Koordinációs kémia doktori program (K2)

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, 13C, 17O, 19F és 31P, ill. az exotikusabb 45Sc, 67Ga, 89Y, 115In, 195Pt, 203/205Tl stb. magokkal egyensúlyi, szerkezeti, kinetikai és dinamikai mérések), ill. a preparatív szerves kémiát (a ligandumok szintézise) segítő HPLC (analitikai és preparatív tisztítás) és MS alkalmazások.

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.

 

Legutóbbi frissítés: 2025. 11. 26. 14:33