Inzulinutánzó fémkomplexek biospeciációja a sejten kívüli és a sejten belüli térben = Extracellular and intracellular biospeciation of insulin-mimetic metal complexes

Antidiabetikus hatású VO(IV) és Zn(II) komplexek lehetséges átalakulásait vizsgáltuk a sejten kívüli és a sejten belüli térben, hogy felvilágosítást kapjunk a legvalószínűbb kémiai formára (biospeciáció), amely kapcsolatba hozható a biológiai aktivitással. Megállapítottuk, hogy a sejten kívüli térben mindkét fém esetében elsősorban a nagy molakulatömegű fehérjék a felelősek a fémionok/komplexek szállításáért, a VO(IV) komplexek esetén a Tf, míg a Zn(II) komplexek esetén a HSA. A kis molekulatömegű szérum komponensek, a citrát, illetve a His és Cys szerepe sem elhanyagolható, mivel ezek jelentik a fémion könnyen mobilizálható formáját. Az eredeti hordozó ligandumok, bár kölcsönhatásukat e szérum fehérjékkel (elsősorban a HSA-nal kimutattuk, úgy tűnik elsősorban a fémionok felszívódásának fokozásában van. Modell vizsgálatainkat és számításainkat ultraszűréssel, valamint ionkromatográfia-ICP(MS), illetve kapillárelektroforézis-ICP(MS) vizsgálatokkal igazoltuk. A fémionok sejten belüli lehetséges átalakulásait a mM koncentrációban jelenlevő glutation (GSH) és adenozin-trifoszfát (ATP) ligandumokkal vizsgáltuk. Megállapítottuk, hogy a VO(IV) esetén a GSH elsősorban a vanádium oxidációs állapotának meghatározásában és fenntartásában (alapvetően +4), míg az ATP a biner és terner komplexekben való megkötéséban játszik szerepet. Ugyanakkor a Zn(II)-nél a vegyes ligandumú komplexképződéssel a hordozó komplexek és az ATP, illetve a GSH között gyakorlatilag minden esetben számolni kell. | The possible transformation reactions of potential antidiabetic VO(IV) and Zn(II) complexes were studied extracellurarly and intracellurarly in order to obtain information for the most probable chemical form (biospeciation) existing in the system and thus might be responsible for the biological activity. It was found that the high molecular mass serum proteins are the primary metal ion transporters with both metal ions and/or their complexes; in the case of VO(IV) the Tf, while in the case of Zn(II) HSA. The role of the low molecular mass components of serum like citrate or His and Cys are also important, as they may be the mobile form of the metal ions. The original carrier ligands, although their interactions with the serum proteins were detected possibly only facilitate absorption. The results of the modeling studies and calculations were confirmed by ultrafiltration and ionchromatography-ICP(MS) or capillaryelectrophoresis-ICP(MS) combined techniques on human serum samples. In the cell, the possible transformations of these complexes were studied with glutathione (GSH) and adenosine.triphosphate (ATP) both being present in mM concentration in the cell. It was found that in the case of VO(IV) complexes the primary role of GSH is its redox activity, while ATP as a strong complexing agent will bind VO(IV) in binary and ternary complexes. At he same time in the case of Zn(II) ternary complex formation between the carrier complexes and GSH or ATP may be important in any cases

Carbohydrate Composition of Endotoxins from R-type Isogenic Mutants of Shigella sonnei Studied by Capillary Electrophoresis and GC-MS

S3 Code. Matlab code to simulate epidemic when hosts perform a Levy wal

Carbohydrate Composition of Endotoxins from R-type Isogenic Mutants of Shigella sonnei Studied by Capillary Electrophoresis and GC-MS

The carbohydrate composition of the rough-type endotoxins (lipopolysaccharides, LPSs) from Shigella sonnei mutant strains (Shigella sonnei phase II - 4303, 562H, R41 and 4350) was investigated by capillary electrophoresis and GC-MS. The monosaccharides obtained by hydrolysis were determined by capillary electrophoresis combined with laser induced fluorescence detection (CE-LIF) after labeling with 8-aminopyrene-1,3,6-trisulfonic acid (APTS) and by GC-MS as alditol-acetate derivatives. It was obtained that the lipopolysaccharides of the isogenic rough mutants are formed in a step-like manner, containing no heptose (4350), one D-glycero-D-mannoheptose (562H), or two or three L-glycero-Dmannoheptoses (R41, 4303, respectively) in the deep core region. Besides the heptoses, the longest LPS from the mutant Shigella sonnei 4303 contains hexoses, such as glucoses and galactoses, in a proportion of approximately 3:2. This study provides a comprehensive comparison of the variability in the carbohydrate part of the rough endotoxins extracted from Shigella sonnei isogenic mutants. (doi: 10.5562/cca1795

Lipid A foszforilációs- és acilációs izomereinek elválasztása és jellemzése NACE-ESI-MS/MS módszerrel: Separation and characterization of the phosphorylation and acylation isomers of lipid A by NACE-ESI-MS/MS

Lipid A is the anchor of endotoxins on the surface of Gram-negative bacteria. In the human body, it is a prominent stimulator of the immune system, but it may also cause dangerous medical conditions, such as endotoxic shock and sepsis. To reveal the specific structural parts and molecular heterogeneity of lipid A isolates, such as the site of phosphorylation and type of fatty acyl chains, a pressure-assisted non-aqueous capillary electrophoresis – tandem mass spectrometry method was developed. Baseline separation of both phosphorylation and acylation isomers was achieved. Identification was carried out from the tandem mass spectra recorded in the positive ionization mode. B-type ions are formed by diagnostic neutral losses. B2 type ions are confirming the site of phosphorylation, while B1 type ions and other fragments are enabling the characterization of acylation isomers. This novel method should be regarded as an orthogonal technique to formerly developed LC‐MS/MS methods in the screening of bacterial samples or lipid A based therapeutics. Kivonat Az endotoxinok a lipid A részükkel ágyazódnak be a Gram-negatív baktériumok sejtmembránjába. Az emberi szervezetben a lipid A hatékonyan stimulálja az immunrendszert, de akár súlyos egészségi állapotokat is előidézhet, mint az endotoxikus sokk, vagy a szepszis. A szerkezetének részleteinek megismerésére és a lipid A izolátum alkotóinak változatosságát – úgymint a foszforilációs helyek és a kapcsolódó zsírsavláncok típusát – feltárandó kifejlesztettünk egy nyomással segített nemvizes kapilláris elektroforézis–tandem tömegspektrometriás módszert. A foszforilációs- és az acilációs izomereknél is sikeres alapvonali elválasztást értünk el. A szerkezeti információt a pozitív ion módban felvett tandem tömegspektrumok szolgáltatták. Diagnosztikus semleges vesztésekkel B-típusú ionok keletkeznek. A B2-típusú ionok azonosítják a foszforilációs pozíciót, míg a B1 ionok az acilációs izomerek jellemzését teszik lehetővé. Jelen módszer a korábban kifejlesztett LC-MS/MS módszerek kiegészítője lehet a bakteriális eredetű minták vizsgálatában és a lipid A klinikai alkalmazásakor

Bioanalitikai kérdések: Bioanalytical solutions

Fatty acids everywhere, ionic liquids and proteins, endotoxin structure and function. Kivonat Zsírsavak mindenhol, ionfolyadékok és fehérjék, endotoxin szerkezet és funkció. &nbsp

Fémionok és fémkomplexek kölcsönhatása makromolekuláris bioligandumokkal. = Interactions of metal ions with macromolecular bioligands.

I.Meghatároztuk a VO(IVés V) kölcsönhatását jellemző kötési állandókat a szérum transzferrinhez és albuminhoz és megállapítottuk, hogy a különböző antidiabetikus komplexek vérben való szállításában a transzferrin az elsődleges transzporter. Megállapításainkat humán szérum mintákon végzett ex vivo HPLC-ICP-MS mérésekkel kísérletileg is igazoltuk. Biszpiridin-, és biszdipeptid-származékok között sikerült az Alzheimer kórban alkalmazható potenciális fémkelátor típusú gyógyszermolekulákat találni, melyek képesek voltak a ?-amiloid oligomerizációját gátolni. Vizsgáltuk Al(III) komplexek hatását az alkalikus foszfatáz enzimre. Vizsgálataink arra utalnak, hogy a hordozó ligandumok képesek kiszorítani az aktív centrum fémionjait, míg az Al(III) képes helyettesíteni az egyik fémiont. II.Szerkezeti és funkcionális modellezés céljából vizsgáltuk a Cu,ZnSOD, NiSOD és endostatin N-terminális részletét, Zn-transzporter fehérjék fémkötő szekvenciáját,HRG fehérje His-gazdag régióját és az MMP13 enzim aktív centrumát modellező, illetve prolint és/vagy lizint tartalmazó peptidek fémkomplexeit. A modellkomplexek közül néhányat szilárd hordozón rögzítettünk. Nukleáz hatású modelljeink hatékonyaknak bizonyultak modell-szubsztrátok, DNS és RNS hasítása során. A specifikus mesterséges metalloenzimek vizsgálatának első lépéseként molekulafelismerési folyamatok és a lehetséges nukleáz domén mélyebb megismerésére törekedtünk. Fúziós fehérjék kölcsönhatását vizsgáltuk fémionokkal és DNS-sel. | I.Binding constants of VO(IV and V) to the serum proteins transferrin and albumin were determined and found that in transport of the different antidiabetic complexes in the blood transferrin is the primary transporter. This finding was confirmed by ex vivo HPLC-ICP-MS measurements made in real human samples. Chelators of bispyridyl and bis-dipeptide derivatives were synthetised against AD, which were able to inhibit oligomerization of ?-amyloids. The effect of various Al(III) complexes were studied on alkalaine phosphatase. It was assumed that the carrier ligands were able to displace the metal ions from the active center of the enzyme, while the metal ion was able to displace one of the metal ions in the active center. II.For structural and functional modelling we studied metal complexes of N-terminal fragments of a Cu,Zn-SOD, Ni-SOD and human endostatin, of the metal binding site of Zn-transporter, of the His-rich region of HRG, the acive centre of MMP13 proteins, as well as of proline and/or lysine containing peptides. Some model complexes were immobilized on a solid carrier. The models with nuclease activity proved to be efficient in cleavage of model-substrates, DNA and RNA. As a first step in the studies of specific artificial metalloenzymes we intended to deeply understand the molecular recognition processes and the properties of the possible nuclease domain. Fusion proteins have been expressed and their interaction with metal ions and DNA was studied

Sequential injection setup for capillary isoelectric focusing combined with MS detection

Abstract Capillary isoelectric focusing in the presence of electroosmosis with sequential injection of carrier ampholytes and sample was found to be suitable for MS detection. The separate injection of the sample and the ampholytes provides good condition to suppress and overcome the undesirable effect of the presence of ampholytes in MS. By the appropriate selection of ampholyte solutions, whose pH range not necessarily covers the pI values of the analytes, the migration of the components can be controlled, and the impact of the ampholytes on MS detection is decreased. The unique applicability of this setup is shown by testing several parameters, such as the application of volatile electrolyte solutions, the type of the ampholytes, the order and the number of the ampholyte and sample zones. Broad and narrow pH range ampholytes were applied in experiments using uncoated capillaries with different lengths for the analyses of substituted nitrophenol dyes to achieve optimal conditions for the MS detection. Although the sample components are not leaving the pH gradient, due to the decrease in the ampholyte concentration at the position of the components, and because the sample components migrate in charged state, the ionisation is more effective for MS detection