Modelling of the biological role of imidazole residues in the metal complexes of bis(imidazolyl) compounds and histidine analogues  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
42722
Type K
Principal investigator Várnagy, Katalin
Title in Hungarian Az imidazolgyűrű biológiai szerepének modellezése bisz(imidazolil) és hisztidin-analóg származékok átmenetifém komplexeinek vizsgálatával
Title in English Modelling of the biological role of imidazole residues in the metal complexes of bis(imidazolyl) compounds and histidine analogues
Panel Chemistry 1
Department or equivalent Department of Inorganic and Analytical Chemistry (University of Debrecen)
Participants Kállay, Csilla
Ősz, Katalin
Starting date 2003-01-01
Closing date 2008-12-31
Funding (in million HUF) 6.816
FTE (full time equivalent) 0.00
state closed project





 

Final report

  
Results in Hungarian
A vizsgálataink célja a Cu,Zn-szuperoxid-diszmutáz (SOD) enzim Cu(II)- és Zn(II)-kötőhelyének tanulmányozása volt. A vizsgálatok három fő területen folytak. a) A bisz(imidazolil)csoportot tartalmazó aminosav- és peptidszármazékok átmenetifém komplexeinek vizsgálata azt mutatja, hogy a koordinálódó oldalláncot nem tartalmazó dipeptidszármazékok, illetve a hisztidint tartalmazó aminosavszármazék Cu(II) komplexe lehet potenciális modellje a SOD enzimnek. A bisz(imidazolil)csoport erős fémmegkötő tulajdonsága révén jelentősen megváltoztatja a peptidek koordinációs sajátságait. Ez a csoport képes horgonycsoportként elősegíteni az amidnitrogének deprotonálódását és koordinálódását Cu(II), Ni(II), és néhány esetben a Zn(II), VO(IV)-ionok esetén is. A potenciális donorcsoportok nagy száma változatos szerkezetű ligandum-, illetve imidazolhidas többmagvú izomer komplexek képződését eredményezi. b) A két- vagy több hisztidint és/vagy aszparaginsavat tartalmazó oligopeptidek a SOD enzim aktív centruma kötőhelyének megfelelő aminosavszekvenciát tartalmazzák. A hisztidinek kötödése ugyanahhoz a fémionhoz nagymértékben megnöveli az ML komplexek stabilitását. Az ML komplexek stabilitása a HisXaaHisYaaHis szekvenciát tartalmazó peptidek esetén a legnagyobb. c) A hisztidinnel analóg aminosav- és peptidszármazékok esetén az aromás gyűrű hatása az aminosav-, illetve peptidszerű koordinációra az imidazol > piridin ~ triazolil > tiazolil ~ tienil sorrendben csökken.
Results in English
The main aim of our research was the study of Cu(II) and Zn(II) binding site of Cu,Zn superoxide dismutase. Our studies were performed in three fields: a) The studies on transition metal complexes of amino acid and peptide derivatives of bis(imidazolyl) group revealed that the copper(II) complex of dipeptides containing non-coordinating side chains and the histidine containing amino acid derivatives potentially mimic the SOD enzyme. Due to the strong metal binding ability of bis(imidazolyl) group it influences significantly the coordination behaviour of peptides. This group as an anchor is able to promote the deprotonation and coordination of amide nitrogens in the Cu(II), Ni(II) and in some cases in Zn(II) and VO(IV) complexes. The presence of numerous donor groups in the ligands, however, results in the formation of various isomeric dinuclear complexes with ligand- or imidazole bridges. b) The studied ligands containing two or more histidines and/or aspartic acids correspond to the amino acid sequence of active site of SOD enzyme. The binding of histidine side chains to the same metal ions significantly enhances the stability of ML complexes. The highest stability of ML complexes was detected in the case of peptide containing HisXaaHisYaaHis sequence. c) For histidine analogue amino acids and peptides the heteroaromatic rings influences the amino acid or peptide like coordination mode in the order imidazole > pyridine ~ triazolyl > thiazolyl ~thienyl rings.
Full text http://real.mtak.hu/763/
Decision
Yes





 

List of publications

  
K. Várnagy, K. Ősz, Cs. Kállay, I. Sóvágó: The effect of side chain donor groups on the coordination ability of the bis(imidazol-2-yl) ligands, 19th International Conference on Coordination and Bioinorganic Chemistry, Smolenice, Slovakia, Proceedings, p. 112, 2003
K. Ősz, K. Várnagy, I. Sóvágó, H. Süli-Vargha, D. Sanna, G Micera: Coordination chemistry of copper(II) with amino acid and peptide derivatives containing chelating imidazole-N donor groups, IX International Symposium on Inorganic Biochemistry, Szklarska Poreba, Poland, Book of Abstracts, p. 28, 2003
Ősz K., Lente G., Kállay Cs.: Új számolási módszer kis molekulák protonálódási mikroállandóinak a meghatározására, XXXIX. Komplexkémiai Kollokvium, Agárd-Gárdony, Hungary, Program és előadáskivonatok, p. 36, 2004
K. Várnagy, K. Ősz, Cs. Kállay, I. Sóvágó: Coordination chemistry of amino acid and peptide derivatives containing bis(imidazol-2-yl)methyl residue, XXXVI International Conference on Coordination Chemistry (ICCC36), Merida-Yucatan, Mexico, Book of abstracts, p. 106, 2004
K.Várnagy, Cs. Kállay, H. Süli-Vargha, D. Sanna, G. Micera: The effect of carboxylate group on the complexation of amino acid derivatives of bis(imidazol-2-yl) group, 28th International Conference on Solution Chemistry, Debrecen, Hungary, Book of abstracts, p. 208, 2003
K.Várnagy, Cs. Kállay, H. Süli-Vargha, D. Sanna, G. Micera: The effect of carboxylate group on the complexation of amino acid derivatives of bis(imidazol-2-yl) group, IX International Symposium on Inorganic Biochemistry, Szklarska Porêba, Poland, Book of abstracts, p. 56, 2003
K.Várnagy, Cs. Kállay, H. Süli-Vargha, D. Sanna, G. Micera: The effect of carboxylate group on the complexation of amino acid derivatives of bis(imidazol-2-yl) group, COST D20 Mid-term Evaluation Meeting, Triest, Italy, Book of abstracts, p. 83, 2003
K.Várnagy, K. Ősz, Cs. Kállay, O. Szilágyi, M. Cattari, D. Sanna, I. Sóvágó, G. Micera: Coordination chemistry of amino acid and peptide derivatives containing bis(imidazol-2-yl)methyl residue, 7th European Biological Inorganic Chemistry Conference (Eurobic7), Garmisch-Partenkirchen, Germany, Book of abstracts, P-282, p. 347, 2004
K. Ősz, G. Lente, Cs. Kállay: New method of calculating protonation microequilibrium constants and its use for some bis(imidazolyl)methyl derivatives, 7th European Biological Inorganic Chemistry Conference (Eurobic7), Garmisch-Partenkirchen, Germany, Book of abstracts, P-200, p. 265, 2004
K. Várnagy, K. Ősz, Cs. Kállay, I. Sóvágó: The effect of side chain donor groups on the coordination ability of bis(imidazol-2-yl) ligands, Progress in Coordination and Bioinorganic Chemistry, 2003, 6, 95-100, 2003
K. Várnagy, Cs. Kállay, D. Sanna: Solution equilibria of copper(II) complexes of ligands containing aspartic acid, 29th International Conference on Solution Chemistry, Portoroz, Slovenija, 2005
K. Várnagy, Cs. Kállay, D. Sanna: Solution equilibria of copper(II) complexes of ligands containing aspartic acid, X International Symposium on Bioinorganic Chemistry, Szklarska Poreba, Poland, 2005
Kállay Cs, Várnagy K., Sóvágó I.: A makrokelátok stabilitását befolyásoló tényezők vizsgálata, XLII. Komplexkémiai Kollokvium, Mátrafüred, 2007. május 23-25. Book of abstracts, p. 22, 2007
K. Várnagy, Cs. Kállay, I. Sóvágó, G. Malandrinos and N. Hadjiliadis: Copper(II) complexes of pentapeptides related to the active site of Cu,Zn-SOD, Cost Chemistry D20, 10th Management Committee Meeting and Final Conference, Brno, Czech Republic, July 15-18, 2006, Book of abstracts,83, 2006
Cs. Kállay, I. Sóvágó, K. Várnagy, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis: Copper(II) complexes of pentapeptides containing histidine and asparic acid residues related to the active site of Cu,Zn-Superoxide dismutase, 8th European Conference on Bioinorganic Chemsitry (EUROBIC8), Aveiro, Portugal, 1-6 July, 2006, Book of abstracts,307, 2006
Timári S., Kállay Cs., Várnagy K.: Több hisztidint tartalmazó pentapeptidek nikkel(II)- és kobalt(II)komplexei, XLII. Komplexkémiai Kollokvium, Mátrafüred, 2007. május 23-25. Book of abstracts, p. 23, 2007
Kállay Cs, Várnagy K., Sóvágó I.: A Cu,Zn-szuperoxid-diszmutáz enzim aktív centrumát modellező pentapeptidek réz(II)komplexeinek oldategyensúlyi vizsgálata, XLI. Komplexkémiai Kollokvium, Mátrafüred, 2006. május 31-június 2. Book of abstracts, p. 20, 2006
Cs. Kállay, S. Rajković, I. Sóvágó, K. Várnagy, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis, D. Sanna: Factors influencing the thermodynamic stability of copper(II) macrochelates, 2nd European Conference on Chemistry for Life Sciences, Wrocław, Poland, 4-8 September, 2007, Book of Abstracts p. 100, 2007
K. Várnagy, S. Timári, A. Dávid, Cs. Kállay, K. Ősz, I. Sóvágó: Transition metal complexes of small multihistidine peptides, 2nd European Conference on Chemistry for Life Sciences, Wrocław, Poland, 4-8 September, 2007, Book of Abstracts p. 317, 2007
K. Várnagy, T. Csorba, E. Garibba, G. Micera, D. Sanna: V(IV)O complexes of bis(imidazolyl) derivatives, 9th FIGIPAS, Meeting in Inorganic Chemistry, Vienna, Austria, 4-7 July, 2007, Book of abstracts,PO-87, 2007
Cs. Kállay, M. Cattari, D. Sanna, K. Várnagy, H. Süli-Vargha, I. Sóvágó, G. Micera: Copper(II) complexes of amino acid derivatives of bis(imidazol-2-yl)methyl residue, New. J. Chem., 2004, 28, 727-734, 2004
K. Ősz, G. Lente, Cs. Kállay: New protonation microequilibrium treatment in the case of some amino acid and peptide derivatives containing a bis(imidazolyl)methyl group, J. Phys. Chem. B, 2005, 109, 1039-1047, 2005
K. Várnagy, E. Garribba, D. Sanna, I. Sóvágó, G. Micera: Potentiometric and spectroscopic studies on copper(II) complexes of non-proteinogenic histidine analogues, Polyhedron, 2005, 24, 799-806, 2005
O. Szilágyi, K. Ősz, D. Sanna, H. Süli-Vargha, I. Sóvágó, G. Micera, K. Várnagy: Potentiometric and spectroscopic studies on the copper(II) and zinc(II) complexes of bis(imidazol-2-yl) derivatives of tripeptides, Polyhedron., 2006, 25, 3173-3182, 2006
Cs. Kállay, I. Sóvágó, K. Várnagy: Nickel(II) complexes of oligopeptides containing aspartyl and glutamyl residues. Potentiometric and spectroscopid studies., Polyhedron., 2007, 26, 811-817, 2007
K. Várnagy, T. Csorba, D. Kiss, E. Garribba, G. Micera, D. Sanna: V(IV)O complexes of bis(imidazolyl) derivatives: a potentiometric, spectroscopic and dft study., Eur. J. Inorg. Chem., 2007, 4884-4896, 2007
Cs. Kállay, K. Várnagy, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis, D. Sanna, I. Sóvágó: Thermodynamic and structural characterization of the macrochelates formed in the reactions of copper(II) and zinc(II) with peptides of histidine, Inorg. Chim. Acta., DOI: 10.1016/j.ica.2008.01.022, 2008
Cs. Kállay, Z. Nagy, K. Várnagy, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis, I. Sóvágó: Thermodynamic and structural characterization of peptides containing both histidyl and aspartyl residue, Bioinorg. Chem. Appl, DOI: 10.1155/2007/30394, 2008
K. Ősz, K. Várnagy, H. Süli-Vargha, A. Csámpay, D. Sanna, G. Micera, I. Sóvágó: Acid-base properties and copper(II) complexes of dipeptides containing histidine and additional chelating bis(imidazol-2-yl) residues, J. Inorg. Biochem., 2004, 98, 24-32, 2004
Cs. Kállay, K. Várnagy, G. Malandrinos, N. Hadjiliadis, D. Sanna, I. Sóvágó: Copper(II) complexes of terminally protected pentapeptides containing three histidyl residues in alternating positions, Ac-His-Xaa-His-Yaa-His-NH2, Dalton Trans., 2006, 4545-4552, 2006



Back »