Sulfo-SMCC Prevents Annealing of Taxol-Stabilized Microtubules In Vitro

Microtubule structure and functions have been widely studied in vitro and in cells. Research has shown that cysteines on tubulin play a crucial role in the polymerization of microtubules. Here, we show that blocking sulfhydryl groups of cysteines in taxol-stabilized polymerized microtubules with a commonly used chemical crosslinker prevents temporal end-to-end annealing of microtubules in vitro. This can dramatically affect the length distribution of the microtubules. The crosslinker sulfosuccinimidyl 4-(N-maleimidomethyl)cyclohexane-1-carboxylate, sulfo-SMCC, consists of a maleimide and an N-hydroxysuccinimide ester group to bind to sulfhydryl groups and primary amines, respectively. Interestingly, addition of a maleimide dye alone does not show the same interference with annealing in stabilized microtubules. This study shows that the sulfhydryl groups of cysteines of tubulin that are vital for the polymerization are also important for the subsequent annealing of microtubules.Comment: 3 figure

XML for ETDs

The main objective of this project was to devise a tool/procedure to aid students at Virginia Tech in developing their electronic theses and dissertations (ETDs) in eXtensible Markup Language (XML) and to document properly all the work that was done at Virginia Tech in this regard. The project began by studying the other ETD-XML projects done earlier. Both the approaches (DTD and XSD) explored at Virginia Tech were studied and an attempt was made to improve the XSD approach using VBA (Visual Basic for Applications). The proposed approach was completely implemented and documented in a way that should be easy for the students to comprehend. This should help ease student efforts to prepare theses in XML

Scenario/Class Diagram Synthesis

The scenario-synthesis problem in requirements analysis is explored in this report.The approach suggested by Khriss et al.is adapted for the domain of Digital Libraries. The results of the synthesis along with the entire transformation process are elaborated in this report

Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of conjugated bile salt hydrolase from Bifidobacterium longum

Conjugated bile salt hydrolase (BSH) catalyses the hydrolysis of the amide bond that conjugates bile acids to glycine and to taurine. The BSH enzyme from Bifidobacterium longum was overexpressed in Escherichia coli BL21(DE3), purified and crystallized. Crystallization conditions were screened using the hanging-drop vapour-diffusion method. Crystal growth, with two distinct morphologies, was optimal in experiments carried out at 303 K. The crystals belong to the hexagonal system, space group P622 with unit-cell parameters a = b = 124.86, c = 219.03 Angstrom, and the trigonal space group P321, with unit-cell parameters a = b = 125.24, c = 117.03 Angstrom. The crystals diffracted X-rays to 2.5 Angstrom spacing. Structure determination using the multiple isomorphous replacement method is in progress

Expression, purification, crystallization and preliminary X-ray diffraction analysis of conjugated bile salt hydrolase from Bifidobacterium longum

Conjugated bile salt hydrolase (BSH) catalyses the hydrolysis of the amide bond that conjugates bile acids to glycine and to taurine. The BSH enzyme from Bifidobacterium longum was overexpressed in Escherichia coli BL21(DE3), purified and crystallized. Crystallization conditions were screened using the hanging-drop vapour-diffusion method. Crystal growth, with two distinct morphologies, was optimal in experiments carried out at 303 K. The crystals belong to the hexagonal system, space group P622 with unit-cell parameters a = b = 124.86, c = 219.03 Angstrom, and the trigonal space group P321, with unit-cell parameters a = b = 125.24, c = 117.03 Angstrom. The crystals diffracted X-rays to 2.5 Angstrom spacing. Structure determination using the multiple isomorphous replacement method is in progress

GENERIC AND ADAPTIVE METADATA MANAGEMENT FRAMEWORK FOR SCIENTIFIC DATA REPOSITORIES

Der rapide technologische Fortschritt hat in verschiedenen Forschungsdisziplinen zu vielfältigen Weiterentwicklungen in Datenakquise und -verarbeitung geführt. Hi- eraus wiederum resultiert ein immenses Wachstum an Daten und Metadaten, gener- iert durch wissenschaftliche Experimente. Unabhängig vom konkreten Forschungs- gebiet ist die wissenschaftliche Praxis immer stärker durch Daten und Metadaten gekennzeichnet. In der Folge intensivieren Universitäten, Forschungsgemeinschaften und Förderagenturen ihre Bemühungen, wissenschaftliche Daten effizient zu sichten, zu speichern und auszuwerten. Die wesentlichen Ziele wissenschaftlicher Daten- Repositorien sind die Etablierung von Langzeitspeicher, der Zugriff auf Daten, die Bereitstellung von Daten für die Wiederverwendung und deren Referenzierung, die Erfassung der Datenquelle zur Reproduzierbarkeit sowie die Bereitstellung von Meta- daten, Anmerkungen oder Verweisen zur Vermittlung domänenspezifischen Wis- sens, das zur Interpretation der Daten notwendig ist. Wissenschaftliche Datenspe- icher sind hochkomplexe Systeme, bestehend aus Elementen aus unterschiedlichen Forschungsfeldern, wie z. B. Algorithmen für Datenkompression und Langzeit- datenarchivierung, Frameworks für das Metadaten- und Annotations-management, Workflow-Provenance und Provenance-Interoperabilität zwischen heterogenen Work- flowsystemen, Autorisierungs und Authentifizierungsinfrastrukturen sowie Visual- isierungswerkzeuge für die Dateninterpretation. Die vorliegende Arbeit beschreibt eine modulare Architektur für ein wis- senschaftliches Datenarchiv, die Forschungsgemeinschaften darin unterstützt, ihre Daten und Metadaten gezielt über den jeweiligen Lebenszyklus hinweg zu orchestri- eren. Diese Architektur besteht aus Komponenten, die vier Forschungsfelder repräsen- tieren. Die erste Komponente ist ein Client zur Datenübertragung (“data transfer client”). Er bietet eine generische Schnittstelle für die Erfassung von Daten und den Zugriff auf Daten aus wissenschaftlichen Datenakquisesystemen. Die zweite Komponente ist das MetaStore-Framework, ein adaptives Metadaten- Management-Framework, das die Handhabung sowohl statischer als auch dynamis- cher Metadatenmodelle ermöglicht. Um beliebige Metadatenschemata behandeln zu können, basiert die Entwicklung des MetaStore-Frameworks auf dem komponen- tenbasierten dynamischen Kompositions-Entwurfsmuster (component-based dynamic composition design pattern). Der MetaStore ist außerdem mit einem Annotations- framework für die Handhabung von dynamischen Metadaten ausgestattet. Die dritte Komponente ist eine Erweiterung des MetaStore-Frameworks zur au- tomatisierten Behandlung von Provenance-Metadaten für BPEL-basierte Workflow- Management-Systeme. Der von uns entworfene und implementierte Prov2ONE Al- gorithmus übersetzt dafür die Struktur und Ausführungstraces von BPEL-Workflow- Definitionen automatisch in das Provenance-Modell ProvONE. Hierbei ermöglicht die Verfügbarkeit der vollständigen BPEL-Provenance-Daten in ProvONE nicht nur eine aggregierte Analyse der Workflow-Definition mit ihrem Ausführungstrace, sondern gewährleistet auch die Kompatibilität von Provenance-Daten aus unterschiedlichen Spezifikationssprachen. Die vierte Komponente unseres wissenschaftlichen Datenarchives ist das Provenance-Interoperabilitätsframework ProvONE - Provenance Interoperability Framework (P-PIF). Dieses gewährleistet die Interoperabilität von Provenance-Daten heterogener Provenance-Modelle aus unterschiedlichen Workflowmanagementsyste- men. P-PIF besteht aus zwei Komponenten: dem Prov2ONE-Algorithmus für SCUFL und MoML Workflow-Spezifikationen und Workflow-Management-System- spezifischen Adaptern zur Extraktion, Übersetzung und Modellierung retrospektiver Provenance-Daten in das ProvONE-Provenance-Modell. P-PIF kann sowohl Kon- trollfluss als auch Datenfluss nach ProvONE übersetzen. Die Verfügbarkeit hetero- gener Provenance-Traces in ProvONE ermöglicht das Vergleichen, Analysieren und Anfragen von Provenance-Daten aus unterschiedlichen Workflowsystemen. Wir haben die Komponenten des in dieser Arbeit vorgestellten wissenschaftlichen Datenarchives wie folgt evaluiert: für den Client zum Datentrasfer haben wir die Daten-übertragungsleistung mit dem Standard-Protokoll für Nanoskopie-Datensätze untersucht. Das MetaStore-Framework haben wir hinsichtlich der folgenden bei- den Aspekte evaluiert. Zum einen haben wir die Metadatenaufnahme und Voll- textsuchleistung unter verschiedenen Datenbankkonfigurationen getestet. Zum an- deren zeigen wir die umfassende Abdeckung der Funktionalitäten von MetaStore durch einen funktionsbasierten Vergleich von MetaStore mit bestehenden Metadaten- Management-Systemen. Für die Evaluation von P-PIF haben wir zunächst die Korrek- theit und Vollständigkeit unseres Prov2ONE-Algorithmus bewiesen und darüber hin- aus die vom Prov2ONE BPEL-Algorithmus generierten Prognose-Graphpattern aus ProvONE gegen bestehende BPEL-Kontrollflussmuster ausgewertet. Um zu zeigen, dass P-PIF ein nachhaltiges Framework ist, das sich an Standards hält, vergle- ichen wir außerdem die Funktionen von P-PIF mit denen bestehender Provenance- Interoperabilitätsframeworks. Diese Auswertungen zeigen die Überlegenheit und die Vorteile der einzelnen in dieser Arbeit entwickelten Komponenten gegenüber ex- istierenden Systemen

Towards Streaming Speech-to-Avatar Synthesis

Streaming speech-to-avatar synthesis creates real-time animations for a virtual character from audio data. Accurate avatar representations of speech are important for the visualization of sound in linguistics, phonetics, and phonology, visual feedback to assist second language acquisition, and virtual embodiment for paralyzed patients. Previous works have highlighted the capability of deep articulatory inversion to perform high-quality avatar animation using electromagnetic articulography (EMA) features. However, these models focus on offline avatar synthesis with recordings rather than real-time audio, which is necessary for live avatar visualization or embodiment. To address this issue, we propose a method using articulatory inversion for streaming high quality facial and inner-mouth avatar animation from real-time audio. Our approach achieves 130ms average streaming latency for every 0.1 seconds of audio with a 0.792 correlation with ground truth articulations. Finally, we show generated mouth and tongue animations to demonstrate the efficacy of our methodology.Comment: Submitted to ICASSP 202

ENANTIOMERIC SEPARATION OF RIVAROXABAN BY A CHIRAL LIQUID CHROMATOGRAPHIC METHOD

Objective: To develop a novel,simple, selective and enantiomeric separation of rivaroxaban by a chiral liquid chromatographic method as per ICH guidelines.Methods: An enantioselective reversed phase high performance liquid chromatographic method was developed and validated. The enantiomers of rivaroxaban was resolved on a Chiralcel OD-H (250 mm × 4.6 mm, 5 mm) column using a mobile phase system containing n-hexane –isopropanol (50: 50 v/v/) and column temperature at 35°C. The resolution between the enantiomers was not less than 2.0. The developed method was validated according to ICH guidelines.Results: The calibration curve was found to be linear over the concentration range of 0.075–1.2µg/mL (r2= 0.9996). The limit of detection and limit of quantification of the (R)-enantiomer were found to be 0.025 and 0.075µg/mL, respectively, for 20 mL injection volume. The percentage recovery of the (R)-enantiomer ranged from 92.06 to 105.9 in bulk drug samples of rivaroxaban. The final optimized method was successfully applied to separate the (R)-enantiomer from rivaroxaban and was proved to be reproducible, accurate and robust for the quantitative determination of the (R)-enantiomer in Rivaroxaban.Conclusion: A novel, simple, selective and simple, selective and enantiomeric separation of rivaroxaban by a chiral liquid chromatographic method was developed as per ICH guidelines.Hence, the method can be used for routine analysis in pharmaceutical industry.Â