Programvezető: Dr. Tircsó Gyula, egyetemi tanár.
A programban résztvevő oktatók:
- Baranyai Zsolt
- Brücher Ernő
- Buglyó Péter
- Dóka Éva
- Farkas Etelka
- Garda Zoltán
- Jószai István
- Kállay Csilla
- Kálmán Ferenc Krisztián
- Mason Nigel John
- Nagy Péter
- Sóvágó Imre
- Szikra Dezső
- Tircsó Gyula
- Tóth Imre
- Várnagy Katalin
Kutatási témák
Koordinációs kémiai kutatások bioszervetlen kémiai témakörökben. Orvosdiagnosztikai vizsgálatokban fontos fémionok komplexei oxigén- és nitrogéndonor polifunkciós ligandumokkal. Elemorganikus kémia. Az élő szervezetben meghatározó szerepet betöltő redoxireakciók vizsgálata.
A Doktori Program leírása
A program keretében folyó koordinációs kémiai kutatások legnagyobb területét a bioszervetlen kémiai indíttatású témakörök alkotják. Ezen belül az egyik legkiterjedtebb kutatási terület a létfontosságú nyomelemek (Fe, Cu, Zn, Ni, Co, Mn, Mo), valamint néhány toxikus elem (Cd, Pb, Pd) aminosavakkal, peptidekkel és származékaikkal alkotott komplexeinek egyensúlyi és szerkezeti (UV-Vis, CD, ESR, NMR, MS) vizsgálata. Emellett a kialakuló komplexek redoxi sajátságainak, a peptidek fémion katalizálta oxidációjának és hidrolízisének feltárása is a kutatások részét képezi. Ezek elsődleges célja a fémionok és a neurodegenerativ elváltozások közötti lehetséges összefüggések feltárása.
A koordinációs kémiai kutatások egy másik nagy területe az orvosdiagnosztikai (Gd(III)-, Mn(II)-, Fe(II/III)- stb.), ill. terápiás célú, elsősorban fémizotópok (47Sc, 67Cu, 90Y, 177Lu, 212Bi, 223Ra, 225Ac stb.), valamint a diagnosztikai és terápiás modalitások „házasításának” eredményeként, a teragnosztikus eljárásokban alkalmazható izotóppárok (pl. 44/47Sc, 64/67Cu, 86/ 90Y, 89Zr/90Y, 89Zr/177Lu, stb.) oxigén- és nitrogéndonor polifunkciós ligandumokkal alkotott komplexeinek termodinamikai, kinetikai (képződés, disszociáció, oldószercsere stb.) és szerkezeti jellemzése. Ezeken a területeken végzett intenzív kutatások eredményeire alapozva a kelátorok alkalmazás-centrikus tervezése, előállítása, valamint a komplexeik jellemzése is a célkitűzéseink között szerepel, amely a klinikai alkalmazás felé orientáló előzetes, de nélkülözhetetlen lépés. Újabban „intelligens” (pl. pH-, Zn(II)-érzékeny stb., szervspecifikus (pl. májspecifikus) és bimodális (MRI - PET, MRI - optikai stb.) kontrasztanyagok előállítására alkalmas ligandumok tervezésével, szintézisével is foglalkozunk. Az alkalmazott technikák: pH-potenciometria (egyensúlyi mérések), UV-látható spektrofotometria (egyensúlyi és kinetikai mérések), spektrofluorimetria (egyensúlyi és kinetikai mérések), valamint egy és többdimenziós és TD NMR spektroszkópia (szokványosnak számító 1H,
A redoxireakciók meghatározó szerepet játszanak az élő szervezetben. A redox egyensúly túlzott eltolódása az oxidatív reakciók irányába oxidatív di-stresszhez vezet, mely sejtroncsoló hatású és hozzájárulhat többek között daganatos megbetegedések kialakulásához. Az oxidatív stresszért elsősorban a reaktív oxigén származékok (reactive oxygen species, ROS) felelősek, többek között a szuperoxid gyökanion (O2●-) és a hidrogénperoxid (H2O2). Így a program kiemelten foglalkozik a cisztein (Cys-SH) aminosav alegységgel rendelkező fehérjék tiol oldallánca (Fehérje-Cys-SH) a ROS által indukált oxidatív folyamataival (a tiolcsoportjai redoxireakcióinak hatása a fehérjefunkcióra (gátlás vagy aktiválás), a fehérje-fehérje kölcsönhatásokra, a fehérjék sejten belüli lokalizációjára, illetve a fehérjék transzkripciós szintű szabályzására). A redox reguláció, tehát oxidáció általi szabályozás, számos kulcsfehérjét érint a sejtekben, például foszfatázok, kinázok és számos transzkripciós faktor. E tekintetben és a redox jelátvitel szempontjából is a legfontosabb és leginkább vizsgált oxidálószer a H2O2, amely bontásáért felelős enzimek (többek között a peroxiredoxin fehérjecsalád) részletes tanulmányozása is szerepel a célkitűzéseink között. A reaktív kénszármazékok (reactive sulfur species, RSS) élettani hatásainak vizsgálata az elmúlt néhány évtizedben vált a redox biológiai kutatások meghatározó területévé, amelyek vizsgálata ugyancsak szerepel a célkeresztünkben, ahogyan a redox aktív fehérjék perszulfidációs folyamatai is, lévén, hogy a reaktív kénszármazékok kulcsszerepet játszanak a tumorképződésben és a daganatterápiára adott válaszban egyaránt.