Design, synthesis, physicochemical and biological properties of ß-hydroxy-ß-arylalkanoic acid derivatives

Nesteroidni antiinflamatorni lekovi (NSAIL) se koriste za ublažavanje simptoma akutne i hronične inflamacije već više od pedeset godina. Grupa NSAIL je veoma brojna i obuhvata različite hemijske strukture. Potreba za pronalaženjem novih NSAIL i dalje postoji jer neselektivni NSAIL često izazivaju neželjene gastrointestinalne efekte, a neki noviji selektivni lekovi se dovode u vezu sa ozbiljnim neželjenim kardiovaskularnim efektima. U ovoj disertaciji opisani su dizajniranje, sinteza, ispitivanje fizičko-hemijskih i bioloških osobina β-hidroksi-β-arilalkanskih kiselina. U doking studijama je ispitan uticaj α supstitucije jednom ili dvema metil grupama bočnog niza šest prethodno već sintetisanih β-hidroksi-β-arilalkanskih kiselina koje su derivati β-hidroksi-β- bifenilbuterne kiseline ili β-hidroksi-β,β-difenilpropionske kiseline na inhibiciju enzima ciklooksigenaze kao i na selektivnost prema izoformi ciklooksigenaza-2. Doking studijama je ispitan uticaj različitih supstituenata (nitro, trifluorometil, metil, metoksi, dimetilamino grupe i hlora) na benzenovom prstenu sedam derivata 3-hidroksi-3,3- difenilpropanske kiseline na inhibiciju i selektivnost prema COX-2 izoformi. Izračunate su molekulske zapremine za sva dokovana jedinjenja i utvrđeno je da ispunjavaju uslov da su za minimalno 15 Å3 veće od molekulske zapremine ibuprofena, što znači da su ove kiseline potencijalno selektivne za COX-2. Modifikovanom Reformatski reakcijom sintetisano je sedam derivata 3-hidroksi- 3,3-difenilpropanske kiseline. Tri planirana jedinjenja nije bilo moguće sintetisati na ovaj način, kao ni korišćenjem indijuma kao katalizatora, niti klasičnom Reformatski reakcijom. Modifikovana Reformatski reakcija se sastoji iz dve faze. U prvoj fazi se sintetišu α-bromo alkil 1-etoksiestri iz α-bromsirćetne kiseline i etilvinil etra..

Cloning and expression of fluorescently labeled )-synuclein in Eschierichia coli

Fluorescentno obeleženi proteini su neprocenjivi alati u laboratorijskoj praksi za in vivo lokalizovanje i ispitivanje interakcija proteina. Dizajnirali smo vektor za ekspresiju mCerulean3 sa N-terminalnim heksahistidinskim obeleživacem fuzionisanim preko poliasparaginskog linkera i proteolitickog mesta za proteazu virusa graviranosti duvana (TEV) sa -sinukleinom. Ovaj konstrukt može se upotrebiti za proizvodnju -sinukleina nativne sekvence nakon proteolize TEV proteazom. Gen za mCerulean3 je nizom lancanih reakcija polimeraze (SOEing PCR) fuzionisan sa genom za -sinuklein i nakon amplifikacije ukloniran u plazmid pDUET-1. Escherichia coli BL21(DE3) je, nakon transformacije ovim konstruktom, upotrebljena za proizvodnju himernog proteina koji je zadržao fluorescentna svojstva sa prinosom od ~2 mg po litru medijuma nakon precišcavanja imobilizovanom metal-afinitetnom hromatografijom (elektroforetska cistoca: ~80%). Ovaj himerni protein je uspešno proteolizovan TEV proteazom.Fluorescently labeled proteins are invaluable tools in laboratory practice to assess the in vivo localization and the interactions of proteins. Here we have designed an expression vector with an N-terminal hexahistidine-tagged mCerulean3 fused through a polyasparagine linker and the proteolytic site of tobacco etch virus protease (TEV) to - synuclein. This construct can be used to produce -synuclein of a native sequence after proteolysis with TEV protease. After fusion of the genes for mCerulean3 and -synuclein through a series of polymerase chain reactions (SOEing PCR), the resulting gene for the chimeric protein was cloned into the pDUET-1 plasmid. Escherichia coli BL21(DE3), upon transformation with this construct, can be used to produce the chimeric protein that retained the fluorescent properties of mCerulean3, with a yield of ~2 mg per liter of medium after purification by immobilized metal-affinity chromatography (electrophoretic purity: ~80%). This chimeric protein was successfully proteolyzed by TEV protease.Abstract: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/5373

Cloning and expression of fluorescently labeled )-synuclein in Eschierichia coli

Fluorescentno obeleženi proteini su neprocenjivi alati u laboratorijskoj praksi za in vivo lokalizovanje i ispitivanje interakcija proteina. Dizajnirali smo vektor za ekspresiju mCerulean3 sa N-terminalnim heksahistidinskim obeleživacem fuzionisanim preko poliasparaginskog linkera i proteolitickog mesta za proteazu virusa graviranosti duvana (TEV) sa -sinukleinom. Ovaj konstrukt može se upotrebiti za proizvodnju -sinukleina nativne sekvence nakon proteolize TEV proteazom. Gen za mCerulean3 je nizom lancanih reakcija polimeraze (SOEing PCR) fuzionisan sa genom za -sinuklein i nakon amplifikacije ukloniran u plazmid pDUET-1. Escherichia coli BL21(DE3) je, nakon transformacije ovim konstruktom, upotrebljena za proizvodnju himernog proteina koji je zadržao fluorescentna svojstva sa prinosom od ~2 mg po litru medijuma nakon precišcavanja imobilizovanom metal-afinitetnom hromatografijom (elektroforetska cistoca: ~80%). Ovaj himerni protein je uspešno proteolizovan TEV proteazom.Fluorescently labeled proteins are invaluable tools in laboratory practice to assess the in vivo localization and the interactions of proteins. Here we have designed an expression vector with an N-terminal hexahistidine-tagged mCerulean3 fused through a polyasparagine linker and the proteolytic site of tobacco etch virus protease (TEV) to - synuclein. This construct can be used to produce -synuclein of a native sequence after proteolysis with TEV protease. After fusion of the genes for mCerulean3 and -synuclein through a series of polymerase chain reactions (SOEing PCR), the resulting gene for the chimeric protein was cloned into the pDUET-1 plasmid. Escherichia coli BL21(DE3), upon transformation with this construct, can be used to produce the chimeric protein that retained the fluorescent properties of mCerulean3, with a yield of ~2 mg per liter of medium after purification by immobilized metal-affinity chromatography (electrophoretic purity: ~80%). This chimeric protein was successfully proteolyzed by TEV protease.Poster: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/5374

Determination of ionization constants (PKA) of β-hydroxy-β-arylalkanoic acids using high-pressure liquid chromatography

pKa values of five β-hydroxy-β-arylalkanoic acids and ibuprofen were determined using the RP-HPLC method. Stationary phase was octadecyl modified (C-18) silica gel, and mobile phase was a mixture of methanol and one of nine different buffers (60:40, v/v). wspH values were measured after mixing methanol with an appropriate buffer. The mean retention time of each compound was plotted against wspH of each mobile phase. The inflection point of each sigmoidal curve represented wspK a of the compound. Using wspK a in already known equations for the specific methanol/buffer mixture, wwpK a values were calculated. Obtained pKa values for synthesized compounds were in a narrow range from 3.34-3.81 and pKa for ibuprofen was 4.45. Predicted pKa values for these compounds in SPARC software showed good correlation with experimental pKa values (R2=0.8048)

Determination of ionization constants (PKA) of β-hydroxy-β-arylalkanoic acids using high-pressure liquid chromatography

pKa values of five β-hydroxy-β-arylalkanoic acids and ibuprofen were determined using the RP-HPLC method. Stationary phase was octadecyl modified (C-18) silica gel, and mobile phase was a mixture of methanol and one of nine different buffers (60:40, v/v). wspH values were measured after mixing methanol with an appropriate buffer. The mean retention time of each compound was plotted against wspH of each mobile phase. The inflection point of each sigmoidal curve represented wspK a of the compound. Using wspK a in already known equations for the specific methanol/buffer mixture, wwpK a values were calculated. Obtained pKa values for synthesized compounds were in a narrow range from 3.34-3.81 and pKa for ibuprofen was 4.45. Predicted pKa values for these compounds in SPARC software showed good correlation with experimental pKa values (R2=0.8048)

Treatment of osteoporosis alveolar bone with cobalt substituted hydroxyapatite nanoparticles

In this study nanocomposite was used for reconstruction of alveolar bone defect of mandible. Specifically, the main interest for the use of magnetic nanoparticles in biomedical applications is that an inhomogeneous external magnetic field exerts a force on them, and thus they can be manipulated or transported to a specific diseased tissue by a magnetic field gradient. In addition, magnetic particles are of interest because they do not retain any magnetism after removal of the magnetic field. Specifically, inorganic biodegradable nanoparticles (including ceramics, like hydroxyapatite) will be functionalized with bioactive compounds that bond to bone of low mass. Extremely good results in the recovery of alveolar bone osteoporosis were achieved already after 6th week of the application of magnetic nanoparticles. After bonding specifically to osteoporotic bone and not healthy bone, magnetic nanoparticle systems will deliver bioactive compounds to locally increase bone mass. Implantation of magnetic nanoparticles will create bone construction and enable quick formation of new bone and become the material of choice for accelerated bone regeneration

Cuticular chemoprofile of the fruit fly drosophila subobscura (diptera, drosophilidae)

In insects, cuticular hydrocarbon (CHC) profile is involved in many important biological functions and may vary in different conditions. Among fruit fly species, Drosophila subobscura is one of the most frequently used in genetic, ecological and evolutionary research, because of its rich chromosomal polymorphism, specific behavioral repertoires and habitat preferences. In this work, we identified and quantified cuticular chemoprofile of D. subobscura. Using gas chromatography (GC) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), 25 chemical compounds were found in males and 23 compounds were found in females. Further, ANOVA confirmed significant sexual dimorphism in cuticular chemoprofile amounts. Knowledge of cuticular chemistry could contribute to further research in D. subobscura, starting from behavioral, up to ecological, since this species is recognized as an important model system for the study and monitoring of global climate changes

Primeri interdisciplinarnih aktivnosti za unapređenje ekološke pismenosti učenika

Razumevanje ekosistema i procesa koji se dešavaju u životnoj sredini, predviđeno ekološkim obrazovanjem učenika, zahteva saradnju i timski rad nastavnika iz različitih disciplina. To podrazumeva primenu modela interdisciplinarnog pristupa učenju i nastavi. U okviru projekta ELIPS procenjeno je trenutno stanje nivoa ekološke pismenosti učenika sedmog razreda osnovne škole u Srbiji, uz određivanje faktora koji doprinose razvoju ekološkog identiteta učenika. Od mogućih 240 poena na međunarodnom upitniku koji meri nivo ekološke pismenosti, MSELS, učenici iz Srbije (n=877) ostvarili su prosečno 148 poena. Kako bi nastavnici prirodnih predmeta u osnovnoj školi imali gotove alate za razvoj pro-ekološkog ponašanja i brige o životnoj sredini, članice tima projekta ELIPS razvijaju nastavni materijal u funkciji poboljšanja ekoloških promišljanja, kao i razvoja ekološkog senzibiliteta svih učesnika u procesu obrazovanja. U ovom radu su data uputstva za različite jednostavne aktivnosti u nastavi biologije i hemije, kojim bi učenici bolje razumeli ekološke probleme. Jedna od predloženih aktivnosti se može realizovati upotrebom lako dostupnog pribora i materijala, kao što su latice crvene ruže, sumpor u prahu, providna staklena posuda, odgovarajući poklopac i šibice. U eksperimentu kojim se pokazuje efekat oksida sumpora iz kiselih kiša na pigmente u cveću, učenici mogu da na razumljiv način shvate negativan efekat kiselih kiša na prirodu, uz podsticanje diskusije o značaju pigmenata u biljkama. Ova aktivnost može inspirisati učenike da sami prepoznaju druge primere zagađenja životne sredine, kao što su ispuštanje neprečišćenih otpadnih voda ili uticaj nepravilno odloženog opasnog otpada na kvalitet zemljišta. Horizontalna i vertikalna integracija sadržaja prirodnih nauka, kroz navođenje primera ekoloških problema i izvođenje jednostavnih eksperimenata, može olakšati učenicima razumevanje prirode i uloge čoveka u njoj, što je ključno za negovanje njihovog ekološkog identiteta.Abstract: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/6494

Primeri interdisciplinarnih aktivnosti za unapređenje ekološke pismenosti učenika

Razumevanje ekosistema i procesa koji se dešavaju u životnoj sredini, predviđeno ekološkim obrazovanjem učenika, zahteva saradnju i timski rad nastavnika iz različitih disciplina. To podrazumeva primenu modela interdisciplinarnog pristupa učenju i nastavi. U okviru projekta ELIPS procenjeno je trenutno stanje nivoa ekološke pismenosti učenika sedmog razreda osnovne škole u Srbiji, uz određivanje faktora koji doprinose razvoju ekološkog identiteta učenika. Od mogućih 240 poena na međunarodnom upitniku koji meri nivo ekološke pismenosti, MSELS, učenici iz Srbije (n=877) ostvarili su prosečno 148 poena. Kako bi nastavnici prirodnih predmeta u osnovnoj školi imali gotove alate za razvoj pro-ekološkog ponašanja i brige o životnoj sredini, članice tima projekta ELIPS razvijaju nastavni materijal u funkciji poboljšanja ekoloških promišljanja, kao i razvoja ekološkog senzibiliteta svih učesnika u procesu obrazovanja. U ovom radu su data uputstva za različite jednostavne aktivnosti u nastavi biologije i hemije, kojim bi učenici bolje razumeli ekološke probleme. Jedna od predloženih aktivnosti se može realizovati upotrebom lako dostupnog pribora i materijala, kao što su latice crvene ruže, sumpor u prahu, providna staklena posuda, odgovarajući poklopac i šibice. U eksperimentu kojim se pokazuje efekat oksida sumpora iz kiselih kiša na pigmente u cveću, učenici mogu da na razumljiv način shvate negativan efekat kiselih kiša na prirodu, uz podsticanje diskusije o značaju pigmenata u biljkama. Ova aktivnost može inspirisati učenike da sami prepoznaju druge primere zagađenja životne sredine, kao što su ispuštanje neprečišćenih otpadnih voda ili uticaj nepravilno odloženog opasnog otpada na kvalitet zemljišta. Horizontalna i vertikalna integracija sadržaja prirodnih nauka, kroz navođenje primera ekoloških problema i izvođenje jednostavnih eksperimenata, može olakšati učenicima razumevanje prirode i uloge čoveka u njoj, što je ključno za negovanje njihovog ekološkog identiteta.Presentation: [https://cherry.chem.bg.ac.rs/handle/123456789/6495

Cuticular chemoprofile of the fruit fly drosophila subobscura (diptera, drosophilidae)

In insects, cuticular hydrocarbon (CHC) profile is involved in many important biological functions and may vary in different conditions. Among fruit fly species, Drosophila subobscura is one of the most frequently used in genetic, ecological and evolutionary research, because of its rich chromosomal polymorphism, specific behavioral repertoires and habitat preferences. In this work, we identified and quantified cuticular chemoprofile of D. subobscura. Using gas chromatography (GC) and gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS), 25 chemical compounds were found in males and 23 compounds were found in females. Further, ANOVA confirmed significant sexual dimorphism in cuticular chemoprofile amounts. Knowledge of cuticular chemistry could contribute to further research in D. subobscura, starting from behavioral, up to ecological, since this species is recognized as an important model system for the study and monitoring of global climate changes