témavezető: Kaizer József
helyszín (magyar oldal): Természettudományi központ, Bioszerves és Biokoordinációs Kémia Kutatócsoport helyszín rövidítés: PETTK
A kutatási téma leírása:
Napjainkban egyre nagyobb figyelmet fordítanak a vastartalmú oxidoreduktáz enzimek tanulmányozására. A monovas-tartalmú enzimek (izo-penicillin N-szintáz, ACC-oxidáz, taurin dioxigenáz…) közös jellemzője, hogy az általuk katalizált folyamatokhoz dioxigént használnak, amely aktiválását FeIVO-intermedierek keletkezésén keresztül értelmezik. A főként C─H, N─H-aktiválással és O-transzferrel járó folyamatok a fenti reaktív szerkezetekhez rendelhetőek [1-2]. A divastartalmú enzimek (ribonukleotid reduktáz, deoxihipuszin hidroxiláz, metán-monooxigenáz, aldehid deformiláz oxigenáz) esetében a dioxigén aktiválása FeIII(-O2)FeIII intermedieren keresztül írható le, amelyből az oxidációért felelős FeIII(-O)FeIVO és FeIV(-O)2FeIV részecskék képződnek [3-4].
A kiírt kutatási téma célja a fenti enzimek szintetikus modelljeiként FeIVO és FeIII(-O2)FeIII komplexek előállítása és szerkezetük meghatározása (ESI-MS, 57Fe-Mössbauer és rRaman). A modellezni kívánt enzimfolyamatok elemi lépéseként az előállított intermedierek reaktivitásának vizsgálata X─H-aktiválással (X = O, N, C) és O-transzferrel járó folyamatokban, valamint kinetikai méréseken keresztül javaslatot tenni az oxidációs reakciók mechanizmusára. Az eredmények birtokában olyan bioutánzó reakciókhoz juthatunk, amelyek alapján széles spektrumú szerves szubsztrátumok (aminosavak, alkoholok, fenolok, aldehidek, szulfidok, szénhidrogének) kemo-, regio- és enantioszelektív oxidációjára alkalmas, nagy hatékonyságú katalitikus rendszereket dolgozhatunk ki.
[1] R. Turcas, D. Lakk-Bogáth, G. Speier, J. Kaizer: Steric control and the mechanism of benzaldehyde oxidation by polypyridyl oxoiron(IV) complexes: aromatic versus benzylic hydroxylation of aromatic aldehydes, Dalton Trans. 47 (2018) 3248.
[2] R. Turcas, B. Kripli, A. A. A. Attia, D. Lakk-Bogáth, G. Speier, M. Giorgi, R. Silaghi-Dumitrescu, and J. Kaizer: Catalytic and stoichiometric flavanone oxidations mediated by nonheme oxoiron(IV) complexes as flavone synthase mimics: kinetic, mechanistic and computational studies. Dalton Trans. 47 (2018) 14416-14420.
[3] J. Kaizer, B. Kripli, F. V. Csendes, P. Török, G. Speier: Stoichiometric aldehyde deformylation mediated by nucleophilic peroxo‐diiron(III) complex as a functional model of aldehyde deformylating oxygenase. Chem. Eur. J. 25 (2019) 14290.
[4] B. Kripli, M. Szávuly, F. V. Csendes, J. Kaizer: Functional models of nonheme diiron enzymes: reactivity of the μ-oxo-μ-1,2-peroxo-diiron(III) intermediate in electrophilic and nucleophilic reactions. Dalton Trans. 49 (2020) 1742.
felvehető hallgatók száma: 3
Jelentkezési határidő: 2021-08-31
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
