Protonation and complex formation processes of peptides containing functional groups in their side chainc. The determination of macroscopic and microscopic equilibria  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
48488
Type PD
Principal investigator Ősz, Katalin
Title in Hungarian Oldalláncban funkciós csoportot tartalmazó peptidek protonálódási és komplexképződési folyamatai. Makro- és mikroállandók meghatározása
Title in English Protonation and complex formation processes of peptides containing functional groups in their side chainc. The determination of macroscopic and microscopic equilibria
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Physical Chemistry (University of Debrecen)
Starting date 2004-01-01
Closing date 2007-09-30
Funding (in million HUF) 18.302
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
Új módszert találtunk molekulák átfedő protonálódási folyamatainak követésére. Ezen módszer és 2D NMR technikák segítségével meghatároztuk számos, több hisztidint, lizint és karboxilcsoportot tartalmazó peptid protonálódási mikroállandóit. Összehasonlítottuk az emberben és csirkében található prion proteint. A betegségek kialakulása szempontjából a Cu(II) és Zn(II) mellett a Pd(II), Nil(II), Cd(II), Co(II), Mn(II) is fontos. Minden esetben sikerült igazolni az „octarepeat monomer” többi hisztidinhez (His96, 111 és 187) képesti gyengébb koordinációs képességét. A több (max. 4) hisztidint tartalmazó ligandumok esetén a koordinációs mikrofolyamatokat is felderítettük CD spektroszkópiával. A β-amiloid modellek Cu(II)-, Zn(II)- és vegyes komplexeinek vizsgálata azt mutatta, hogy a réz(II)ion főleg a peptid N-ternimális végén kötődik. Zn(II) komplexinek stabilitása kisebb, ugyanakkor a Zn(II) a ligandum His13-14 részét preferálja. Két, két hisztidint és egy prolint tartalmazó hexapeptidet állítottam elő és vizsgáltam Cu(II)- és Pd(II)-ionnal. Ezen peptidek a természetes peptidekben is jelen lévő „turn” konformációt modellezik, és a biokémiai kutatások alapján a molekuláris felismerésben van szerepük. Több hisztidint tartalmazó peptideket (SOD és Aβ-modellek) vizsgáltunk Zn(II), Ni(II) és Cd(II)-ionnal. Cd(II) esetében a komplexek stabilitása még kisebb Zn(II)-vel, a Ni(II) viszont viszonylag stabil és változatosabb szerkezetű komplexeket képez.
Results in English
New method was developped to determine overlapping deprotonation processes of molecules. Using this method together with further 2D-NMR techniques, microscopic deprotonation constants of several multihistidine, -lysine and -carboxyle peptides were determined. Metal complexes of the human and chicken prion protein were studied. In the formation of prion diseases, the coordination to Pd(II), Ni(II), Cd(II), Co(II), Mn(II) is also important in addition to Cu(II) and Zn(II) complexes. For all measured metals, the coordination strength of the „octarepeat monomer” region is weaker than that of the other histidines (96, 111, 187). For ligands containing more (max. 4) histidines the microscopic cordination processes were also determined using CD spectroscopy. The investigation of β-amyloid segments with Cu(II) and Zn(II) shows that copper(II) coordinates mainly to the N-terminus of Aβ. The stabilities of Zn(II) complexes are much lower, coordination occurs at the His13-14 positions. Two systematically engineered, two-histidine and one-prolin containing hexapeptides were synthesized and investigated with Cu(II) and Pd(II). These peptides model the „turn” conformation of large biomolecules responsible for the molecular recognition. Multihistidine SOD and Aβ models were studied with Zn(II), Ni(II) and Cd(II). The stabilities of Cd(II) complexes are lower than those of Zn(II). Ni(II) forms more stable and more diverse complexes compared to the other two metals.
Full text http://real.mtak.hu/1817/
Decision
Yes





 

List of publications

  
Katalin Ősz, Zoltán Nagy, Viktória Jószai, Imre Sóvágó, Paolo De Bona, Giuseppe Di Natale, Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli: The use of CD spectroscopy to determine the coordination modes and distribution of copper(II) among the three histidines of HuPrP 84-114, EUROBIC-8, 2006
Katalin Ősz, Zoltán Nagy, Viktória Jószai, Imre Sóvágó, Daniele Sanna, Giovanni Micera, Diego La Mendola, Giuseppe Di Natale, Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli: Protonation and coordination macro- and microscopic equilibria in the copper(II)-Human Prion Protein (84-114) system, 20th International Conference on Solution Chemistry, 2006
Katalin Ősz, Chiara Damante, Zoltán Nagy, Giuseppe Pappalardo, Imre Sóvágó, Enrico Rizzarelli: Copper(II) binding to the (1-16) fragment of the Alzheimer's diseases Amyloid-β peptide, 9th ISABC, 2006
Giuseppe Di Natale, Giulia Grasso, Giuseppe Impellizzeri, Diego La Mendola, Giovanni Micera, Nikoletta Mihala, Zoltán Nagy, Katalin Ősz, Giuseppe Pappalardo, Viktória Rigó, Enrico Rizzarelli, Daniele: Copper(II) Interaction with Unstructured Prion Domain Outside the Octarepeat Region. Speciation, Stability and Binding Details of Copper(II) Complexes with PrP106-126 Pep, Inorganic Chemistry, 44, 7214-7225., 2005
Katalin Ősz, Gábor Lente, Csilla Kállay: New protonation microequilibrium treatment in the case of some amino acid and peptide derivatives containing bis(imidazolyl)methyl group, Journal of Physical Chemistry B, 109, 1039-1047., 2005
Zoltán Nagy, Katalin Ősz, Imre Sóvágó, Chiara Damante, Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli: Copper(II) and zinc(II) complexes of amyloid-β peptide fragments and their soluble PEG-conjugated analogues, EUROBIC-8, 2006
Imre Sóvágó, Katalin Ősz: Metal ion selectivity of oligopeptides, Dalton Transactions, 3841-3854., 2006
Imre Sóvágó, Viktória Jószai, Zoltán Nagy, Katalin Ősz, Daniele Sanna, Giuseppe Di Natale, Giulia Grasso, Giuseppe Impellizzeri, Diego La Mendola, Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli: Transition metal complexes of terminally protected peptides containing histidyl residues, Journal of Inorganic Biochemistry, 100, 1399-1409., 2006
Olga Szilágyi, Katalin Ősz, Daniele Sanna, Helga Süli-Vargha, Imre Sóvágó, Giovanni Micera, Katalin Várnagy: Potentiometric and spectroscopic studies on the copper(II) and zinc(II) complexes of bis(imidazol-2-yl) derivatives of tripeptides, Polyhedron, 25, 3173-3182., 2006
D. Grasso, Giulia Grasso, V. Guantieri, Giuseppe Impellizzeri, C. La Rosa, D. Milardi, Giovanni Micera, Katalin Ősz, Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli, Daniele Sanna, Imre Sóvágó: Environmental effects on prion’s helix II domain: Copper(II) and membrane interactions with PrP180-193 and its analogues, Chemistry – A European Journal, 12, 537-547., 2006
Imre Sóvágó, Katalin Ősz, Zoltán Nagy, Viktória Rigó, Daniele Sanna, Diego La Mendola, Giuseppe Di Natale,Giuseppe Pappalardo, Enrico Rizzarelli: Transition metal complexes of peptide fragments of prion proteins, Advances in Coordination, Bioinorganic and Inorganic Chemistry, 2006
Csilla Kállay, Katalin Ősz, Adrienn Dávid, Zita Valastyán, Gerasimos Malandrinos, Nick Hadjiliadis, Imre Sóvágó: Zinc(II) binding ability of tri-, tetra- and penta-peptides containing two or three histidyl residues, Dalton Transactions, 4040-4047., 2007
Katalin Ősz, Zoltán Nagy, Giuseppe Pappalardo, Giuseppe Di Natale, Daniele Sanna Giovanni Micera, Enrico Rizzarelli, Imre Sóvágó: Copper(II) Interaction with Prion Peptide Framents Encompassing Histidine Residues Within and Outside the Octarepeat Domain: Speciation, Stability Constants and Binding Details, Chemistry - A European Journal, 13, 7129-7143., 2007




 

Events of the project

  
2011-02-21 08:31:08
Kutatóhely váltás
A kutatás helye megváltozott. Korábbi kutatóhely: TTK Szervetlen és Analitikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem), Új kutatóhely: TTK Fizikai Kémiai Tanszék (Debreceni Egyetem).



Back »