkópiát kis- és közepes méretű peptidek, valamint királis szerves molekulák [mint például β-laktámok és N-S(IV)-O axiális kötésrendszerű spiro-λ4-szulfánok] széles körében sikeresen alkalmaztuk konformáció vagy abszolút konfiguráció meghatározására. Kimutattuk, hogy β-aminosavat tartalmazó ciklotetrapeptidekben a β-aminosavegység jelenléte a szomszédos α-aminosavegységek körül γ-kanyart (C7) indukál, és csak nagyobb, kevésbé feszült ciklopenta- és hexapeptidek esetében jönnek létre a várt C6, C8 H-kötéses ún. pszeudo-γ-kanyar szerkezetek. Cisz-2-aminociklopentán-karbonsav alternáló enantiomerjeiből felépülő lineáris oligo-β-peptidek esetében VCD-spektroszkópiával stabilis H10/H12 hélix szerkezetet azonosítottunk. Az oldószer erős kölcsönhatása a vizsgált molekulával vagy a molekulák asszociációja megnehezítheti a spektrum értelmezését, ennek kiküszöbölésére az alacsony hőmérsékletű (8-12 K) mátrixizolációs VCD-technikát vezettük be, mely a majdnem kölcsönhatás-mentes környezet mellett egyidejűleg nagyobb spektrális felbontást is eredményez, így több konformer detektálását teszi lehetővé. Védett aminosavszármazékok vízzel való kölcsönhatását vizsgálva kimutattuk, hogy a VCD-spektroszkópia a kiralitástranszfer jelenség alapján alkalmazható királis vegyületek akirális molekulákkal (például oldószerrel) képezett komplexeinek kimutatására is.
Results in English
VCD spectroscopy has been successfully applied in the determination of the conformation or absolute configuration of a wide range of small and mid-sized peptides, as well as other chiral organic compounds, such as β-lactams and spiro-λ4-sulfanes with N-S(IV)-O axial bond system. It has been shown that cyclic tetrapeptides containing β-amino acid residues form γ-turns (C7) centered at the neighboring α-amino acid units, while the expected pseudo-γ-turns (C6 or C8) are only present in larger, less strained cyclic penta- and hexapeptides. In linear oligo-β-peptides built up from alternating enantiomers of cis-2-amino cyclopentanecarboxylic acid residues formation of a stable H10/H12 helix structure was identified by VCD spectroscopy. Strong interaction between the studied molecule and the solvent or intermolecular associations may cause difficulties in the interpretation of spectra. To overcome this, we introduced the low-temperature (8-12 K) matrix isolation VCD spectroscopic technique which provides an almost interaction free environment and higher achievable spectral resolution at the same time, permitting the detection of a higher number of conformers. By studying the interaction of protected amino acids with water we showed that VCD spectroscopy, based on the chirality transfer phenomenon, can be applied in the detection of complexes between chiral substrates and achiral guest (e.g. solvent) molecules.
Vass E; Kőhalmi K; Hollósi M; Majer Zs: Spectroscopic investigations on model cyclic peptides containing beta-amino acids, pp. 1037-1038, Peptides 2004, Proceedings of the Third International and Twenty-Eighth European Peptide Symposium, September 5-10, 2004, Prague, 2005
Vass E; Hollósi M; Forró E; Fülöp F: VCD spectroscopic investigation of enantiopure cyclic β-lactams obtained through Lipolase-catalyzed enantioselective ring-opening reaction, Chirality, 18, 733-740, 2006
Farkas V; Vass E; Hanssens I; Majer Zs; Hollósi M: Cyclic peptide models of the Ca2+-binding loop of α-lactalbumin, Bioorgan. Med. Chem., 13, 5310-5320, 2005
Tarczay Gy; Magyarfalvi G; Vass E: Towards Absolute Configuration Determination of Complex Molecular Systems: Matrix Isolation Vibration Circular Dichroism Study of R-2-amino-1-propanol, Angew. Chem. Int. Ed., 45, 1775-1777, 2006
Martinek TA; Mándity IM; Fülöp L; Tóth GK; Vass E; Hollósi M; Forró E; Fülöp F: Effects of the Alternating Backbone Configuration on the Secondary Structure and Self-Assembly of β-Peptides, J. Am. Chem. Soc., 128, 13539-13544, 2006
Malešević M; Majer Zs; Vass E; Huber T; Strijowski U; Hollósi M; Sewald N: Spectroscopic Detection of Pseudo-Turns in Homodetic Cyclic Penta- and Hexapeptides Comprising β-Homoproline, Int. J. Pept. Res. Ther., 12, 165-177, 2006
Laczkó I; Váró Gy; Bottka S; Bálint Z; Illyés E; Vass E; Bertrand J-R; Malvy C; Hollósi M: N-terminal acylation of the SV40 nuclear localization signal peptide enhances its oligonucleotide binding and membrane translocation efficiencies, Arch. Biochem. Biophys., 454, 146-154, 2006
Vass E; Hollosi M; Martinek TA; Fülöp F: Vibrational and chiroptical spectroscopic investigations on cis-2-aminocyclopentanecarboxylic acid oligomers, J. Pept. Sci, 12 Suppl., 404, 2006
Mező G; Czajlik A; Manea M; Jakab A; Farkas V; Majer Zs; Vass E; Bodor A; Kapuvári B; Boldizsár M; Vincze B; Csuka O; Kovács M; Przybylski M; Perczel A; Hudecz F: Structure, enzymatic stability and antitumor activity of sea lamprey GnRH-III and its dimer derivatives, Peptides, 28, 806-820, 2007
Pohl G; Perczel A; Vass E; Magyarfalvi G; Tarczay Gy: A matrix isolation study on Ac-Gly-NHMe and Ac-L-Ala-NHMe, the simplest chiral and achiral building blocks of peptides and proteins, Phys. Chem. Chem. Phys. 9, 4698-4708, 2007
Pohl G; Perczel A; Vass E; Magyarfalvi G; Tarczay Gy: A matrix isolation study on Ac-L-Pro-NH2 : a frequent structural element of β- and γ-turns of peptides and proteins, Tetrahedron 64, 2126-2133, 2008
Laczkó I; Vass E; Soós K; Fülöp L; Zarándi M; Penke B: Aggregation of Aβ(1–42) in the presence of short peptides: conformational studies, J. Peptide Sci. 64, DOI: 10.1002/psc.990, 2008
