Szénhidrát alapú C- és CH2-szulfonsavak szintézise és biológiai vizsgálata, továbbá cukorszulfopeptidek előállítása = Synthesis and biological investigation of carbohydrate containing C- and CH2- sulfonic and that of the sugar sulfopeptides

Ötéves célkitűzésünk alatt 16 nemzetközi közleményt publikáltunk. Mindenekelőtt a szénhidrátszulfonsavak előállításának különböző lehetőségeit vizsgáltuk. Eredményesen valósítottuk meg az intra- és intermolekuláris nukleofil reakciókat. Legfontosabb célkitűzésünk, a a cukorszulfonsavak előállítására alkalmas reakciók vizsgálata, pl. az 1-tio-2-O-mezil-beta-D-glükozidok és 1-tio-2-O-mezil-alfa-D-mannozidok transzformációja 1,2-transz-D-manno- ill. glükopiranoziddá. Kiemelhető az exo-metilén csoport bevezetése és szulfonometil-csoporttá alakítása szulfit addícióval. Az izolált vegyületek konfigurációjának és konformációjának meghatározása 1H- és 13C-NMR segítségével, ill. oldat és szilárd fázisú chiroptikai módszerrel történt. Az N-acetilneuraminsav analógok szinétzisét L-fukózból kiindulva valósítottuk meg. A vegyület gyűrű-rendszere biológiai aktivitást mutat. A vegyületek hiányzó anomer protona következtében távolható NMR mérések és molekuláris számítások (QM) elengedhetetlenül szükségesek voltak. Magasabb tagszámú 3,6 elágazású arabinogalaktán oligoszacharidok (tetra és hexa) előállítását megvalósítottuk. A Mycobacterium avium 19-es szerovariáns sejtfelszíni pentaszacharidjának szintézisét a közelmúltban valósítottuk meg. A legvonzóbb eredmény a szulfonsavtartalmú heparinoid mono- és oligoszacharidok szintézise. Valamennyi építőelem alkalmas védőcsoportként kezelhető. Jelenleg 6 diszacharid egység a közeli jövőben pentaszacharidig teljesíthető. | As a result of our OTKA project, aimed, primarily, at the investigation of the possibilities for the preparation carbohydrate sulfonic acids, 16 papers were published in international journals. We realized the transformation of 1-thio-2-O-mesyl-beta-D-glucopyranosides and 1-thio-2-O-mesyl-alpha-D-mannopyranosides into 1,2-trans-D-manno- and glucopyranosides. An important result is the introduction of the exo-methylene group and its conversion into sulfonatomethyl moiety by sulfit addition. The determination of the configuration and conformation of the isolated compounds was carried out with NMR techniques, as well as by means of solution- and solid-phase chiroptical methods. The N-acetylneuraminic acid analogues were synthesized from L-fucose. The prepared compounds, carrying the demanded ring-system, showed biological activity. Due to the missing anomeric proton of such ketoses, long-range NMR coupling measurements and molecular calculatios (QM) were established. Our research group performed the preparation of 3.6-branched arabinogalactan oligosaccharides. The synthesis of the pentasaccharide of the Mycobact. avium serovar 19 was recently accomplished. Our most attractive results include those which are in connection with the sulfonatomethyl mono- and oligosaccharide analogues of heparin. The disaccharides of the required heparin-pentasaccharides have been synthesized

A fehérjefeltekeredés alapjai: a feltekeredés, a letekeredés és az aggregáció vizsgálata atomi szintű kísérleti és számítási módszerekkel = Unifying principles of protein folding: understanding folding, unfolding and aggregation at atomic-level by experimental and computational methods

Célkitűzésünk a fehérjefeltekeredés és konformációs állapotváltozások mélyebb megértése, alkalmasan megválasztott modellrendszerek - azaz különböző méretű és belső dinamikájú fehérjék - vizsgálatán keresztül. A kémiailag vagy bakteriális úton előállított fehérjék szerkezeti és dinamikai paramétereinek meghatározását követően olyan új variánsokat tervezünk, amelyek vagy még rendezettebbek, vagy a belsőleg rendezetlen fehérjék esetében, még rendezetlenebbé váltak. A vizsgált mini-, moduláris fehérjék, valamint a funkcionálisan rendezetlen rendszerek körét olyan fontos molekulák alkották, amelyek közvetlen kapcsolatban állnak a cukorbetegség, az agyi neurodegeneratív elváltozások, vagy az immunológia különböző tárgykörével. Kutatásaink során mind a téralkat, mind a fehérjék belső mozgékonyságának explicit jellemzésén keresztül értettük meg jobban az adott makromolekulák biológiai szerepét, fiziológiás jelentőségét. A peptidek és fehérjék racionális tervezése során nem csak mutánsokat és variánsokat, de nem-természetes aminosavakból felépülő „foldamereket” is terveztünk, majd állítottunk elő. Vizsgáltuk a béta-aminosavak és béta-peptidek beépíthetőségét és felhasználhatóságát a téralkat és mozgékonyság függvényében. Eredményeinket 33 angol nyelvű közleményben (IF=116,984), webszervereken, és több mint 40 hazai és nemzetközi tudományos fórumon és konferencián adtuk közre. | Our aim was to decipher and better understand the molecular details of protein folding and conformational switching achieved via selected polyamide nanosystems of different size and internal dynamics. Once the structural parameters of the chemically synthesized or bacterially expressed proteins were determined, new variants and mutants were designed. Thus, the polypeptide chain was made either more ordered for globular proteins, or less structured for the disordered proteins (IDP). The investigated mini-, modular, globular and unstructured proteins are involved in biologically important cellular processes associated with either Diabetes Mellitus, neurodegenerative or immunological diseases. Our goal was to better understand the biological role and function of these proteins by monitoring both their structure (NMR and X-ray crystallography) and internal dynamics (NMR). The rational design of selected peptides and proteins resulted in not only mutants and variants of the parent macromolecule, but also foldamers. The applicability of beta amino acids and beta peptides were in focus. Our results were published in international journals (33 articles, IF=116,984), webservers, and presented on over 40 scientific meetings