Metalloenzimek modellvegyületeinek szerkezeti jellemzése és reakciókészségük vizsgálata = Structural and Reactivity Studies on Model Compounds of Metalloenzymes

Posztdoktori pályázatom célkitűzése olyan metalloenzimek modellezése volt, amelyek képesek a dioxigén, vagy annak származékai (szuperoxid gyök-anion, hidrogén-peroxid) szelektív reakcióinak elősegítésére az aktív helyükön kötött változatos fémionok segítségével. Vastartalmú oxigenáz modellek vizsgálata során egyes esetekben peroxo- és oxo-hidas intermediereket sikerült azonosítanunk, valamint katalitikus rendszereket dolgoztunk ki alkoholok és aminosavak szelektív oxidációjára, továbbá pirokatechin oxidatív gyűrűhasítási reakciójára. A szuperoxid gyök-anion bomlását katalizáló, Mn-, Fe-, Co- és Cu-tartalmú, valamint a hidrogén-peroxid bomlását gyorsító Mn-tartalmú rendszereket is kidolgoztunk. Ezek segítségével azonosítottuk a közvetlen koordinációs szférában és a mikrokörnyezetben történt módosítások hatását az enzimutánzó aktivitásra. Általános megfigyelés volt, hogy a szuperoxid dizmutáz modelleknél fontos szerepet tölt be a fém redox-sajátsága, de egyes esetekben a különböző komplexek aktivitása közötti különbségek csak a ligandumok periferiális csoportjainak eltéréséivel voltak magyarázhatóak. Utóbbi hatások érvényesültek a hidrogén-peroxidot bontó kataláz modelleknél is. | The main objective of this postdoctoral project was the modeling of metalloenzymes that promote selective reactions of dioxygen, or reduced derivatives of dioxygen (superoxide radical anion and hydrogen peroxide) with the help of the various metal ions bound at their active sites. During the study of iron-containing oxygenase models in some cases peroxo- and oxo-bridged intermediates were identified, moreover, catalytic systems for the selective oxidation of alcohols, amino acids and for the oxidative ring-cleavage of catechol have been developed. Mn-, Fe-, Co- and Cu-containing systems to catalyze dismutation of superoxide (superoxide dismutase models), and Mn-containing models to accelerate dismutation of hydrogen-peroxide (catalase models) were also investigated. With the help of these models the effect of the modifications in the inner-sphere- and microenvironment have been elucidated. A general observation was that the redox potential of the metal center has a key role in superoxide dismutase models, but in special cases an explanation for the differing activities was only possible considering the peripheral substituents on the ligands. The latter effect was responsible for the activity of catalase models, too

Nemhem-vastartalmú modellek előállítása és gyakorlati alkalmazásai = Nonheme Iron-containing Enzyme Models and Their Possible Applications

A jelen kutatási pályázat olyan nemhem-vastartalmú metalloenzimek (Oldható metán monooxigenáz, 1-amino-ciklopropán-1-karbonsav oxidáz, flavonol 2,4-dioxigenáz, pirokatechin dioxigenáz, szuperoxid diszmutáz) szintetikus modellezésére irányult, amelyek dioxigént használnak fel. A szerkezeti modellek előállításához - az irodalomban fellelhető ligandumok (pl. Salen) mellett - új háromfogú izoindolin-típusú ligandumokat állítottunk elő, majd komplexképződési reakcióik (Fe, Mn, Cu, Co, Ni) tanulmányozása után bioutánzó sztöchiometrikus és katalitikus oxidációs reakciókat dolgoztunk ki. A reakciókinetikai mérések és a reaktív intermedierek azonosítása alapján javaslatot tettünk a reakciók mechanizmusára. | The aim of this project was to work out structural- and functional models for nonheme iron-containing metalloenzymes which utilize dioxygen (Soluble methane monooxygenase, 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase, catechol dioxygenase, superoxide dismutase etc.) . The research project comprised the synthesis and characterization of new tridentate isoindoline-type ligands and their iron, copper, manganese, cobalt and nickel complexes, studies of their oxidation reactions (selectivity, intermediates, mechanism etc.), and testing them as suitable catalysts in various biomimetic reactions

Határeloszlástételek és alkalmazásaik = Limit theorems with applications

Kidolgoztunk egy Heath-Jarrow-Morton típusú diszkrét idejű határidős kamatlábmodellt, melyet egy autoregressziós mező hajt meg, nem pedig egyetlen folyamat, mely realisztikusabb, mint az eredeti modell. Drift-feltételt vezettünk le az arbitrázsmentességre, és különböző statisztikai kérdéseket vizsgáltunk meg, többek között konzisztenciát, valamint a paraméterek becslésének aszimptotikus viselkedését mind stabil, mind pedig instabil esetekben. Sikerült Black-Scholes formulát levezetni késleltetett modellekben is. Levezettünk elégséges feltételeket valószínűségi változókból álló háromszögrendszerre, melynek teljesülése esetén a háromszögrendszerből felépített véletlen lépcsősfüggvények egy (nem feltétlenül időhomogén) diffúziós folyamathoz konvergálnak. Továbbá elégséges feltételeket adtunk arra, hogy véletlen lépcsősfüggvények sztochasztikus integréljainak sorozata konvergáljon egy sztochasztikus integrálhoz, amikor az integrandusok az integrátorok funkcionáljai. Különböző eredményeket értünk el inhomogén diffúziós folyamatok statisztikai kérdéseivel kapcsolatban. Új eredményeink vannak térbeli folyamatok statisztikai viselkedésével kapcsolatban is, mind stabil, mind pedig instabil esetekben, mind diszkrét, mind folytonosidőben. Egzakt formulát kaptunk Heisenberg-csoporton értelmezett Gauss-mérékek Fourier-transzformáltjaira. Új központi határelsozlás-tételeket kaptunk lokálisan kompakt Abel-csoportokon. | We worked out a discrete time Heath-Jarrow-Morton type interest rate model driven by an autoregressive random field instead of a single process, which is more realistic than the original one. We derived no-arbitrage drift-condition, and investigated several statistical questions, including consistency and asymptotic behavior of maximum likelihood estimator of the parameters both in stable and unstable cases. We also derived a delayed Black-Scholes formula. We derived sufficient conditions for a triangular array of random vectors such that the sequence of related random step functions converges towards a (not necessarily time homogeneous) diffusion process. Sufficient conditions are also given for convergence of stochastic integrals of random step functions, where the integrands are functionals of the integrators. Several results are achieved concerning statistical inference of time inhomogeneous diffusion processes. There are new results on statistical questions concerning spatial prorecces both in stable and unstable cases, and both in discrete and continuous time. We derived exact formulas for the Fourier transform of Gaussian measures on the Heisenberg group. We obtained new central limit theorems for locally compact Abelian groups

Hypospleniás és aspleniás állapotok jelzésére szolgáló komplex laboratóriumi és morphologiai vizsgálatok eredményeinek összehasonlító elemzése egerekben a postsplenectomiás sepsis időbeni felismerése céljából = Comparative study on the results of complex laboratory and morphological examinations in hyposplenic and asplenic status in order to diagnose postsplenectomy sepsis in due time

150 Balb/c inbred egéren és 24 beagle kutyán végzett műtétek és komplex -immunologiai, haematologiai, haemostaseologiai, haemorheologiai, immunhistologiai- utánkövetéses vizsgálatok során elemeztük a lép autotransplantatio hatékonyságát. A lép autotransplantatumok filtrációs funkció megőrző szerepét jelző értékű vizsgálatokkal - vörösvérsejt deformabilitás és aggregatio- sikerült alátámasztani. Kombinált vakcináció hatásának vizsgálatában a leukocyta antisedimentatiós ráta változás elemzése hatékony volt. Kiemelten fontos volt az autotransplantált lépdarabokban a phagocyta sejtek utánpótlásáért felelős őssejtek regenerációban betöltött szerepének vizsgálata, mely során a granulocyta-macrophag progenitor őssejtek jelenlétét és expanzióját mutattuk ki. Megállapítottuk, hogy lép autotransplantatio után a postoperativ időszakban a haemopoeticus őssejt termelés nő a splenectomizált és az áloperált csoporthoz képest. Az egerekben végzett immunologiai vizsgálatok igazolták, hogy a lép autotransplantatio normalizálja a T- és B-lymphocyták számát és eloszlását, javítja az IgM termelést és a granulocyták phagocytáló képességét. Eredményeink rávilágítanak arra, hogy a visszaültetett lépdarabok súlyarányuknál nagyobb részben képesek a funkciókiesést pótolni. Ez táplálja azt a reményünket, hogy a splenectomia helyett alkalmazott autotransplantatio fokozhatja a fertőzések elleni védekezőképességet, csökkentheti a krónikus fertőzések és a rettegett OPSI kialakulásának veszélyét. | 150 Balb/c inbred mice and 24 beagle dogs were subjected to operations and to complex ?immunological, hematological, hemostaseological, hemorheological, immunhistological- follow-up investigations for analyzing the efficacy of spleen autotransplantation. The restoration of autotransplanted spleen-chips? filtration function was proved with indicator tests, such as red blood cell deformability and aggregation. Investigating a combined vaccination?s effect the analysis of leukocyte antisedimentation rate?s changes was be useful. The role of stem cells, responsible for the phagocyte reinforcement, in the autotransplanted spleen-chips? regeneration process was of high priority. The presence and expansion of granulocyte-macrophage progenitors stem cells were oberved. In the autotransplanted spleen-chips we could reveal the presence of primitive, early-phase, pluripotent stem cells capable for differentiation into various cell-lines. Immunological tests in mice showed that spleen autotransplantation helps to normalize the count and distrubution of B and T lymphocytes, improves the IgM production and the granulocytes? phagocyte function. Our results reflect to that the autotransplated spleen-chips can restore the functions even in a higher degree comparing to their own weight. This could feed our hope that autotransplantation used instead of splenectomy may increase the defensive ability against infections, reduce the risk of chronic infections and the frightening OPSI

Electrocatalytic water oxidation by CuII complexes with branched peptides

Two mononuclear CuII complexes with tetrapeptides incorporating a L-2,3-diaminopropionic acid (dap) branching unit are reported to undergo PCET and catalyse water oxidation. C-terminal His extension of dap (L = 2GH) instead of Gly (L = 3G) lowers the pKa for CuIIIH-2L (9.36 vs. 9.98) and improves the TOF at pH 11 (53 vs. 24 s-1)