Témabemutató hallgatóknak

Átírás

1 KONFERENCIA ELTE Kémiai Intézet Témabemutató hallgatóknak február 8. péntek, 9:00 13:05 Eötvös terem, 083

2 9:00 9:05 Megnyitó 9:05 9:15 Zsély István Gyula és Turányi Tamás, ELTE Kémiai Intézet, Reakciókinetikai Laboratórium Égések reakciókinetikai modelljeinek fejlesztése Egy részletes, elemi reakciókból álló mechanizmus nagyon sok (több száz/ezer) paramétert tartalmazhat (Arrheniusparaméterek, nyomásfüggést leíró paraméterek, képződési entalpiák, stb). Ezek a paraméterek mind mérések és számítások eredményei, és értékükre többé-kevésbé bizonytalan. Kifejlesztettünk egy új számítási módszert, aminek alapján a különböző típusú méréseket (pl. lángsebesség, gyulladási idő mérések) hasonló módon, együtt kezelve meg lehet határozni egy olyan paraméterkészletet, amely a lehető legpontosabban írja le kísérleteket. A módszert egyszerűbb rendszerekre (pl. hidrogén és szénmonoxid égése) sikerrel alkalmaztuk. A jövőben szeretnénk összetettebb rendszerek (például a formaldehid, a metanol, a metán, az etán égése) vizsgálatával foglalkozni. Ehhez a munkához keresünk diákkörös hallgatókat. A programozás iránt érdeklődők bekapcsolódhatnak a felhasznált programrendszer fejlesztésébe is. 9:15 9:25 Tarczay György, ELTE Kémiai Intézet, Molekulaspektroszkópiai Laboratórium (tarczay@chem.elte.hu, Lézer labor Laboratóriumunk elsősorban lézerspektroszkópiai és alacsonyhőmérsékletű (ún. mátrixizolációs és jet hűtéses) spektroszkópiai módszerekkel foglalkozik. A közelmúltban létesített lézerlabor lehetőséget ad világszínvonalú műszerfejlesztési feladatok, valamint világszinten egyedi, speciális mérések elvégzésére. A vizsgált rendszereket tekintve a kutatásainkat alapvetően két csoportra oszthatjuk: biomolekulák konformereloszlásának, konformációs átalakulásainak és biomolekulák komplexeinek vizsgálata; valamint reaktív, többek között légkörkémiában és a csillagközi térben potenciálisan előforduló gyökök és molekulák előállítása és ezek spektroszkópiás jellemzése. A legtöbb kutatási témánkhoz kvantumkémiai számítások elvégzése is szükséges. Elsősorban a következő TDK témákat ajánlom: 1) Modellvegyületek konformációs átalakítása hangolható NIR lézerrel alacsonyhőmérsékletű mátrixban, majd az alagúthatással történő visszaalakulás kinetikájának vizsgálata mátrixizolációs IR spektroszkópiával. 2) Kisülési jet építése, majd ezzel reaktív specieszek, gyökök előállítása és jet-hűtéses lézerindukált fluoreszcencia (LIF) spektroszkópiai vizsgálata. 3) Biomolekulák egymással és vízzel alkotott komplexeinek vizsgálta mátrixizolációs technikával és hangolható NIR lézeres besugárzással. 4) Kiralitás transzfer vizsgálata biomolekulák komplexeiben (mátrixizolációs) rezgési cirkuláris dikroizmus (VCD) és raman optikai aktivitás (ROA) módszerekkel. További kutatási témák találhatók a honlapomon, ahol ezeket rendszeresen aktualizálom.

3 9:25 9:35 Eke Zsuzsanna, EKOL: Elválasztástechnikai Kutató és Oktató Laboratórium Az Analitikai kémia egyik legszélesebb körben alkalmazott ága az elválasztástechnika, azon belül is a gáz- és a folyadékkromatográfia. A kromatográfiás vizsgálatok egyaránt nélkülözhetetlenek a gyógyszeriparban, a kozmetikai iparban, a környezetvédelemben, a festékiparban a műanyagiparban, az élelmiszerek minőségellenőrzésében, a doppingvizsgálatokban... Az EKOL-ban kutatási és oktatási munkát végző hallgatók a modern GC, GC-MS, HPLC, LC-MS készülékekkel végzett munka során sajátíthatják el a kromatográfia csínját-bínját. Ha gyakorlatias gondolkodású, a tiszta munkát kedvelő, a készülékhez vonzódó hallgató vagy, aki a mintaelőkészítéstől sem ódzkodik, akkor mi vagyunk a neked megfelelő laboratórium. 9:35 9:45 Tusnády Gábor, MTA TTK Enzimológiai Intézet, Lendület Membránfehérje Bioinformatika Kutatócsoport (tusnady.gabor@mta.ttk.hu): Transzmembrán fehérjék elméleti szerkezet meghatározása, szerkezet modellezése, modern bioinformatikai eszközökkel A humán genom szekvencia-analízise azt mutatja, hogy a genom által kódolt fehérjék 25-30%-a transzmembrán fehérje. A transzmembrán fehérjék szerkezetmeghatározása ezen fehérjék fizikai-kémiai tulajdonságaik miatt - csak nagyon speciális körülmények oldhatók meg, ezért eddig alig 1000 transzmembrán fehérje szerkezetét határozták kísérleti eszközökkel. Ugyanakkor a ma kereskedelemben kapható gyógyszerek mintegy fele transzmembrán fehérjéken fejti ki a hatását. Ezért a transzmembrán fehérjék elméleti szerkezet meghatározása modern statisztikai, számítástechnikai, illetve bioinformatikai eszközökkel rendkívül fontos feladat mind az alapkutatások, mind az alkalmazott kutatások területén.

4 9:45 9:55 Szalay Péter, Fizikai Kémiai Tanszék, Elméleti Kémiai Laboratórium fejlesztésére is szükség van. A kvantumkémia a molekulák (elektron)szerkezetének elméleti leírására szolgáló tudomány: a molekulák Schrödinger egyenletét (közelítőleg) megoldva próbálunk azok tulajdonságairól mind többet megtudni. A XX. század végére a kvantumkémia, könnyen elérhető és használható programcsomagok révén a preparatív laboratóriumok fontos eszköze lett. Az Elméleti Kémiai Laboratóriumban folytatott kutatások azonban nem ilyen rutinszámításokat használnak, hanem olyanokat, melyek vagy óriási számításigényük, vagy a meghatározandó tulajdonságok miatt különleges szakértelmet kívánnak. Ehhez gyakran a módszerek, sőt alkalmanként az elmélet Számos futó projekt közül a DNS építőkövei gerjesztett állapotainak vizsgálata emelkedik ki. Itt a nukleotid bázisok, ezek dimerjei, hidratált komplexeik, valamint nukleozidok gerjesztett állapotait vizsgálva olyan érdekes kérdésekre keressük a választ, hogy mennyire védett a genetikai kód UV sugárzással szemben, vagy hogy vezeti-e az elektromosságot a DNS molekula. Mindehhez a kvantumkémia legpontosabb módszereit, az ún. Coupled-Cluster módszereket használjuk mely segítségével abszorpciós spektrumot szimulálunk, gerjesztett állapotok szerkezetét határozzuk meg, és jellemezzük a gerjesztés során lejátszódó folyamatokat, mint például töltésátmeneteket. A kutatások nemzetközi együttműködésekben valósulnak meg, így utazásokra és nyelvgyakorlásra is bőven nyílik lehetőség. 9:55 10:05 Szünet 10:05 10:15 Magyarfalvi Gábor, Molekulaspektroszkópiai Laboratórium (gmagyarf@chem.elte.hu, Mágnesesség molekuláris szinten A molekulák elektronfelhőjének mágneses tulajdonságait, például az elektronok által keltett áramsűrűséget nem túl alaposan ismerik a kémikusok. Pedig ez a jelenség a kémiai rendszerek fontos jellemzőire vet fényt. A szerkezetvizsgálatban legfontosabb spektroszkópiai módszer, az NMR közvetve ezt figyeli meg, de fontos szerepe lehet az áramsűrűségnek a kémiai viselkedés, pl. az aromaticitás megértésében. A témához kötődő kutatásokba bekapcsolódó diákok kész programokkal kémiai problémákra számításokat végezhetnek, programozhatnak, gondolkodhatnak, szemléletes megjelenítéseken (3D grafika) dolgozhatnak, de műszeres (spektroszkópiai) méréseket is végezhetnek a téma kapcsán.

5 10:15 10:25 Császár Attila, ELTE Fizikai Tanszék, Molekulaszerkezet és Dinamika Laboratórium Spectropédia A számítógépes kémia fejlődése napjainkra azt eredményezte, hogy alapvető tudományos problémáknak a kvantumkémia és a kémiai informatika eszköztárára alapozott megoldása kézzelfogható lehetőséggé vált. Ide tartozik szabad molekulák teljes nagyfelbontású, rezgési-forgási színképének meghatározása (beleértve a kvázikötött rezonancia állapotok vizsgálatát), az alagúthatás vizsgálata kis és közepes méretű rendszerekben, valamint elemi kémiai reakciók sebességének valódi kvantumkémiai meghatározása. A nagyfelbontású molekulaspektrum pontos és részletes megismerése fontos például a termokémiában, valamint a földi üvegházhatás és az exobolygók tanulmányozása során. A milliárdos méretű adathalmaz okán előrelépni csakis nem hagyományos, az elmélet és a kísérlet által szolgáltatott információ közös, információtechnológiai alapú feldolgozása esetén képzelhető el, ami jelentős módszerfejlesztési, programozási [hagyományos (FORTRAN, Mathematica) és modern nyelveken (Java, C++)] és alkalmazási feladatokat rejt. A ma még egzotikusnak tekintett jelenségek (rezonanciák, alagúthatás) részletes, eddig el nem végezhető kvantumkémiai vizsgálata nélkül sok érdekes kémiai folyamat és kísérleti eredmény nem érthető meg. 10:25 10:35 Czakó Gábor, ELTE Fizikai Tanszék, Molekulaszerkezet és Dinamika Laboratórium (czako@chem.elte.hu, Alapvető bimolekuláris kémiai reakciók dinamikája Mi történik a milliomod másodperc milliomod része alatt amikor egy atom ütközik egy molekulával? Milyen termékek keletkezhetnek és hogyan tudjuk ezt befolyásolni? Mik azok az alapvető szabályok amik irányítják a kémiai reakciókat? Ezekre és hasonló kérdésekre keressük a válaszokat reakciódinamikai számítások alapján. Szimulációink lépésről lépésre követik az egyes atomok mozgásat, így a kémiai reakciókat, akár egy mozifilmet megnézhetjük a laptopunkon. Jelenleg az F, Cl, Br és O atomok reakcióit vizsgáljuk a metán molekulával és az X + CH3Y = Y + CH3X (X, Y = F, Cl, OH, stb.) típusú SN2 reakciókat. A csoportunkban alkalmazott elméleti módszerek minden eddiginél pontosabb számításokat tesznek lehetővé. Az eredményeinket a világ vezető tudományos folyóiratai (Science, PNAS, JACS) közlik.

6 10:35 10:45 Uray Katalin, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport Autoimmun fehérjék epitóp térképezése Az autoimmun betegségekre jellemző, hogy az immunrendszer a saját szövetek, szervek ellen fordul, ezek ellen autoantitesteket termel, amelyek károsítják az adott szövetet, szervet. Az autoimmunitás molekuláris szinten különböző fehérjék ellen irányul (SLE magfehérjék, pemphigus desmoglein, autoimmun atherosclerosis hősokkfehérjék, stb). A fehérjén az ellenanyagok által felismert epitópszakaszok megismerése szükséges a biztosabb diagnózis és szelektív terápia céljából. Kutatásaink során az autoimmun betegségben szerepet játszó fehérjék szerkezetének ismeretében kiválasztjuk a lehetséges epitóprégiókat, ezeket átlapoló peptidekkel lefedve szintetizáljuk, majd betegek és egészséges donorok szérumellenanyagaival azonosítjuk a fehérje ellenanyag kölcsönhatásban résztvevő régiókat. Kutatásaink hozzájárulhatnak autoimmun betegségek patomechanizmusának megismeréséhez, valamint szelektív terápiájához. 10:45 10:55 Bősze Szilvia, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport (szilvia.bosze@gmail.com, Látens Mycobacterium tuberculosis fertőzöttség kimutatása és a tuberkulózis gazdasejt specifikus célzott terápiájának új módszerei A Mycobacterium tuberculosis (MTB) fertőzöttség nem mindig jár együtt az aktív tünetek megjelenésével. A baktérium évtizedekig megtalálható a szervezetben, de a betegség tünetei nem jelentkeznek. Ebben az esetben látens fertőzöttségről beszélünk. A látens fertőzöttek (a Föld lakosságának egyharmada ide sorolható) esetében a betegség kialakulása szempontjából veszélyeztetett populációba tartoznak az idősek, újszülöttek, transzplantáltak, autoimmun betegségben szenvedők, HIV fertőzöttek. Kutatásaink célja immundiagnosztikumként alkalmazható peptidalapú, szintetikus antigének fejlesztése a látens MTB fertőzöttség specifikus kimutatására. A TB kezelésében új kemoterápiás szerek keresése mellett fontos irányzat az antituberkulotikumok hatékonyságának növelése gazdasejt specifikus célbajuttatásukkal. Az MTB intracelluláris patogén. A baktérium számos ponton képes gátolni a gazdasejt működését és így megakadályozza az immunrendszer által irányított eliminációt. Az MTB túléléséhez nélkülözhetetlen target fehérjék azonosítása a baktérium anyagcseréjének és fehérje-fehérje kölcsönhatási hálózatainak matematikai módszerekkel történő elemzésén alapszik. A nagy áteresztő képességű in silico módszerekkel alkalmazásával célfehérjéket gátló, új potenciális antituberkulotikumokat azonosítunk. A jelenleg alkalmazott antituberkulotikumok és az újonnan azonosított hatóanyagjelöltek gazdasejtekbe történő szelektív célbajuttatására hatóanyagkonjugátumokat, liposzóma és nanopartikulum konstrukciókat tervezünk és állítunk elő.

7 10:55 11:05 Szünet 11:05 11:15 Szabó Ildikó, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport Multifunkciós GnRH alapú peptidkonjugátumok kifejlesztése és in vitro tumorellenes hatásának, valamint hatásmechanizmusának tanulmányozása Hazánkban évről évre nő a tumoros megbetegedések száma. A diagnosztizálást követően a tumor jellegétől, előfordulási helyétől függően sebészeti beavatkozással, sugárterápiával, illetve kemoterápiával kezelhetjük a betegséget. Napjainkban alkalmazott kemoterápiás szerek fő hátránya a szelektivitás és specificitás hiánya, ezért olyan kemoterápiás hatóanyagok kifejlesztése a cél, amelyek kellő szelektivitással rendelkeznek, a tumor helyén hatnak, ily módon a mellékhatások kivédhetők, a terápiás dózis pedig csökkenthető. A tumorsejtek esetében a másik fő problémát az apoptózis hiánya okozza. Számos tumorsejt (pl. emlő, prosztata) nagy mennyiségben fejezi ki a gonadotropinreleasing hormon (GnRH) receptorát, így potenciális célpont lehet a célzott kemoterápiában. A kutatás fő célja olyan GnRH-II alapú származékok, konjugátumok előállítása, amelyek fokozottabb antiproliferatív és apoptotikus hatással rendelkeznek. Ennek érdekében egyrészt proapoptotikus peptidet és hatóanyagot is tartalmazó, úgynevezett multifunkciós GnRH-II származékokat állítanánk elő, és meghatároznánk a konjugátumok in vitro citotoxikus és citosztatikus hatását, sejtbejutási profilját és apoptotikus képességét humán tumorsejt tenyészeteken. Továbbá olyan új GnRH alapú struktúrát dolgoznánk ki, amelyben a GnRH származékhoz egy CK2 enzim inhibitor peptid kapcsolódna, amely enzimatikus gátláson keresztül lenne képes az apotózis kiváltására. Az in vitro citotoxikus/citosztatikus, valamint apoptotikus hatás mellett fontos kérdés, hogy az újonnan előállított konjugátumok képesek-e kellő affinitással kötődni a tumorsejteken overexpresszált formában jelen lévő GnRH receptorokhoz, és azon keresztül milyen signálútvonalakat indítanak be. Ezek tanulmányozására különböző intracelluláris markerek segítségével fluoreszcens mikroszkópos és áramlási citometriás mérések állnak rendelkezésünkre.

8 11:15 11:25 Magyar Anna, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport Fehérje alapú markerek a Rheumatoid Arthritisben A reumatoid arthritis (RA) a leggyakrabban előforduló human autoimmun betegség. Megtámadja a synoviális membránokat, a gyulladásos és invasiv szöveteket, ez a folyamat vezet a synoviális izületek destrukciójához. A betegség a föld népességének 1-2 %-t érinti. - patogenezis - ismeretlen eredetű autoimmun betegség - kiváltó ok - ismeretlen, a peptidil arginin deimináz (PADI) enzim hatására a szervezetben bizonyos fehérjék egyes argininjei citrullinná alakulnak át - cél - a betegség korai stádiumában lévő betegek kiszűrése. Munkánk során, irodalmi adatok alapján kiválasztott fehérjék (filaggrin, fibrin, vimentin) antigenitásáért felelős peptid szakaszait, ezek argininek helyett citrullint tartalmazó analógjait, N- és C-terminálisán rövidített, valamint biotint tartalmazó származékait állítjuk elő MULTIPIN (Chiron Technologies, Ausztrália) parallel szintézistechnika és szilárdfázisú peptidszintézis alkalmazásával. ELISA kísérletekben RA-es ill. egyéb autoimmun betegségben szenvedő betegek és egészséges véradók szérumában vizsgáljuk az autoantitestek jelenlétét. 11:25 11:35 Novák Zoltán, Szerves Kémiai Tanszék, MTA-ELTE Lendület Katalízis és Szerves Szintézisek Kutatócsoport (novakz@elte.hu, C-H aktiváláson alapuló szintézismódszerek vizsgálata A C-H aktiváláson alapuló szintetikus módszerek vizsgálata napjaink szerves kémiai kutatásainak egyik legfontosabb területét képezik. Laboratóriumunkban olyan átmenetifém-katalizált kapcsolási reakciók kidolgozásával és fejlesztésével foglalkozunk, amelyekben aromás C-H kötések szelektív átalakításán keresztül funkciós csoportok építhetők különböző gyűrűrendszerekbe. A szénszén, szén-nitrogén, szén-oxigén és szén-kén kötések kialakításához elsősorban palládium és rézkatalizátorokat alkalmazunk. Ezek a modern átalakítások kiváló lehetőséget kínálnak aromás és heteroaromás vegyületek szelektív és hatékony funkcionalizálására, és széles körben nyerhetnek alkalmazást gyógyszermolekulák előállításában. A szintetikus eljárások kidolgozásán kívül, az alkalmazott katalizátorok szerkezetét és működésük mechanizmusát különböző nagyműszeres analitikai vizsgálatokkal és együttműködések keretein belül kvantumkémiai számítások segítségével próbáljuk felderíteni.

9 11:35 11:45 Dibó Gábor, ELTE Szerves Kémiai Tanszék, Korszerű Szerves Szintézisek Laboratóriuma Napjaink energiaszükségletének túlnyomó részét nemmegújuló, fosszilis energiaforrásokból (földgáz, kőolaj, kőszén) fedezzük, amelyek kiváltására számos lehetőség kínálkozik. Ezek közül az egyik legígéretesebb az óriási mennyiségben (évi 400 milliárd tonna) képződő biomassza felhasználása, ami meghatározó jelentőségű az energiatermelés és a jövő vegyipara számára. Kedvező fizikai és kémiai tulajdonságai alapján, intézetünkben (Horváth és mtsai) javasolták először a gammavalerolaktont (GVL), mint egy lehetséges fenntartható folyadékot, amely alkalmas lehet mind energiaforrásként, mind pedig platform molekulaként a fenntartható fejlődés biztosítására. Sokoldalú alkalmazhatósága (pl. üzemanyag-adalék, gyújtófolyadék, ionos folyadék, vegyipari alapanyag) bizonyítja az ún. GVL-gazdaság megvalósíthatóságát. Kutatócsoportunk, a CNK-OTKA pályázat támogatásával már évek óta foglalkozik a GVL laboratóriumi illetve ipari szintézisének megvalósításával illetve továbbalakításával olyan, nélkülözhetelen kismolekulákká, amelyeket jelenlegi vegyiparunk millió tonnás tételben használ fel bonyolultabb molekulák (pl. gyógyszerek, polimerek, növényvédőszerek, kozmetikumok) előállítására. Ennek keretében foglalkozunk nemehető, poliszacharid-tartalmú növényi és állati eredetű hulladékok (biomassza) feldolgozásával, a szacharidok mikrohullámú átalakításával, a keletkező kismolekulák (pl. 5-hidroximetil-furfural, levulinsav, GVL) továbbalakításával, homogén illetve heterogén katalízissel, transzferhidrogénezéssel, átmenetifém-katalizátorok fejlesztésével, és a mikrohullámú technika széleskörű alkalmazásával. 11:45 11:55 Iván Béla, ELTE Szerves Kémiai Tanszék és MTA KK AKI Polimerkémiai és Anyagtudományi Osztály (bi@chemres.hu): Különleges új makromolekuláris anyagok mint a XXI. század ipari forradalmának alapanyagai: nanotechnológiáktól és a nanoméretű, katalizáló nemesfémektől az intelligens gyógyszerleadásig és a génsebészetig Számítógépes chipek nem léteznének fotoreziszt polimerek nélkül, kontakt lencsék, eldobható pelenkák és intim betétek polimer hidrogélek nélkül, tintapatron festékek és környezetbarát tisztítószerek amfifil blokk-kopolimerek nélkül, higanymentes fogszínű fogtömőanyagok megfelelő polimerek nélkül stb. stb. Az új típusú, szerkezetű és tulajdonságú, egyúttal újabb és újabb felhasználási lehetőségeket kínáló polimereknek mint az előttünk álló század ipari forradalma egyik legfontosabb anyagcsaládjának a tudományos kutatása iránt világszerte rendkívül nagy az érdeklődés. Ilyen irányokba mutató tudományos diákköri témákkal lehet foglalkozni egy fiatalokból álló sikeres csapatban: (1) új funkciós

10 makromolekulák, (2) új hiperelágazásos polimerek, (3) új típusú csillag polimerek, (4) nanoszerkezetű kaméleon polimer kotérhálók, (5) szabályozott és késleltetett gyógyszerleadásra képes új típusú polimer mátrixok, (6) szintetikus polimer hordozók a génsebészetben (DNS és RNS poliplexek), (7) új makromolekuláris nanohibridek (nanokatalizátorok, protonvezető filmek üzemanyagcellákhoz, fényérzékeny nanohibridek napfényelemekhez, antibakteriális anyagok stb.), (8) intelligens polimerek, (9) polimerek analízise multidetektoros gélpermeációs kromatográfiával, (10) zöld polimer kémia, (11) polimerek és műanyagok környezetileg előnyös szintétise, kémiai átalakításai és lebontása, (12) a kémia oktatásában alkalmazható új polimer kémiai demonstrációs kísérletek kidolgozása stb. 11:55 12:05 Szünet 12:05 12:15 Schlosser Gitta, ELTE-MTA Peptidkémiai Kutatócsoport, ELTE Szerves Kémiai Tanszék (sch@chem.elte.hu, Tömegspektrometria alkalmazása peptid- és fehérjekémiai problémák megoldásában A tömegspektrometria sokoldalú, és széles körben alkalmazható analitikai, szerkezetkutatási módszer. Az MTA-ELTE Peptidkémiai Kutatócsoport, valamint a Szerves Kémiai Tanszék közös laboratóriumában egy elektrospray ionizációs, ioncsapda típusú tömegspektrométer üzemel, amely a mindennapi szintetikus munkában és analitikai, szerkezetkutatási problémák megoldásában segíti a Tanszék és az egész Kémiai Intézet munkatársait. A munkába bekapcsolódó diákok elsajátíthatják a tömegspektrométer rutinszerű használatát és részt vehetnek a Peptidkémiai Kutatócsoport számos kutatási területében. A teljesség igénye nélkül ilyen, alapvetően tömegspektrometriás mérésre épülő kutatási terület például: a.) Rheumatoid arthritisben szerepet játszó fehérjék poszttranszlációs módosításainak vizsgálata. b.) Peptidek és peptidkonjugátumok lebomlási folyamatainak tanulmányozása. c.) Peptid-, valamint aminosavkomplexek vizsgálata. d.) Epitópok feltérképezése.

11 12:15 12:25 Szalay Roland, Szilíciumorganikus Kémiai Laboratórium Miért érdekes a szilíciumorganikus kémia? A szilíciumorganikus vegyületek számos olyan tulajdonsággal rendelkeznek, melyeknek nincs párja a megfelelő szén-, ill. hidrogén-analóg vegyületek körében. Szilícium-völgyünkben az alábbi témákat hirdetjük meg: biológiai szempontból fontos N-hetero-ciklusos vegyületek szililezett származékainak kemo- és regioszelektív deszililezése, ill. átalakítása szerves szintézisek köztitermékeivé; katalizálatlan, ill. szilil-trifláttal katalizált N-O/N-S szililvándorlások vizsgálata szililezett gyűrűs savamidokban és tio-analógjaikban; addíciós vegyületek előállítása Lewis-savas fémkomplexekből amid-típusú ligandumforrásokkal, az adduktok átalakítása anyagtudományi célú felhasználáshoz (pl. CVD); új metallo-sziloxán (pl. Al, Ti, Sn) prekurzorok szintézise szol-gél alapú eljárásokhoz, ill. MOF (metal-organic framework) típusú rendszerek előállításához; eltérő távozócsoport-képességű ligandumokat tartalmazó bifunkciós szilánok és sziloxánok szintézise, valamint kapcsoló ágensekként való tesztelésük; N-szililezett, -sztannilezett, ill. -szililalkilezett származékok Pd-katalizált C-N, ill. C-C keresztkapcsolási reakciókban való alkalmazhatóságának tanulmányozása; nagytérigényű ligandumokat tartalmazó vas(ii)-komplexek szintézise Si-tartalmú reaktánsok segítségével szerves mágnesek készítésére; ón(iv)-analóg vegyületek előállítása, szerkezetkutatása specifikus módszerekkel ( 119 Sn-NMR-, 119m Sn-Mössbauer-spektroszkópia), valamint szolvolízisük tanulmányozása. 12:25 12:35 Bánóczi Zoltán, ELTE-MTA Peptidkémiai Tanszéki Kutatócsoport (banoczi@elte.hu, Peptidmimetikumok, hordozó molekulák, hatóanyag-konjugátumok szintézise és vizsgálata Kutatásaink során olyan biológiailag aktív vegyületek előállításával foglalkozunk, melyek alkalmasak sejten belüli célmolekulákat elérni és ezáltal hatást gyakorloni az adott sejtre. A vizsgált vegyületek enzim gátló, enzim aktiváló vagy tumorellenes hatással rendelkeznek. Emellett intracelluláris enzimek aktivitásának nyomonkövetésére alkalmas konstrukciók vizsgálata is célunk. Az általunk vizsgálni kívánt hatásos vegyületek, gyakran nem képesek bejutni a sejtbe és ezáltal kiváltani a várt hatást. Hogy fokozzuk a sejtbejutásukat kölönböző peptid hordozókhoz, ugynevezett sejtpenetráló peptidekhez konjugáljva alkalmazzuk őket. Ezen kutatásokba bekapcsolódva lehetőség van szerves és peptidkémiai szintézisekre, különböző tisztítási és analitikai módszer elsajátítására és néhány sejtszintű biológiai vizsgálat megismerésére.

12 12:35 12:45 Turányi Tamás, ELTE Kémiai Intézet, Reakciókinetikai Laboratórium ): Reakciókinetikai modellek bizonytalanságanalízise Egy reakciómechanizmus sok száz paramétert tartalmaz (Arrhenius-paraméterek, nyomásfüggést leíró paraméterek, képződési entalpiák, stb). Ezek a paraméterek mind mérés és számítás eredményei, és értékük többé-kevésbé bizonytalan. A paraméterek bizonytalansága azt jelenti, hogy a reakciómechanizmuson alapuló számítógépes modell eredménye is bizonytalan. Tudományos és gyakorlati szempontból is fontos meghatározni a szimulációs eredmények bizonytalanságát a paraméterek bizonytalansága alapján. Eddig a paraméterek bizonytalanságára csak közelítő becslések álltak rendelkezésünkre. Kifejlesztettünk egy új számítási módszert, aminek alapján több égési rendszerre (pl. hidrogén és szénmonoxid égése) pontosabb paraméterértékeket kaptunk és ugyanakkor jól tudjuk becsülni a paraméterek együttes bizonytalanságát. A feladat többfajta matematikai módszer alkalmazásával megmutatni, hogy az új információ felhasználásával sokkal pontosabban lehet égési modellek eredményeit megkapni. 12:45 12:55 Mező Gábor, ELTE-MTA Peptidkémiai Tanszéki Kutatócsoport (gmezo@elte.hu, es labor): Hatóanyag-peptid konjugátumok előállítása irányított tumorterápia céljára A feltételezések szerint az egyik kitörési pont a rák elleni küzdelemben az irányított tumorterápia lehet. Ez azon alapul, hogy a rákos sejteken megjelenő specifikus, vagy túltermelődött receptorokat vesszük célba megfelelő konjugátumokkal. Ezek a konjugátumok tartalmaznak irányító molekulát (pl. peptidhormont) és tumorellenes hatású gyógyszer molekulát. A konjugátumok segítségével növelhető a gyógyszerek szelektivitása, és csökkenthetők toxikus mellékhatásaik. Célunk tehát többfunkciós, tumorellenes hatású peptidek és peptid konjugátumok szintézise és vizsgálata. Azonban a receptorok száma a tumorsejteken korlátozott, ezért a konjugátum mennyiségének növelése nem biztos, hogy jelentősen növeli a terápia hatékonyságát. Annak érdekében, hogy a tumor elpusztításához elegendő mennyiségben juttassunk hatóanyagot a rákos sejtekbe, feltehetően több különböző receptor típust kell megcélozni. Ezért több különböző irányító peptid hatóanyag variációt célszerű kifejleszteni, amelyeket kombinációban alkalmazva a tumornövekedés szelektíven és több ponton gátolható. A téma művelése során lehetőség van szerves és peptidkémiai szintézisekre, elválasztási és analitikai módszerek alkalmazására, továbbá in vitro biológiai vizsgálatok elvégzésére.

13 12:55 13:05 Túri László, ELTE Kémiai Intézet, Kémiai Informatikai Laboratórium Realisztikus kémiai rendszerek számítógépes szimulációja a klasszikus modelleken túlmutató módszerekkel A klasszikus kölcsönhatási modelleken alapuló számítógépes szimulációkat ma már széles körben használják realisztikust megközelítő méretű kémiai, biokémiai rendszerek tulajdonságainak megjóslására, megértésére. A kvantummechanikai hatások elhanyagolása azonban a kémiai problémák jelentős részénél nem megengedhető. A vizsgált rendszerek mérete persze nem teszi lehetővé a tisztán kvantummechanikai elveken alapuló módszerek alkalmazását. A megoldást az úgynevezett kevert kvantumos-klasszikus eljárások jelenthetik, melyekben a rendszer egy részét a klasszikus mechanika törvényei szerint, másik, kisebb részét pedig kvantumosan kezeljük. A kevert kvantumos-klasszikus eljárások jelentik jelen pillanatban a kémiai számítógépes szimulációs technikák fő irányát. A TDK munka során a kvantumosklasszikus technikák metodikai kérdéseivel, valamint alkalmazott problémákkal is lehet foglalkozni. Néhány ilyen jellegű témakört mutatok meg az előadás során.