Synthesis of glyco and phosphopeptides  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
71753
Type K
Principal investigator Tóth, Gábor
Title in Hungarian Gliko és foszfopeptidek szintézisének lehetőségei
Title in English Synthesis of glyco and phosphopeptides
Keywords in Hungarian peptid poszttranszláció gliko foszfo
Keywords in English peptide posttranslation glyco and phospho
Discipline
Organic, Biomolecular, and Pharmaceutical Chemistry (Council of Physical Sciences)100 %
Ortelius classification: Pharmaceutical chemistry
Panel Chemistry 2
Department or equivalent Department of Medical Chemistry (University of Szeged)
Participants Bodor, Andrea
Hegyi, Orsolya
Kalmár, László
Kele, Zoltán
Kerékgyártó, János
Kupihár, Zoltán
Rákosi, Kinga
Szolomájer-Csikós, Orsolya
Szurmai, Zoltán
Váradi, Györgyi
Starting date 2008-04-01
Closing date 2011-12-31
Funding (in million HUF) 28.854
FTE (full time equivalent) 8.46
state closed project
Summary in Hungarian
A 20 fehérjealkotó aminosav már viszonylag rövid oligopeptidek esetén is óriási variációs lehetőséget jelent. A nagy szám egyben sokféle, eléggé különböző tulajdonságú molekula. Ennek ellenére a Természet nem elégedett meg ezzel a variációs lehetőséggel és részben a riboszomális fehérjeszintézist követő poszttranszlációs módosításokkal, részben – főként növények, mikroorganizmusok, gombák által aminosavak módosításával nagyszámú, esetenként az anyavegyületre már alig hasonlító új vegyület jöhet létre. Ilyenek pl. a glikozilált, foszfatált stb. fehérjék és peptidek, de ilyenek a növényvilágban elterjedt, gyakorta gyógyszerként is felhasznált aminosav illetve peptid alapú heterociklusos vegyületek, az alkaloidok, az antibiotikumok egy része stb. A fehérjék poszttranszlációs módosításai alapvető jelentőségűek a különböző biológiai felismerési folyamatokban (szénhidrát felismerő lektinek, mannóz receptor az immunrendszer sejtjein, foszfotirozin felismerő SH2 és SH3 domének az immunrendszer regulációját biztosító fehérjéken, stb.). Mindezekért a fehérjealkotó aminosavakból felépülő polipeptidek szintézismódszereinek kifejlesztése után napjainkban egyre növekvő jelentősége van a módosított oligopeptidek szintézisének. Az eddigi jelentős fejlesztések komoly előrelépést jelentettek konformációsan gátolt illetve foszforilált peptidek szintézise terén, ugyanakkor még számos probléma részben vagy egészében megoldatlan. Pályázatunk keretében ezen problémák egy részének megoldását tervezzük. Ennek során az alábbi három fő területre koncentrálunk

1, Módszereket kívánunk kidolgozni ill. továbbfejleszteni – részben korábbi munkánk folytatásaként – különböző O és N glikopeptidek szintézisére. Ennek során szeretnénk összehasonlító vizsgálatokat végezni a synthon és a globális (konvergens) megközelítés hatékonyságával, valamint a felhasználható védőcsoportok és védőcsoporteltávolítási módszerekkel kapcsolatban.

2, Tovább kívánjuk folytatni a foszfopeptidekkel kapcsolatos vizsgálatainkat. Ennek során módszereket szeretnénk kifejleszteni enzimrezisztens foszfopeptid analógok ill. mimetikumok szintézisére, amelyekkel az immunrendszer regulációját biztosító fehérjék kölcsönhatásait tudnánk befolyásolni.

3, Vizsgálni kívánjuk a glikoziláció ill. foszforiláció hatásait a térszerkezeti viszonyokra, amely segítségével ezen peptidek és fehérjék hatásmechanizmusának megértéséhez juthatunk közelebb.
Summary
The number of possible combinations of the twenty proteinogenic amino acids is enormous even for smaller oligopeptides. However, Nature was not satisfied with this variability. Great amount of new compounds, hardly similar to the mother compound, can be formed by partly post-translational modifications following the ribosomal protein synthesis, partly modifications of amino acids by mostly plants, microorganisms and fungi. Beside glycosylated, phosphorylated, etc. peptides and proteins, such compounds are amino acid- and peptide-based heterocyclic compounds (alkaloids and some antibiotics, etc.) widespread in the plant kingdom and used as medicines. These post-translational modifications have fundamental importance in biological recognition processes. Because of these facts, after the development of synthetic strategies for the preparation of polypeptides containing proteinogenic amino acids, nowadays there is a growing importance of the synthesis of modified oligopeptides. As a result of intensive development in the past, major step forward has been achieved. However, numerous problems are partially solved or unsolved. We focus on the following three areas:

1, We plan to work out and improve methods – as continuation of our previous results - for the synthesis of O- and N-glycopeptides. We plan to do examinations in order to compare the effectivity of synthon and global (convergent) methods, and concerning protecting groups and their cleavage.

2, We plan to continue our examinations in connection with phosphopeptides. We plan to develop methods for the synthesis of enzyme resistant phosphopeptide analogues and mimetics that might affect the interaction of proteins insure the regulation of the immune system.

3, We plan to examine the effects of glycosylation and phosphorylation on the steric structure of peptides. Based on these, we might get closer to understanding mechanism of action of peptides and proteins.




 

Final report

  
Results in Hungarian
Módszereket dolgoztunk ki oligo-szachariddal glikozilált N-glikopeptidek szintéziséremind konvergens, mind építőkő módszerrel. Védőcsoportkombinációkat optimalizáltunk O-glikopeptidek szintézisére, valamint optimalizáltuk a kapcsolási reakciót a glikán és a védett aminosav között. Számos foszfopeptidet és sejtpenetráló peptidet szintetizáltunk, részben fluoreszcensen jelzett formában is. Új foldamer molekulát (N-amino prolin) állítottunk elő és építettünk be béta-aminosav oligomerekbe. Megvizsgáltuk a kapott oligomerek térszerkezeti és stabilitásviszonyait.
Results in English
We improved the applicable methods for the synthesis of N-glycopeptides including convergent and building block approach. The protecting group combinations for the synthesis of O-glycopeptides was optimized and we improved the coupling conditions for the reaction of the glycosyl donor and acceptor. Numerous phospho and cell-penetrating peptide were synthesized and a part of them was fluorescently labelled. A new foldamer molecule (N-amino proline) was prepared and incorporated into beta-amino acid oligomers. The conformation and the stability of the new oligomers was investigated.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=71753
Decision
Yes





 

List of publications

  
János Kerékgyártó, László Kalmár, Zoltán Szurmai, Orsolya Hegyi, Gábor K. Tóth: Synthesis of N-Glycopeptides by Convergent Assembly, International Journal of Peptide Research and Therapeutics, 2011
Rovó P., Farkas V., Hegyi O., Csikós O., Tóth G.K., Perczel A.: Cooperativity network of Trp-cage miniproteins: probing salt-bridges, Journal of Peptide Science, 2011
Kovács Anita, Hegyi Orsolya, Forró Enikő, Mándity István, Kalmár László, Kerékgyártó János, Tóth Gábor: O-glikopeptidek szintézise - egy szintetikus kihívás, MKE 1. Nemzeti Konferencia, 2011
Anita Kovács, Orsolya Hegyi, Enikő Forró, István Mándity, László Kalmár, János Kerékgyártó, Gábor Tóth: Synthesis of O-glycopeptides - a synthetic challange, 4th ECCLS, 2011
Synthesis of O-glycopeptides - a synthetic challange: Anita Kovács, Orsolya Hegyi, Enikő Forró, István Mándity, László Kalmár, János Kerékgyártó, Gábor Tóth, 17th European Symposium on Organic Chemistry (ESOC2011), 2011
G. Tóth: From post-translational modifications to synthetic foldamers, Bordeaux 2012 Symposium on Foldamers, 2012
Gábor K. Tóth, Kinga Kádár, Orsolya Hegyi, Orsolya Csikós, László Kalmár, János Kerékgyártó: , Glycopeptides – a synthetic challenge Part I., 4th Central European Conference: Chemistry towards Biology, 2008
János Kerékgyártó, László Kalmár, Zoltán Szurmai, János Harangi, Orsolya Hegyi,Gábor K. Tóth: Glycopeptides – a synthetic challenge Part II., 4th Central European Conference: Chemistry towards Biology, 2008
Kádár Kinga, Csikós Orsolya, Hegyi Orsolya, Váradi Györgyi, Kalmár László, Kerékgyártó János, Tóth Gábor: Glikopeptidek szintézise-egy szintetikus kihívás, XIV. Nemzetközi Vegyészkonferencia, 2008
Kinga Kádár, Orsolya Hegyi, Orsolya Csikós, László Kalmár, János Kerékgyártó, Gábor K. Tóth: Glycopeptides- a synthetic challenge, 30th European Peptide Symposium, 2008
Tóth Gábor K., Kádár Kinga, Hegyi Orsolya, Csikós Orsolya, Kalmár László, Kerékgyártó János: Glikopeptidek - egy szintetikus kihívás, Peptidkémiai Munkabizottság tudományos ülése, 2008
Tóth Gábor K., Kádár Kinga, Hegyi Orsolya, Csikós Orsolya, Kalmár László, Kerékgyártó János: Glycopeptides - a synthetic challenge, Journal of Peptide Science, 2008
Tóth Gábor K., Kádár Kinga, Hegyi Orsolya, Csikós Orsolya, Kalmár László, Kerékgyártó János: Glycopeptides - a synthetic challenge, Proceedings of the 30th European Peptide Symposium Helsinki, 2008
Bertrand J.R., Malvy C., Auguste T., Tóth G.K., Kiss-Ivánkovits O., Illyés E., Hollósi M., Bottka S., Laczko I.: Synthesis and Studies on Cell-Penetrating Peptides., Bioconjugate Chemistry, 2009
Hetényi A., Tóth G.K., Somlai Cs., Vass E., Martinek T.A., Fülöp F.: Stabilisation of Peptide Foldamers in an Aqueous Medium by Incorporation of Azapeptide Building Blocks., Chemistry – A European Journal, 2009
Letoha T., Keller A., Kusz E., Kolozsi Cs., Bozsó Zs., Tóth G., Vízler Cs., Oláh Z., Szilák L.: Cell-penetrating peptide exploited syndecans., BBA-Biomembranes, 2010
Kádár, Kinga; Panyi, György; Varga, Zoltán; Tóth, Gábor K.: Synthesis of cysteine-rich peptides, Proceedings of the 30th European Peptide Symposium Helsinki, 2008
Wéber E., Hetényi A., Váczi B., Monostori É., Tóth G., Martinek T.: Galektin-1 tumordajka fehérje, ahogy az NMR látja: funkció, dinamika, gátlás., Peptidkémiai Munkabizottság 2009. évi tudományos ülése, 2009
Perczel A., Rovó P., Farkas V., Láng A., Tóth G. K.: Foldamer stability in TRP cage miniproteins., Foldamers: building blocks, structure and function, 2009
Hetényi A., Tóth G. K., Somlai Cs., Vass E., Martinek T. A., Fülöp F.: Effect of azapeptide building blocks: stable peptide foldamers in water., Foldamers: building blocks, structure and function, 2009
Kovács A., Hegyi O., Csikós O., Kádár K., Kalmár L., Kerékgyártó J., Tóth G.: O-glikopeptidek szintézisének lehetőségei., XXXII. Kémiai Előadói Napok, 2009
Rákosi K., Szolomájer-Csikós O., Hegyi O., Kovács A., Váradi Gy., Kalmár L., Kerékgyártó J., Tóth G.: O-glikopeptidek szintézisének lehetőségei., XV. Nemzetközi Vegyészkonferencia, 2009
Szolomájer-Csikós Orsolya, Rákosi Kinga, Hegyi Orsolya, Kalmár László, Kerékgyártó János and Tóth Gábor K.: The application of the new Tin(IV) chloride deprotection for the preparation of glycosylated peptides, Peptides 2010 Proc. of the 31st European Peptide Symposium, 2010
Tóth G K., Hetényi A., Ilisz I., Péter A.: A simple chromatographic route for the isolation of meso diaminopimelic acid, Chirality, 2011
Kinga K, Gyorgy P, Tóth GK: Synthesis of cysteine-rich peptides, Journal of Peptide Science, 2008
Fajka-Boja R., Blaskó A., Kovács-Sólyom F., Szebeni G.J., Tóth G.K., Monostori É.: Co-localization of galectin-1 with GM1 ganglioside in the course of its clathrin- and raft-dependent endocytosis, Cellular and Molecular Life Sciences, 2008
Rákosi K., Szolomájer-Csikós O., Kalmár L., Szurmai Z., Kerékgyártó J., Tóth G. K.: Synthesis of N-glycopeptides applying glycoamino acid building blocks with a combined Fmoc/Boc strategy, Protein and Peptide Letters, 2011
Szolomájer-Csikós O., Rákosi K., Hegyi O., Kalmár L., Kerékgyártó J. and Tóth G. K.: The application of the new tin(IV) chloride deprotection for the preparation of glycosylated peptides, Journal of Peptide Science, 2010



Back »