A széndioxid katalitikus aktiválásának elméleti tanulmányozása = Theoretical study of the catalytic activation of carbon dioxide

A pályázat keretében folyó kutatások alapvető célja a széndioxid katalitikus átalakítására irányuló reakciók mechamizmusának kvantumkémiai módszerekkel történő leírása volt. A pályázati időszakban közös kísérleti-elméleti tanulmányok során hazai és külföldi kutatócsoportokkal együttműködve a) Részletesen feltártuk mátrix-izolációs kísérletekben tapasztalt M+XCY -> MX+CY típusú reakciók mechanizmusát (X,Y = O,S), b) Jellemeztük újonnan előállított fémhidrid katalizátorok szerkezetét, és értelmeztük a katalizátorok működési mechanizmusát különböző reakciókban, c) Azonosítottuk akrilátok és szerves karbonátok gazdaságos előállítását célzó reakciók elemi lépéseit, illetve a fontosabb intermedierek relatív stabilitását befolyásoló tényezőket. | The primary goal of the present project was to provide mechanistic insight into reactions aiming at catalytic activation of carbon dioxide in terms of quantum chemical calculations. In collaboration with synthetic chemists, we carried out joint experimental-theoretical investigations and succeeded in a) Revealing the mechanism of M+XCY -> MX+CY type reactions (X,Y = O,S) observed in matrix isolation spectroscopic studies, b) Characterizing the structure and reactivity of newly developed metal-hydride catalysts, c) Exploring the elementary steps and key intermediates of reactions of industrial interest, such as acrylate formation and organic carbonate production

Homogén katalitikus reakciók kvantumkémiai tanulmányozása = Quantum Chemical Studies of Homogeneous Catalytic Reactions

A pályázat keretében folytatott kutatási tevékenység alapvető célja homogén katalitikus folyamatok mechamizmusának kvantumkémiai módszerekkel történő feltárása volt. A pályázati időszakban közös kísérleti-elméleti tanulmányok során hazai és külföldi kutatócsoportokkal együttműködve a) jellemeztük több, a széndioxid kémiai átalakításában fontos szerepet játszó átmenetifém-komplex szerkezetét és reaktivitását; b) részletesen feltártuk egy karbamid alapú bifunkciós organokatalizátor aszimmetrikus Michael-addíciós reakciókban kifejtett katalitikus hatását; c) új mechanisztikus modellt javasoltunk az úgynevezett ""frusztrált Lewis párok"" különleges reaktivitásának értelmezésére. Eredményeink hozzájárultak új katalizátorok tervezéséhez. | The primary goal of the present project was to provide mechanistic insight into homogeneous catalytic reactions using quantum chemical calculations. In collaboration with synthetic chemists, we carried out joint experimental-theoretical investigations and succeeded in a) characterizing the structure and reactivity of a number of transition metal complexes relevant to the chemical utilization of carbon dioxide; b) exploring the catalytic effect of thiourea-based bifunctional organocatalysts in asymmetric Michael addition reactions; c) providing a new mechanistic model that accounst for the unique reactivity of ""frustrated Lewis pairs"" towards small molecules. Our results made considerable impact on the development of new catalysts

ADA2 tartalmú hiszton acetiltranszferáz komplexek szerepe a génműködés szabályozásában = The role of ADA2-containing histone acetyltransferase complexes in gene

A projekt eredményei hiszton módosító komplexek szerepét és együttműködését bizonyítják a génműködés és a kromoszóma szerkezet szabályozásában. Jellemeztük két rokon szerkezetű ADA2 fehérje faktort tartalmazó acetiltranszferáz komplex működését, melyek (SAGA és ATAC), szigorúan specifikusan módosítják a nukleoszóma hiszton komponenseit. A SAGA a hiszton 3 lizin 9 és 14, az ATAC a hiszton 4 lizin 5 és lizin 12 oldalláncokat acetilálja. Egy harmadik általunk jelemzett faktor (ADA3) mindkét komponens esszenciális része. A SAGA és ATAC komplexek egyes gének működését specifikus transzkripciós faktorokon át szabályozzák, az ATAC komplex pedig az aktív kromatin szerkezet kialakításán keresztül az általános génműködés szabályozásban is fontos szerepet játszik. Az ATAC működésével létrejövő hiszton 4 acatiláció hiányában csökken a JIL-1 hiszton kináz aktivitása és ez a transzkripciósan inaktív heterokromatin kialakulásának irányába tolja el a kromatin szerkezet változásokat. Ehhez kapcsolódva azt is kimutattuk, hogy a hiszton 4 ATAC-al történő acetilációjához egy másik nukleoszóma módosító komplex, az ATP energiájával a nukleoszómákat atrendező NURF működése szükséges. Adataink így a kromatin szerkezet kialakításában fontos szerepet játszó fehérje komplexek koordinált együtműködését bizonyítják. | The results of this project demonstrate the roles of different histone acetyltransferase complexes in the regulation of gene expression and chromatin structure and the interplay of different histone modifying and nucleosome remodeling complexes. We showed that in Drosophila melanogaster two related ADA2 proteins participate in the SAGA and ATAC GCN5-containing histone acetyltransferase complexes which have distinct specificity for different histone tails. The dADA2b-containing dSAGA complex is involved in histone H3 lysine 9 and lysine 14 acetylation, while the dADA2a-containing ATAC complex modifies histone H4 lysine 5 and lysine 12. Both of these complexes harbor the ADA3 factor which we have also identified and characterized. The loss of function of these complexes results in changes both in global gene expression and on the transcription of specific genes. The reduced level of histone H4 lysine 12 acetylation by the ATAC histone acetyltransferase complex also leads to chromatin structural changes by decreasing the phosphorylation level of histone H3 serine 10 by the JIL-1 kinase. The acetylation of histone H4 is dependent on the function of NURF chromatin remodeling complex which activity provides access ATAC to the chromatin. Altogether these data demonstrate an interdependence and delicate balance among the action of chromatin remodeling and modifying complexes in regulating chromatin organization and function

Intimate relationship between the genes of two transcriptional coactivators, ADA2a and PIMT, of Drosophila

PIMT, a transcriptional coactivator which interacts with and enhances nuclear receptor coactivator PRIP function, was identified recently in mammalian cells and suggested to function as a link between two major multiprotein complexes anchored by CBP/p300 and PBP. Here we describe that the gene of the Drosophila homologue of PIMT, designated as Dtl, is closely associated and has an overlapping promoter with a gene encoding another transcriptional coactivator, ADA2a, which in turn participates in GCN5 HAT-containing complexes. Ada2a also produces an RNA polII subunit, RPB4, via alternative splicing; consequently, an overlapping regulatory region serves for the production of three proteins, each involved in transcription. By studying expression of reporter gene fusions in tissue culture cells and transgenic animals we have demonstrated that the regulatory regions of Ada2a/Rpb4 and Dtl overlap and the Dtl promoter is partly within the Ada2a/Rpb4 coding region. The shared regulatory region contains a DRE element, binding site of DREF, the protein factor involved in the regulation of a number of genes which play a role in DNA replication and cell proliferation. Despite the perfectly symmetrical DRE, DREF seems to have a more decisive role in Ada2a/Rpb4 transcription than in the transcription of Dtl