Właściwości fizyko-chemiczne wybranych 8-azapuryn oraz specyficzna rybozylacja 2,6 – diamino-azapuryny przez fosforylazę nukleozydów purynowych

Równowaga tautomeryczne form aminowych 2,6-diamino-8-azapuryny, 8-aza-izo-guaniny oraz 8-azaguaniny została wyznaczona za pomocą obliczeń DFT na poziomie B3LYP/6311+G(d,p) oraz BHandHLYP/cc-pVTZ. Najbardziej prawdopodobny tautomer 2,6-diamino-8-azapuryny jest protonowany w pozycji N(9), co jest zbieżne z wynikami dostępnymi danymi eksperymentalnymi. Tautomer o najniższej energii swobodnej 8-aza-izo-guaniny jest protonowany w pozycjach N(3) i N(8). W przypadku ważniejszego biologicznie tautomeru N(9)-H prawdopodobieństwo protonacji w pozycji N(3) jest wyższe niż w N(1). Ten wynik, obserwowany również dla izo-guaniny, pokazuje odwrócone prawdopodobieństwo protonacji w pozycjach N(3) i N(1) w porównaniu z guaniną, a więc efekt mutacji izocytozyna->tymina, zaobserwowany dla alternatywnego kodu genetycznego, może również mieć miejsce w przypadku, kiedy izo-guanina zostanie zastąpiona 8-aza-izo-guaniną. Wyraźnie dominującym tautomerem 8-aza-guaniny jest forma uprotonowana w pozycji N(1) oraz N(9), co jest zgodne z wynikami otrzymanymi dla guaniny. Zatem guanina może z powodzeniem zostać zastąpiona przez 8-aza-guaninę, ponieważ nie niesie to ze sobą konsekwencji w postaci zaburzenia interfejsu Watsona-Cricka. Obliczone energie stanów wzbudzonych dla 8-aza-izo-guaniny oraz 2,6,-diamino-8-azapuryny pozostają w dobrej zgodności z dostępnymi danymi eksperymentalnymi i wskazują na najbardziej prawdopodobne tautomery, jako te odpowiedzialne za absorpcję. Obraz tautomeryczny 9-metylo-8-aza-izo-guaniny został zbadany również metodami hybrydowej chemii kwantowej (BHandHLYP/cc-pVTZ) oraz dodatkowo metodami kompozytowymi (G3, G4). Najbardziej dominującymi tautomerami są formy amino-oxo, które są protonowane w pozycjach N(1) i N(3). Ta kolejność dominacji jest zgodna z wynikami tautomerii otrzymanych dla 8-aza-izo-guaniny, ale metylacja badanej cząsteczki powoduje znaczny wzrost populacji form amino- enolowych protonowanych w pozycji O(2). Analiza właściwości elektrostatycznych 9-metylo-8-aza-izo-guaniny pokazuje, że dominujące tautomery mają równomierny rozkład ładunku, ale zdecydowana większość wysokoenergetycznych form protonowanych na pierścieniu triazolowym to cwiterjony. Fosforylaza nukleozydów purynowych (PNP) jest enzymem, który katalizuje odwracalny proces konwersji (rybozylacja i fosforoliza) między zasadami nukleinowymi (purynami) i ich nukleozydami. Badania eksperymentalne wykazały, że cielęce PNP rybozyluje analogi purynowe w określonych pozycjach - 2,6-diamino-8-azapuryna w pozycjach 7 lub 8 i 8-azaguanina w pozycji 9 pierścienia triazolowego. Przyczyną tego zjawiska może być różna ekspozycja substratów purynowych na kanał prowadzący do miejsca wiązania. Tę hipotezę zweryfikowano przez zastosowanie technik modelowania molekularnego do dwóch kompleksów analogów purynowych 2,6-diamino-azapuryny - cielęce PNP (kod pdb: 1LVU) i 8-azaguaniny - cielęce PNP (kod pdb: 2AI1). Wyniki uzyskane w połączeniu z metodami chemii kwantowej, dokowania i dynamiki molekularnej wykazały jakościową trafność naszej hipotezy. Energie swobodne wiązania układów białko-ligand pokazały, że najbardziej prawdopodobne mody wiązania eksponują azot N(8) w przypadku kompleksu z 2,6-diamino-8-azapuryną i azot N9 dla kompleksu z 8-azaguaniną w kierunku kanału wiążącego, a także wykluczają ekspozycję N9 dla 2,6-diamino-8-azapuryny i N7 dla 8-azaguaniny, co jest częściowo zgodne z danymi eksperymentalnymi. Innym ważnym wynikiem uzyskanym w tym badaniu jest znacznie większa populacja protonowanej formy kluczowej reszty Glu-201 (ze względu na jej obecność w kieszeni wiążącej), w porównaniu ze standardową protonacją niezwiązanego kwasu glutaminowego w roztworze. Wynik ten w połączeniu z populacjami postaci tautomerycznych obu badanych układów silnie sugeruje, że 2,6-diamino-8-azaguanina i 8-azaguanina są rozpoznawane przez białka odpowiednio ze zdeprotonowaną i protonowaną resztą Glu-201. Porównanie wyznaczonych modów wiązania badanych ligandów z inhibitorami obecnymi w strukturach krystalicznych sugeruje, że modyfikacja inhibitora (S)-PMPDAP, w którym łańcuch 2- (fosfonometoksy) propylowy jest przyłączony w pozycji 8 zamiast w pozycji 9, może zwiększyć jego powinowactwo wiązania się do białka PNP.Uniwersytet Warmińsko-Mazurski: środki statutowe Katedry Fizyki i Biofizyki, grant wewnętrzny Wydziału Naki o Zywności

Dynamical aspects of inextensible chains

In the present work the dynamics of a continuous inextensible chain is studied. The chain is regarded as a system of small particles subjected to constraints on their reciprocal distances. It is proposed a treatment of systems of this kind based on a set Langevin equations in which the noise is characterized by a non-gaussian probability distribution. The method is explained in the case of a freely hinged chain. In particular, the generating functional of the correlation functions of the relevant degrees of freedom which describe the conformations of this chain is derived. It is shown that in the continuous limit this generating functional coincides with a model of an inextensible chain previously discussed by one of the authors of this work. Next, the approach developed here is applied to a inextensible chain, called the freely jointed bar chain, in which the basic units are small extended objects. The generating functional of the freely jointed bar chain is constructed. It is shown that it differs profoundly from that of the freely hinged chain. Despite the differences, it is verified that in the continuous limit both generating functionals coincide as it is expected.Comment: 15 pages, LaTeX 2e + various packages, 3 figures. The title has been changed and three references have been added. A large part of the manuscript has been rewritten to improve readability. Chapter 4 has been added. It contains the construction of the generating functional without the shish-kebab approximation and a new derivation of the continuous limit of the freely jointed bar chai

Molecular phylogeny provides new insights on the taxonomy and composition of Lyperosomum Looss, 1899 (Digenea, Dicrocoeliidae) and related genera

Lyperosomum Looss, 1899 is one of the largest genera of the Dicrocoeliidae and is one of the best examples of the systematic complexity and taxonomic instability within this family. We present the molecular analyses based on novel sequences of nuclear and mitochondrial genes obtained from 56 isolates of adult flukes and larval stages of dicrocoeliids belonging to Lyperosomum, Skrjabinus, Zonorchis as well as previously available sequence data. According to obtained results we propose to return Zonorchis clathratus and Z. petiolatus into Lyperosomum, and to recognize L. alagesi as a synonym of L. petiolatum. Our study shows that L. petiolatum commonly occurs in Europe in corvids as well as in several species of migratory songbirds, e.g. Sylvia atricapilla. At the same time, the Turdidae appear to host a distinct species of Lyperosomum. The phylogenetic analysis has clearly demonstrated the paraphylepic nature of Lyperosomum and indicated the need of its thorough revision preferably using specimens from type hosts and type territories of nominal species. In addition, inclusion of numerous not yet sequenced dicrocoeliid genera into future phylogenetic studies is necessary to clarify the interrelationships of taxa within the family and stabilize its system

Modifying alkylzinc reactivity with 2,2 '-dipyridylamide : activation of tBu-Zn bonds for para-alkylation of benzophenone

Undercover agent: Masquerading as a simple donor-acceptor complex (1), sodium amide substoichiometrically activates tBuZn for the challenging 1,6-addition of a tert-butyl group to benzophenone. In contrast, the nonactivated tBuZn is ineffectual

Electrochemical and structural studies of one-dimensional copper charge transfer complexes.

The electrochemistry of solid electrodes of charge transfer complexes of tetracyanoquinodimethane (TCNQ) and copper complexes with nitrogen containing chelates, such and dipyridylamine (dpaH), bipyridyl (bpy) and 1,10-dimethyl-2,9-phenanthroline (dmp), has been investigated with cyclic voltammetry. Pressed pellet electrodes of these complexes exhibit a broad electrochemically stable region. The oxidative and reductive breakdown reactions involve solid state reactions into the bulk electrode. These materials also act as electron mediators for glucose oxidation in glucose oxidase modified electrodes. The structure of the model compound, copper(I)(dpaH)₂Cl has been determined to have a distorted tetrahedral coordination sphere. The electrochemistry of solid electrodes of charge transfer complexes of tetrathiafulvalene (TTF) with copper chloride and copper bromide has been investigated with cyclic voltammetry. Pressed pellet electrodes do not exhibit a broad stable region, as do the TCNQ complexes. A preliminary structure of the organic part of tetramethyltetraselenafulvalene copper chloride has been determined from the solution of the Patterson function and exhibits a displacive modulation with a repeat unit of seven TMTSF molecules. (TTF)(SCN)₀ͺ₆₆ and (TTF)Cu(SCN)₂ have been investigated by infrared spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, and X-ray diffraction. (TTF)(SCN)₀ͺ₆₆ crystallized in a tetragonal space group with a disordered column of thiocyanate anions. (TTF)Cu(SCN)₂ is an insulator with a two-dimensional network of Cu(SCN)₂⁻ ions. X-ray crystal structures of four compounds prepared in association with copper complex chemistry have been determined; (1) 5,5'-dibromo-2,2'-bithiophene, (2) 3,5,5'-tribromo-2,2'-bithiophene, (3) Cu(dmp)(CN)₂ ⁻ · Bu₄N⁺ and (4) the 1:2 adduct of dimercaptosuccinic acid and dimethylformamide.Digitization note: p.90 and 126 missing from paper original

Poprawa algorytmu sterowania trójzłożowej chłodziarki adsorpcyjnej

W artykule opisana jest zasada działania chłodziarki adsorpcyjnej na przykładzie trójzłożowej dwuparownikowej chłodziarki pracującej na parze silikażel - woda. Przedstawiony jest oryginalny algorytm sterowania oraz opisane są modyfikacje, którym został poddany. W artykule zaprezentowane zostały wyniki z pracy agregatu pod kontrolą nowego algorytmu oraz wspomniane zostały dodatkowe możliwości jego poprawy. Modyfikacja algorytmu poprawiła COP o ponad 10% oraz pozytywnie wpłynęła na stabilność pracy urządzenia

Modelowanie trójzłożowej chłodziarki adsorpcyjnej

Praca omawia możliwość skonstruowania trójżłożowej chłodziarki adsorpcyjnej wykorzystującej parę roboczą woda–silikażel i pozwalającej na konwersję niskotemperaturowego ciepła (o temperaturze około 60 ºC) na chłód. Chłodziarka taka mogłaby być zasilana ciepłem sieciowym pochodzącym z kogeneracji. Zastosowanie trzech adsorberów pozwala na zróżnicowanie ciśnienia adsorpcji i podwyższenie efektywności termodynamicznej urządzenia za cenę wytwarzania mocy chłodniczej na dwóch poziomach temperatury. Opisano budowę i zasadę działania takiej chłodziarki. Procesy zachodzące w chłodziarce adsorpcyjnej mogą zostać zamodelowane w oparcia o równania różniczkowe o stałych skupionych. Praca zawiera model matematyczny chłodziarki oraz wyniki symulacji pozwalające na optymalizację cyklu chłodziarki