Temperature and viscosity dependence of the triplet energy transfer process in porphyrin dimers

The temperature and viscosity dependence of the triplet energy transfer (TET) process in porphyrin dimers has been studied. A zinc porphyrin (donor) and a free base porphyrin (acceptor) are covalently linked together by rigid bridging chromophores at a center-center distance of 25 Angstrom. Due to the large donor-acceptor distance and the weakness of the spin forbidden transitions involved, neither direct (through space) electron exchange nor Coulombic mechanisms are expected to contribute to the observed TET process. The results from transient absorption measurements at temperatures between room temperature and 80 K show that TET occurs with unexpectedly high efficiency in the systems connected by fully conjugated bridges and a pronounced temperature dependence of the process is observed. Comparison of the TET efficiencies in dimers connected by different bridging chromophores correlates well with a transfer reaction governed by a through bond exchange (superexchange) interaction. However, in high viscosity media the TET process is dramatically slowed down. This is attributed to a conformational gating of the TET process where the electronic coupling varies strongly with the relative orientation of the donor and the bridging chromophore. Further, the zinc porphyrin donor offers two distinct donor species, T-1A and T-1B. At room temperature, the TET rate constant of the T-1A Species is about two orders of magnitude larger than for the T-1B species. The dimers studied are well suited model systems for materials where the rate of the transfer reactions can be changed by external stimuli

Generation, Evaluation, and Prospects of Further Use of Mutations Based on New Homozygous Self-Pollinated Sunflower Lines

A majority of sunflower lines and hybrids were based on starting material obtained by traditional methods; so the issues of developing new trends in extending the genetic diversity of this crop require constant attention of scientists. At present, induced mutagenesis along with hybridization has become a leading method for generating new forms of crops. Their success depends largely on availability and assortment of starting material. Induction of mutations is a way to create it. The main value of induced mutagenesis for breeding is determined by opportunities to solve problems that are impossible or difficult to solve by traditional methods. The choice of an effective concentration (dose) of a mutagen is very important, since the frequency and range of mutations depend not only on the mutagen itself but also on its dose and exposure. In addition, it is relevant to search for new mutagens with reduced harmful effects at the same level of mutability. Cytological analysis of chromosomal aberrations is an important method of evaluation and identification of mutagenic effects. In this section, studies into chemical and physical mutagenesis in breeding, exemplified by new modern homozygous self-pollinated sunflower lines, are summarized; methodical recommendations on the use of induced mutagenesis in sunflower breeding are presented; and methods of generation, investigation, and further use of mutations are rationalized

Дослідження впливу балістичних характеристик зброї на ефективність стрільби з урахуванням безпечності застосування стрілецької зброї

The object of research is the process of performing a fire mission by employees of the security forces in the presence of unauthorized persons in the direction of fire. The paper investigates the influence of the ballistic characteristics of weapons on the effectiveness of performing fire missions by security forces, taking into account the security of the use of weapons. The purpose of the use of weapons by security forces is usually the cessation of the offender or its detention. In this case, the deaths or injuries of a hostage or an unauthorized person as a result of the use of weapons should qualify as failure to fulfill the assigned fire mission. An analysis of the tactics of actions and features of the use of weapons by security forces indicates that the main reason for the danger of the use of small arms for unauthorized persons is the excessive distance of the bullet’s flight, at which it maintains lethal action. At the same time, with this the distance of the lethal action of a bullet is one of the factors that can be corrected. It depends on a combination of the ballistic characteristics of the weapon, namely the muzzle speed and the ballistic coefficient of the bullet. The analysis of known studies shows that the existing scientific and methodological apparatus for determining the effectiveness of firing does not allow to determine the effectiveness of the execution of the fire mission, taking into account the safety of the use of small arms due to the imperfection of the corresponding models. The model of the process of performing the fire mission has been improved by taking into account the influence of the ballistic characteristics of the weapon on the probability of hitting unauthorized persons, which makes it possible to assess the safety of the use of weapons. As a result of the study of the influence of ballistic characteristics of weapons on firing efficiency, taking into account the safety of the use of weapons, it was found that there is a need to minimize the difference between the aiming range of the weapon and the range at which the bullet maintains lethal action. Excessive energy of a bullet increases the likelihood of hitting an outsider due to an increase in the area of the danger zone of its destruction as a result of through penetration of the target. The probability of performing a fire mission with a limitation on the safety of using weapons is positively affected by increasing the stability of the muzzle speed of a bullet.Объектом исследования является процесс выполнения огневой задачи работниками сил безопасности в условиях наличия посторонних лиц в направлении стрельбы. В работе исследовано влияние баллистических характеристик оружия на эффективность выполнения огневых задач силами безопасности с учетом безопасности применения оружия. Целью применения оружия силами безопасности обычно является прекращение действий правонарушителя или его задержания. При этом случаи гибели или ранения заложника или постороннего лица в результате применения оружия должны квалифицироваться как невыполнение поставленной огневой задачи. Анализ тактики действий и особенностей применения оружия силами безопасности свидетельствует, что основной причиной, которая обусловливает опасность применения стрелкового оружия для посторонних лиц, является чрезмерное расстояние полета пули, на которой она сохраняет убойное действие. Одновременно с этим расстояние убойного действия пули является одним из факторов, которое поддается коррекции. Оно зависит от сочетания баллистических характеристик оружия, а именно дульной скорости и баллистического коэффициента пули. Проведенный анализ известных исследований показал, что существующий научно-методический аппарат определения эффективности стрельбы не позволяет определять эффективность выполнения огневой задачи с учетом безопасности применения стрелкового оружия из-за несовершенства соответствующих моделей. Усовершенствована модель процесса выполнения огневой задачи путем учета влияния баллистических характеристик оружия на вероятности поражения посторонних лиц, что создает возможность для оценки безопасности применения оружия. В результате исследования влияния баллистических характеристик оружия на эффективность стрельбы с учетом безопасности применения оружия установлено, что существует необходимость максимального сокращения разницы между прицельной дальностью оружия и дальностью, на которой пуля сохраняет убойное действие. Избыточная энергия пули повышает вероятность поражения постороннего лица из-за увеличения площади зоны опасности ее поражения в результате сквозного пробития цели. На вероятность выполнения огневой задачи с ограничением по безопасности применения оружия положительно влияет повышение стабильности дульной скорости пули.Об’єктом дослідження є процес виконання вогневого завдання працівниками сил безпеки в умовах наявності сторонніх осіб у напрямку стрільби. У роботі досліджено вплив балістичних характеристик зброї на ефективність виконання вогневих завдань силами безпеки з урахуванням безпечності застосування зброї. Метою застосування зброї силами безпеки як правило є припинення дій правопорушника або його затримання. При цьому випадки загибелі або поранення заручника або сторонньої особи в результаті застосування зброї мають кваліфікуватися як невиконання поставленого вогневого завдання. Аналіз тактики дій та особливостей застосування зброї силами безпеки свідчить, що основною причиною, яка обумовлює небезпечність застосування стрілецької зброї для сторонніх осіб є надмірна відстань польоту кулі, на якій вона зберігає забійну дію. Водночас з цим відстань забійної дії кулі є одним з чинників, що піддається корекції. Вона залежить від сполучення балістичних характеристик зброї, а саме дульної швидкості та балістичного коефіцієнту кулі. Проведений аналіз відомих досліджень показав, що існуючий науково-методичний апарат визначення ефективності стрільби не дозволяє визначати ефективність виконання вогневого завдання з урахуванням безпечності застосування стрілецької зброї через недосконалість відповідних моделей. Вдосконалено модель процесу виконання вогневого завдання шляхом урахування впливу балістичних характеристик зброї на ймовірності ураження сторонніх осіб, що створює можливість для оцінювання безпечності застосування зброї. В результаті дослідження впливу балістичних характеристик зброї на ефективність стрільби з урахуванням безпечності застосування зброї встановлено, що існує необхідність максимального скорочення різниці між прицільною дальністю зброї та дальністю, на якій куля зберігає забійну дію. Надмірна енергія кулі підвищує ймовірність ураження сторонньої особи через збільшення площі зони небезпеки її ураження внаслідок наскрізного пробиття цілі. На ймовірність виконання вогневого завдання з обмеженням щодо безпечності застосування зброї позитивно впливає підвищення стабільності дульної швидкості кулі

Дослідження впливу балістичних характеристик зброї на ефективність стрільби з урахуванням безпечності застосування стрілецької зброї

The object of research is the process of performing a fire mission by employees of the security forces in the presence of unauthorized persons in the direction of fire. The paper investigates the influence of the ballistic characteristics of weapons on the effectiveness of performing fire missions by security forces, taking into account the security of the use of weapons. The purpose of the use of weapons by security forces is usually the cessation of the offender or its detention. In this case, the deaths or injuries of a hostage or an unauthorized person as a result of the use of weapons should qualify as failure to fulfill the assigned fire mission. An analysis of the tactics of actions and features of the use of weapons by security forces indicates that the main reason for the danger of the use of small arms for unauthorized persons is the excessive distance of the bullet’s flight, at which it maintains lethal action. At the same time, with this the distance of the lethal action of a bullet is one of the factors that can be corrected. It depends on a combination of the ballistic characteristics of the weapon, namely the muzzle speed and the ballistic coefficient of the bullet. The analysis of known studies shows that the existing scientific and methodological apparatus for determining the effectiveness of firing does not allow to determine the effectiveness of the execution of the fire mission, taking into account the safety of the use of small arms due to the imperfection of the corresponding models. The model of the process of performing the fire mission has been improved by taking into account the influence of the ballistic characteristics of the weapon on the probability of hitting unauthorized persons, which makes it possible to assess the safety of the use of weapons. As a result of the study of the influence of ballistic characteristics of weapons on firing efficiency, taking into account the safety of the use of weapons, it was found that there is a need to minimize the difference between the aiming range of the weapon and the range at which the bullet maintains lethal action. Excessive energy of a bullet increases the likelihood of hitting an outsider due to an increase in the area of the danger zone of its destruction as a result of through penetration of the target. The probability of performing a fire mission with a limitation on the safety of using weapons is positively affected by increasing the stability of the muzzle speed of a bullet.Объектом исследования является процесс выполнения огневой задачи работниками сил безопасности в условиях наличия посторонних лиц в направлении стрельбы. В работе исследовано влияние баллистических характеристик оружия на эффективность выполнения огневых задач силами безопасности с учетом безопасности применения оружия. Целью применения оружия силами безопасности обычно является прекращение действий правонарушителя или его задержания. При этом случаи гибели или ранения заложника или постороннего лица в результате применения оружия должны квалифицироваться как невыполнение поставленной огневой задачи. Анализ тактики действий и особенностей применения оружия силами безопасности свидетельствует, что основной причиной, которая обусловливает опасность применения стрелкового оружия для посторонних лиц, является чрезмерное расстояние полета пули, на которой она сохраняет убойное действие. Одновременно с этим расстояние убойного действия пули является одним из факторов, которое поддается коррекции. Оно зависит от сочетания баллистических характеристик оружия, а именно дульной скорости и баллистического коэффициента пули. Проведенный анализ известных исследований показал, что существующий научно-методический аппарат определения эффективности стрельбы не позволяет определять эффективность выполнения огневой задачи с учетом безопасности применения стрелкового оружия из-за несовершенства соответствующих моделей. Усовершенствована модель процесса выполнения огневой задачи путем учета влияния баллистических характеристик оружия на вероятности поражения посторонних лиц, что создает возможность для оценки безопасности применения оружия. В результате исследования влияния баллистических характеристик оружия на эффективность стрельбы с учетом безопасности применения оружия установлено, что существует необходимость максимального сокращения разницы между прицельной дальностью оружия и дальностью, на которой пуля сохраняет убойное действие. Избыточная энергия пули повышает вероятность поражения постороннего лица из-за увеличения площади зоны опасности ее поражения в результате сквозного пробития цели. На вероятность выполнения огневой задачи с ограничением по безопасности применения оружия положительно влияет повышение стабильности дульной скорости пули.Об’єктом дослідження є процес виконання вогневого завдання працівниками сил безпеки в умовах наявності сторонніх осіб у напрямку стрільби. У роботі досліджено вплив балістичних характеристик зброї на ефективність виконання вогневих завдань силами безпеки з урахуванням безпечності застосування зброї. Метою застосування зброї силами безпеки як правило є припинення дій правопорушника або його затримання. При цьому випадки загибелі або поранення заручника або сторонньої особи в результаті застосування зброї мають кваліфікуватися як невиконання поставленого вогневого завдання. Аналіз тактики дій та особливостей застосування зброї силами безпеки свідчить, що основною причиною, яка обумовлює небезпечність застосування стрілецької зброї для сторонніх осіб є надмірна відстань польоту кулі, на якій вона зберігає забійну дію. Водночас з цим відстань забійної дії кулі є одним з чинників, що піддається корекції. Вона залежить від сполучення балістичних характеристик зброї, а саме дульної швидкості та балістичного коефіцієнту кулі. Проведений аналіз відомих досліджень показав, що існуючий науково-методичний апарат визначення ефективності стрільби не дозволяє визначати ефективність виконання вогневого завдання з урахуванням безпечності застосування стрілецької зброї через недосконалість відповідних моделей. Вдосконалено модель процесу виконання вогневого завдання шляхом урахування впливу балістичних характеристик зброї на ймовірності ураження сторонніх осіб, що створює можливість для оцінювання безпечності застосування зброї. В результаті дослідження впливу балістичних характеристик зброї на ефективність стрільби з урахуванням безпечності застосування зброї встановлено, що існує необхідність максимального скорочення різниці між прицільною дальністю зброї та дальністю, на якій куля зберігає забійну дію. Надмірна енергія кулі підвищує ймовірність ураження сторонньої особи через збільшення площі зони небезпеки її ураження внаслідок наскрізного пробиття цілі. На ймовірність виконання вогневого завдання з обмеженням щодо безпечності застосування зброї позитивно впливає підвищення стабільності дульної швидкості кулі

Structure of the Diphtheria Toxin at Acidic pH: Implications for the Conformational Switching of the Translocation Domain

This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license.Diphtheria toxin, an exotoxin secreted by Corynebacterium that causes disease in humans by inhibiting protein synthesis, enters the cell via receptor-mediated endocytosis. The subsequent endosomal acidification triggers a series of conformational changes, resulting in the refolding and membrane insertion of the translocation (T-)domain and ultimately leading to the translocation of the catalytic domain into the cytoplasm. Here, we use X-ray crystallography along with circular dichroism and fluorescence spectroscopy to gain insight into the mechanism of the early stages of pH-dependent conformational transition. For the first time, we present the high-resolution structure of the diphtheria toxin at a mildly acidic pH (5–6) and compare it to the structure at neutral pH (7). We demonstrate that neither catalytic nor receptor-binding domains change their structure upon this acidification, while the T-domain undergoes a conformational change that results in the unfolding of the TH2–3 helices. Surprisingly, the TH1 helix maintains its conformation in the crystal of the full-length toxin even at pH 5. This contrasts with the evidence from the new and previously published data, obtained by spectroscopic measurements and molecular dynamics computer simulations, which indicate the refolding of TH1 upon the acidification of the isolated T-domain. The overall results imply that the membrane interactions of the T-domain are critical in ensuring the proper conformational changes required for the preparation of the diphtheria toxin for the cellular entry.National Institute of General Medical Sciences (P30 GM110761)Department of Energy, Office of Science, Office of Basic Energy Sciences, under contract no. DE-AC02-06CH1135

Synthesis, molecular docking, ADMET study and in vitro pharmacological research of 7-(2-chlorophenyl)-4-(4-methylthiazol-5-yl)-4,6,7,8-tetrahydroquinoline-2,5(1H,3H)-dione as a promising non-opioid analgesic drug

The discovery of novel drugs that can block the transmission of pain signals for treating the pain of various etiologies is an urgent topic in pharmaceutics. The aim of this paper is to synthesize and to investigate in vitro and in silico characteristics of a promising novel compound: 7-(2-chlorophenyl)-4-(4-methylthiazol-5-yl)-4,6,7,8-tetrahydroquinoline-2,5(1H,3H)-dione (HSV-DKH-0450

Membrane interactions of apoptotic inhibitor Bcl-xL: What can be learned using fluorescence spectroscopy

Permeabilization of the mitochondrial outer membrane–a point of no return in apoptotic regulation–is tightly controlled by proteins of the Bcl-2 family. Apoptotic inhibitor Bcl-xL is an important member of this family, responsible for blocking the permeabilization, and is also a promising target for anti-cancer drugs. Bcl-xL exists in the following conformations, each believed to play a role in the inhibition of apoptosis: (i) a soluble folded conformation, (ii) a membrane-anchored (by its C-terminal α8 helix) form, which retains the same fold as in solution and (iii) refolded membrane-inserted conformations, for which no structural data are available. In this review, we present the summary of the application of various methods of fluorescence spectroscopy for studying membrane interaction of Bcl-xL, and specifically the formation of the refolded inserted conformation. We discuss the application of environment-sensitive probes, Förster resonance energy transfer, fluorescence correlation spectroscopy, and fluorescent quenching for structural, thermodynamic, and functional characterization of protein-lipid interactions, which can benefit studies of other members of Bcl-2 (e.g., Bax, BAK, Bid). The conformational switching between various conformations of Bcl-xL depends on the presence of divalent cations, pH and lipid composition. This insertion-refolding transition also results in the release of the BH4 regulatory domain from the folded structure of Bcl-xL, which is relevant to the lipid-regulated conversion between canonical and non-canonical modes of apoptotic inhibition