Nonparametric integral statistics ωkn = nk2 ∫∞−∞ [Sn(x) − F(x)]k dF(x): Main properties and applications

AbstractThe main characteristics of nonparametric statistics, ωkn, which can be represented as integrals of the kth degree of the empirical process, are considered. An algebraic form of these statistics, convenient for practical usage, is derived. Tables of percentage points for k = 1,2, …, 5 and small empirical sample sizes n = 1,2, …, 10 are obtained. Goodness-of-fit criteria based on ωkn statistics are constructed, and their main properties are studied. A method for classifying multidimensional data based on these criteria, which was successfully applied in several experiments, is described

Multivariate data analysis based on the ωkn-criteria and multilayer perceptron

AbstractA comparative study of multidimensional classifiers based on the goodness-of-fit criteria ωkn and multilayer perceptrons (MLP) has been carried out. It is shown that MLP exhibits the “instantaneous” learning effect and improves the quality of recognition in the case of input data represented in the form of variational series. The reasons are analyzed that underlie these effects. Recommendations for joint usage of the ωkn criteria and of MLPs are given

Усиление сигнала SPR биосенсора с помощью золотых наночастиц на примере анализа бета-2-микроглобулина человека

The highly sensitive method of surface plasmon resonance (SPR) detection of low concentrations of target proteins based on the biosensor signal enhancement by using gold nanoparticles (similar to “sandwich” assay type) is described. The commercial protein preparations of beta-2-microglobulin (B2M) as a model biomarker and polyclonal (Pab) and monoclonal antibodies (Mab) to B2M were used. It has been shown that this universal and reproducible method can be applied for SPR analysis of other protein biomarkers by analogy with the biomarker protein B2M. The present work is also focused on the experimental protocol description. The protocols of gold nanoparticles (GNP) synthesis, obtaining the conjugates of Pab/GNP and measuring their concentration, the protocol of Mab covalent immobilization on the optical chip CM5 of a biosensor and also SPR registration of molecular interactions Mab-biomarker and in the “sandwich” assay type Mab-biomarker-Pab or Mab-biomarker-Pab/GNP are considered in detail.Описан высокочувствительный метод детекции низких концентраций целевых белков с помощью усиления сигнала оптического биосенсора на основе поверхностного плазмонного резонанса (SPR) с использованием золотых наночастиц (по типу “сандвич”). В качестве модели биомаркера использован коммерческий белковый препарат бета-2-микроглобулина (B2M), а также препараты поликлональных (Pab) и моноклональных антител (Mab) к B2M. Данный метод анализа вследствие его универсальности и воспроизводимости может быть применён для анализа любых белковых биомаркеров. Подробно рассмотрены экспериментальные протоколы синтеза золотых наночастиц (GNP), получения их конъюгатов с поликлональными антителами (Pab/GNP), спектрофотометрического определения концентрации наночастиц и конъюгатов, ковалентной иммобилизации Mab на поверхности оптического чипа СМ5 биосенсора, регистрации взаимодействий Mab-биомаркер и формирования типа “сандвич” Mab-биомаркер-Pab и Mab-биомаркер-Pab/GNP

Контроль качества меченых FITC белков для интерактомных исследований методами капиллярного SDS гель-электрофореза и SPR биосенсором

The technology of dye-labeled proteins has many fields of application, especially in interactomics. The aim of this work was to adapt protocol of conjugation of low molecular weight (12 – 15 kDа) heme-containing proteins with fluorescein isothiocyanate, isomer I, (FITC) for subsequent protein-protein interaction studies. We have monitored the quality of FITC-labeling of the target protein and comparative assessment of its binding capacity. Using the cytochrome C (Mw 12 kDа) as an example, it has been shown that using the three step method approach including conventional spectrophotometry, capillary gel electrophoresis and SPR analysis it is possible to assess: (i) the capability of the FITC-labeled target protein to interact with its protein partner and protein material from tissue lysates, (ii) the fact of dye conjugation with the protein, and (iii) the quality of purification for final protein preparation from unreacted free dye moleculesТехнология меченых красителем белков имеет очень много областей использования, в том числе и для интерактомных исследований. Целью данной работы была оценка применимости протокола мечения белков флуоресцеин изотиоционатом (изомер I, (FITC)) для белков с небольшой молекулярной массой (12 –15 кДа) путем их ковалентной конъюгации с FITC, а также контроль качества включения метки в белок и сравнительная оценка его способности к белок-белковым взаимодействиям. На примере цитохрома с (12 кДа) было показано, что комбинированное использование методов традиционной спектрофотометрии, капиллярного гель-электрофореза и SPR-анализа позволяет сделать выводы о: а) сохранении способности меченого целевого белка взаимодействовать с белками-партнёрами и белковым материалом тканевых лизатов; б) факте включения метки в белок; в) качестве очистки финального белкового препарата от не прореагировавших с ним свободных молекул красителя

Scalar Potential Without Cubic Term in 3-3-1 Models Without Exotic Electric Charges

A detailed study of the criteria for stability of the scalar potential, and the proper electroweak symmetry breaking pattern in some 3-3-1 models without exotic electric charges is presented. In this paper we concentrate in a scalar sector with three Higgs scalar triplets, with a potential that does not include the cubic term, due to the presence of a discrete symmetry. For the analysis we use, and improve, a method previously developed to study the scalar potential in the two-Higgs-doublet extension of the standard model. Our main result is to show the consistency of those 3-3-1 models without exotic electric charges.Comment: 19 page

The longitudinal cross section of vector meson electroproduction

We analyze electroproduction of light vector mesons (V=rho, phi and omega) at small Bjorken-x in the handbag approach in which the process factorizes into general parton distributions and partonic subprocesses. The latter are calculated in the modified perturbative approach where the transverse momenta of the quark and antiquark forming the vector meson are retained and Sudakov suppressions are taken into account. Modeling the generalized parton distributions through double distributions and using simple Gaussian wavefunctions for the vector mesons, we compute the longitudinal cross sections at large photon virtualities. The results are in fair agreement with the findings of recent experiments performed at HERA and HERMES.Comment: 27 pages, 20 figures, using LATEX with graphic

Особенности пробоподготовки лизатов для повышения эффективности выделения белковых партнеров целевых белков, кодируемых генами 18-ой хромосомы человека

The aim of this work was to test modifications of the standard protocol for the sample preparation of cell/tissue lysate before performing the affinity isolation of lysate protein partners for the target protein (bait protein) which is covalently immobilized on an inert sorbent (e.g. BrCN-, SH-Sepharose 4B) or a carrier (e.g. paramagnetic nanoparticles). The series of our previous works on applying the approach to direct molecular fishing procedure with combination of affinity chromatography and LC-MS/MS analysis using a number of proteins, encoded by the genes of human chromosome 18, have shown that there are at least two problems affecting the specificity and the effectiveness of this procedure. These include: (i) redundancy of the background proteins in the eluates from an affinity sorbent (carrier) due to isolation of multiprotein complexes “labeled” with a direct protein partner which binds with a bait protein immobilized on the sorbent; (ii) low enrichment of the eluates with appropriate protein partners due to the fact that some direct protein partners in the lysate exist in stable “wild type” complexes with the bait protein itself. This means that latter group of protein partners will not be sufficiently isolated from lysate. Therefore, in order to increase the specificity and efficiency of affinity isolation of protein partners for the bait protein, we modified the standard protocol of lysate preparation and the preliminary step on dissociation of lysate protein complexes was added. Several model experiments for the choice of regeneration solution, assessment of their efficiency in the dissociation of lysate protein complexes as well as the stability and binding capacity of proteins were performed under the control of surface plasmon resonance (SPR) biosensor Biacore 3000 using HepG2 cell lysate. It was shown that acid treatment and incubation of the cell lysate for one min on ice (final lysate dilution 20 times) and subsequent neutralization (pH shift from 2.0 to 7.4) resulted in maximal dissociation of the lysate protein complexes without significant negative effects on the protein-protein interactions tested.Целью работы было экспериментальное тестирование модификации стандартного протокола пробоподготовки клеточного/ тканевого лизата перед выполнением процедуры аффинного выделения из него белков-партнеров для целевого белка (белка-наживки), иммобилизованного на инертном сорбенте или парамагнитных наночастицах. Цикл наших предыдущих работ, посвященных прямому молекулярному фишингу с сопряжением хроматографических и масс-спектрометрических методов и технологии парамагнитных наночастиц c использованием ряда белков 18-ой хромосомы человека и также других белков показал, что существуют, по крайне мере, две проблемы, влияющие на специфичность и эффективность данной процедуры: (i) избыточность фоновых белков в элюатах с аффинного сорбента, обусловленная выделением мультибелковых комплексов, меченых прямым партнером, который связывается с целевым белком на сорбенте; (ii) низкая обогащенность элюатов белками-партнерами целевой группы обусловленная тем, что та или иная часть прямых белков-партнеров в лизате находится в составе стабильных комплексов «дикого типа» с самим белком-наживкой и не будет в достаточной степени выделена из лизата. Поэтому для повышения специфичности и эффективности аффинного выделения белков-партнеров целевого белка нами предложена модификация стандартной пробоподготовки, заключающаяся в предварительной диссоциации белковых комплексов лизата. Модельные эксперименты по выбору регенерационного раствора, оценке стабильности и связывающей способности белков при его воздействии, а также оценка эффективности диссоциации комплексов в лизате были выполнены под контролем оптического биосенсора Biacore 3000 («GE Healthcare», США) с использованием лизата клеточной культуры гепатокарциномы человека (HepG2) и рекомбинантных препаратов белков, кодируемых генами 18-ой хромосомы человека, Показано, что кислотная обработка разбавленного в 20 раз лизата с кратковременной экспозицией в течение 1 мин на льду и с последующей нейтрализацией (с рН 2.0 до рН 7.4) приводила к максимальной диссоциации белковых комплексов лизата, не оказывая существенного негативного влияния на тестируемые белок- белковые взаимодействия

Valence-quark distributions in the pion

We calculate the pion's valence-quark momentum-fraction probability distribution using a Dyson-Schwinger equation model. Valence-quarks with an active mass of 0.30 GeV carry 71% of the pion's momentum at a resolving scale q_0=0.54 GeV = 1/(0.37 fm). The shape of the calculated distribution is characteristic of a strongly bound system and, evolved from q_0 to q=2 GeV, it yields first, second and third moments in agreement with lattice and phenomenological estimates, and valence-quarks carrying 49% of the pion's momentum. However, pointwise there is a discrepancy between our calculated distribution and that hitherto inferred from parametrisations of extant pion-nucleon Drell-Yan data.Comment: 8 pages, 3 figures, REVTEX, aps.sty, epsfig.sty, minor corrections, version to appear in PR

Sum rules and dualities for generalized parton distributions: is there a holographic principle?

To leading order approximation, the physical content of generalized parton distributions (GPDs) that is accessible in deep virtual electroproduction of photons or mesons is contained in their value on the cross-over trajectory. This trajectory separates the t-channel and s-channel dominated GPD regions. The underlying Lorentz covariance implies correspondence between these two regions through their relation to GPDs on the cross-over trajectory. This point of view leads to a family of GPD sum rules which are a quark analogue of finite energy sum rules and it guides us to a new phenomenological GPD concept. As an example, we discuss the constraints from the JLab/Hall A data on the dominant u-quark GPD H. The question arises whether GPDs are governed by some kind of holographic principle.Comment: 45 pages, 4 figures, Sect. 2 reorganized for clarity. Typos in Eq. (20) corrected. 4 new refs. Matches published versio