Asymmetric cyclopropanation of olefins catalysed by Cu(I) complexes of chiral pyridine-containing macrocyclic ligands (Pc-L*)

The synthesis and characterisation of copper(I) complexes of chiral pyridine-containing macrocyclic ligands (Pc-L*) and their use as catalysts in asymmetric cyclopropanation reactions are reported. All ligands and metal complexes were fully characterised, including crystal structures of some species determined by X-ray diffraction on single crystals. This allowed characterising the very different conformations of the macrocycles which could be induced by different substituents or by metal complexation. The strategy adopted for the ligand synthesis is very flexible allowing several structural modifications. A small library of macrocyclic ligands possessing the same donor properties but with either C-1 or C-2 symmetry was synthesized. Cyclopropane products with both aromatic and aliphatic olefins were obtained in good yields and enantiomeric excesses up to 99%.

Comparisons of bacterial patterns present at implant and tooth sites in subjects on supportive periodontal therapy. I. Impact of clinical variables, gender and smoking

OBJECTIVE: (I) To compare the oral microflora at implant and tooth sites in subjects participating in a periodontal recall program, (II) to test whether the microflora at implant and tooth sites differ as an effect of gingival bleeding (bleeding on probing (BOP)), or pocket probing depth (PPD), and (III) to test whether smoking and gender had an impact on the microflora. MATERIAL AND METHODS: Data were collected from 127 implants and all teeth in 56 subjects. Microbiological data were identified by the DNA-DNA checkerboard hybridization. RESULTS: PPD> or =4 mm were found in 16.9% of tooth, and at 26.6% of implant sites (P<0.01). Tooth sites with PPD> or =4 mm had a 3.1-fold higher bacterial load than implant sites (mean difference: 66%, 95% confidence interval (CI): 40.7-91.3, P<0.001). No differences were found for the red, orange, green, and yellow complexes. A higher total bacterial load was found at implant sites with PPD> or =4 mm (mean difference 35.7 x 10(5), 95% CI: 5.2 (10(5)) to 66.1 (10(5)), P<0.02 with equal variance not assumed). At implant sites, BOP had no impact on bacterial load but influenced the load at tooth sites (P<0.01). CONCLUSION: BOP, and smoking had no impact on bacteria at implant sites but influenced the bacterial load at tooth sites. Tooth sites harbored more bacteria than implant sites with comparable PPD. The 4 mm PPD cutoff level influenced the distribution and amounts of bacterial loads. The subject factor is explanatory to bacterial load at both tooth and implant sites.

Quantitative proteome analysis in cardiovascular physiology and pathology. I. Data processing

Methodological evaluation of the proteomic analysis of cardiovascular-tissue material has been performed with a special emphasis on establishing examinations that allow reliable quantitative analysis of silver-stained readouts. Reliability, reproducibility, robustness and linearity were addressed and clarified. In addition, several types of normalization procedures were evaluated and new approaches are proposed. It has been found that the silver-stained readout offers a convenient approach for quantitation if a linear range for gel loading is defined. In addition, a broad range of a 10-fold input (loading 20-200 microg per gel) fulfills the linearity criteria, although at the lowest input (20 microg) a portion of protein species will remain undetected. The method is reliable and reproducible within a range of 65-200 microg input. The normalization procedure using the sum of all spot intensities from a silver-stained 2D pattern has been shown to be less reliable than other approaches, namely, normalization through median or through involvement of interquartile range. A special refinement of the normalization through virtual segmentation of pattern, and calculation of normalization factor for each stratum provides highly satisfactory results. The presented results not only provide evidence for the usefulness of silver-stained gels for quantitative evaluation, but they are directly applicable to the research endeavor of monitoring alterations in cardiovascular pathophysiology.

Mammalian pre-mRNA 3' end processing factor CF I m 68 functions in mRNA export

Export of mRNA from the nucleus is linked to proper processing and packaging into ribonucleoprotein complexes. Although several observations indicate a coupling between mRNA 3' end formation and export, it is not known how these two processes are mechanistically connected. Here, we show that a subunit of the mammalian pre-mRNA 3' end processing complex, CF I(m)68, stimulates mRNA export. CF I(m)68 shuttles between the nucleus and the cytoplasm in a transcription-dependent manner and interacts with the mRNA export receptor NXF1/TAP. Consistent with the idea that CF I(m)68 may act as a novel adaptor for NXF1/TAP, we show that CF I(m)68 promotes the export of a reporter mRNA as well as of endogenous mRNAs, whereas silencing by RNAi results in the accumulation of mRNAs in the nucleus. Moreover, CF I(m)68 associates with 80S ribosomes but not polysomes, suggesting that it is part of the mRNP that is remodeled in the cytoplasm during the initial stages of translation. These results reveal a novel function for the pre-mRNA 3' end processing factor CF I(m)68 in mRNA export.

Molecular Determinants Defining the Triggering Range of Prefusion F Complexes of Canine Distemper Virus

The morbillivirus cell entry machinery consists of a fusion (F) protein trimer that refolds to mediate membrane fusion following receptor-induced conformational changes in its binding partner, the tetrameric attachment (H) protein. To identify molecular determinants that control F refolding, we generated F chimeras between measles virus (MeV) and canine distemper virus (CDV). We located a central pocket in the globular head domain of CDV F that regulates the stability of the metastable, prefusion conformational state of the F trimer. Most mutations introduced into this "pocket'" appeared to mediate a destabilizing effect, a phenotype associated with enhanced membrane fusion activity. Strikingly, under specific triggering conditions (i.e., variation of receptor type and H protein origin), some F mutants also exhibited resistance to a potent morbillivirus entry inhibitor, which is known to block F triggering by enhancing the stability of prefusion F trimers. Our data reveal that the molecular nature of the F stimulus and the intrinsic stability of metastable prefusion F both regulate the efficiency of F refolding and escape from small-molecule refolding blockers. IMPORTANCE: With the aim to better characterize the thermodynamic basis of morbillivirus membrane fusion for cell entry and spread, we report here that the activation energy barrier of prefusion F trimers together with the molecular nature of the triggering "stimulus" (attachment protein and receptor types) define a "triggering range," which governs the initiation of the membrane fusion process. A central "pocket" microdomain in the globular F head contributes substantially to the regulation of the conformational stability of the prefusion complexes. The triggering range also defines the mechanism of viral escape from entry inhibitors and describes how the cellular environment can affect membrane fusion efficiency.

New copper(II) complexes with isoconazole: Synthesis, structures and biological properties

There is an increasing demand for novel metal-based complexes with biologically relevant molecules in technology and medicine. Three new Cu(II) coordination compounds with antifungal agent isoconazole (L), namely mononuclear complexes CuCl2(L)(2) (1), and Cu(O2CMe)(2)(L)(2)center dot 2H(2)O (2) and coordination polymer Cu(pht)(L)(2)(n) (3) (where H(2)pht - o-phthalic acid) were synthesized and characterized by IR spectroscopy, thermogravimetric analysis and X-ray crystallography. X-ray analysis showed that in all complexes, the isoconazole is coordinated to Cu(II) centres by a N atom of the imidazole fragment. In complex I, the square-planar environment of Cu(II) atoms is completed by two N atoms of isoconazole and two chloride ligands, whereas the Cu(II) atoms are coordinated by two N atoms from two isoconazole ligands and two O atoms from the different carboxylate residues: acetate in 2 and phthalate in 3. The formation of an infinite chain through the bridging phthalate ligand is observed in 3. The biosynthetic ability of micromycetes Aspergillus niger CNMN FD 10 in the presence of the prepared complexes 1-3 as well as the antifungal drug isoconazole were studied. Complexes 2 and 3 accelerate the biosynthesis of enzymes (beta-glucosidase, xylanase and endoglucanase) by this fungus. Moreover, a simplified and improved method for the preparation of isoconazole nitrate was developed.

Bioavailability of silver nanoparticles and ions: from a chemical and biochemical perspective

Owing to their antimicrobial properties, silver nanoparticles (NPs) are the most commonly used engineered nanomaterial for use in a wide array of consumer and medical applications. Many discussions are currently ongoing as to whether or not exposure of silver NPs to the ecosystem (i.e. plants and animals) may be conceived as harmful or not. Metallic silver, if released into the environment, can undergo chemical and biochemical conversion which strongly influence its availability towards any biological system. During this process, in the presence of moisture, silver can be oxidized resulting in the release of silver ions. To date, it is still debatable as to whether any biological impact of nanosized silver is relative to either its size, or to its ionic constitution. The aim of this review therefore is to provide a comprehensive, interdisciplinary overview--for biologists, chemists, toxicologists as well as physicists--regarding the production of silver NPs, its (as well as in their ionic form) chemical and biochemical behaviours towards/within a multitude of relative and realistic biological environments and also how such interactions may be correlated across a plethora of different biological organisms.

Schmiede ─ Heiligtum ─ Wassermühle. Cham-Hagendorn (Kanton Zug) in römischer Zeit. Ausgrabungen 1944/45 und 2003/04

1944/1945 wurde in Cham-Hagendorn eine Wassermühle ausgegraben, die dank ihrer aussergewöhnlich guten Holzerhaltung seit langem einen prominenten Platz in der Forschung einnimmt. 2003 und 2004 konnte die Kantonsarchäologie Zug den Platz erneut archäologisch untersuchen. Dabei wurden nicht nur weitere Reste der Wassermühle, sondern auch Spuren älterer und jüngerer Anlagen geborgen: eine ältere und eine jüngere Schmiedewerkstatt (Horizont 1a/Horizont 3) sowie ein zweiphasiges Heiligtum (Horizonte 1a/1b). All diese Anlagen lassen sich nun in das in den neuen Grabungen erkannte stratigraphische Gerüst einhängen (s. Beil. 2). Dank der Holzerhaltung können die meisten Phasen dendrochronologisch datiert werden (s. Abb. 4.1/1a): Horizont 1a mit Schlagdaten zwischen 162(?)/173 und 200 n. Chr., Horizont 1b um 215/218 n. Chr. und Horizont 2 um 231 n. Chr. Ferner konnten in den neuen Grabungen Proben für mikromorphologische und archäobotanische Untersuchungen entnommen werden (Kap. 2.2; 3.11). In der vorliegenden Publikation werden der Befund und die Baustrukturen vorgelegt, (Kap. 2), desgleichen sämtliche stratifizierten Funde und eine umfassende Auswahl der 1944/1945 geborgenen Funde (Kap. 3). Dank anpassender Fragmente, sog. Passscherben, lassen sich diese zum Teil nachträglich in die Schichtenabfolge einbinden. Die mikromorphologischen und die archäobotanischen Untersuchungen (Kap. 2.2; 3.11) zeigen, dass der Fundplatz in römischer Zeit inmitten einer stark vom Wald und dem Fluss Lorze geprägten Landschaft lag. In unmittelbarer Nähe können weder eine Siedlung noch einzelne Wohnbauten gelegen haben. Die demnach nur gewerblich und sakral genutzten Anlagen standen an einem Bach, der vermutlich mit jenem Bach identisch ist, der noch heute das Groppenmoos entwässert und bei Cham-Hagendorn in die Lorze mündet (s. Abb. 2.4/1). Der antike Bach führte wiederholt Hochwasser ─ insgesamt sind fünf grössere Überschwemmungsphasen auszumachen (Kap. 2.2; 2.4). Wohl anlässlich eines Seehochstandes durch ein Überschwappen der Lorze in den Bach ausgelöst, müssen diese Überschwemmungen eine enorme Gewalt entwickelt haben, der die einzelnen Anlagen zum Opfer fielen. Wie die Untersuchung der Siedlungslandschaft römischer Zeit rund um den Zugersee wahrscheinlich macht (Kap. 6 mit Abb. 6.2/2), dürften die Anlagen von Cham-Hagendorn zu einer in Cham-Heiligkreuz vermuteten Villa gehören, einem von fünf grösseren Landgütern in diesem Gebiet. Hinweise auf Vorgängeranlagen fehlen, mit denen die vereinzelten Funde des 1. Jh. n. Chr. (Kap. 4.5) in Verbindung gebracht werden könnten. Diese dürften eher von einer der Überschwemmungen bachaufwärts weggerissen und nach Cham-Hagendorn eingeschwemmt worden sein. Die Nutzung des Fundplatzes (Horizont 1a; s. Beil. 6) setzte um 170 n. Chr. mit einer Schmiedewerkstatt ein (Kap. 2.5.1). Der Fundanfall, insbesondere die Schmiedeschlacken (Kap. 3.9) belegen, dass hier nur hin und wieder Geräte hergestellt und repariert wurden (Kap. 5.2). Diese Werkstatt war vermutlich schon aufgelassen und dem Verfall preisgegeben, als man 200 n. Chr. (Kap. 4.2.4) auf einer Insel zwischen dem Bach und einem Lorzearm ein Heiligtum errichtete (Kap. 5.3). Beleg für den sakralen Status dieser Insel ist in erster Linie mindestens ein eigens gepflanzter Pfirsichbaum, nachgewiesen mit Pollen, einem Holz und über 400 Pfirsichsteinen (Kap. 3.11). Die im Bach verlaufende Grenze zwischen dem sakralen Platz und der profanen Umgebung markierte man zusätzlich mit einer Pfahlreihe (Kap. 2.5.3). In diese war ein schmaler Langbau integriert (Kap. 2.5.2), der an die oft an Temenosmauern antiker Heiligtümer angebauten Portiken erinnert und wohl auch die gleiche Funktion wie diese gehabt hatte, nämlich das Aufbewahren von Weihegaben und Kultgerät (Kap. 5.3). Das reiche Fundmaterial, das sich in den Schichten der ersten Überschwemmung fand (s. Abb. 5./5), die um 205/210 n. Chr. dieses Heiligtum zerstört hatte, insbesondere die zahlreiche Keramik (Kap. 3.2.4), und die zum Teil auffallend wertvollen Kleinfunde (Kap. 3.3.3), dürften zum grössten Teil einst in diesem Langbau untergebracht gewesen sein. Ein als Glockenklöppel interpretiertes, stratifiziertes Objekt spricht dafür, dass die fünf grossen, 1944/1945 als Stapel aufgefundenen Eisenglocken vielleicht auch dem Heiligtum zuzuweisen sind (Kap. 3.4). In diesen Kontext passen zudem die überdurchschnittlich häufig kalzinierten Tierknochen (Kap. 3.10). Nach der Überschwemmung befestigte man für 215 n. Chr. (Kap. 4.2.4) das unterspülte Bachufer mit einer Uferverbauung (Kap. 2.6.1). Mit dem Bau eines weiteren, im Bach stehenden Langbaus (Kap. 2.6.2) stellte man 218 n. Chr. das Heiligtum auf der Insel in ähnlicher Form wieder her (Horizont 1b; s. Beil. 7). Von der Pfahlreihe, die wiederum die sakrale Insel von der profanen Umgebung abgrenzte, blieben indes nur wenige Pfähle erhalten. Dennoch ist der sakrale Charakter der Anlage gesichert. Ausser dem immer noch blühenden Pfirsichbaum ist es ein vor dem Langbau aufgestelltes Ensemble von mindestens 23 Terrakottafigurinen (s. Abb. 3.6/1), elf Veneres, zehn Matres, einem Jugendlichen in Kapuzenmantel und einem kindlichen Risus (Kap. 3.6; s. auch Kap. 2.6.3). In den Sedimenten der zweiten Überschwemmung, der diese Anlage um 225/230 n. Chr. zum Opfer gefallen war, fanden sich wiederum zahlreiche Keramikgefässe (Kap. 3.2.4) und zum Teil wertvolle Kleinfunde wie eine Glasperle mit Goldfolie (Kap. 3.8.2) und eine Fibel aus Silber (Kap. 3.3.3), die wohl ursprünglich im Langbau untergebracht waren (Kap. 5.3.2 mit Abb. 5/7). Weitere Funde mit sicherem oder möglichem sakralem Charakter finden sich unter den 1944/1945 geborgenen Funden (s. Abb. 5/8), etwa ein silberner Fingerring mit Merkurinschrift, ein silberner Lunula-Anhänger, eine silberne Kasserolle (Kap. 3.3.3), eine Glasflasche mit Schlangenfadenauflage (Kap. 3.8.2) und einige Bergkristalle (Kap. 3.8.4). Im Bereich der Terrakotten kamen ferner mehrere Münzen (Kap. 3.7) zum Vorschein, die vielleicht dort niedergelegt worden waren. Nach der zweiten Überschwemmung errichtete man um 231 n. Chr. am Bach eine Wassermühle (Horizont 2; Kap. 2.7; Beil. 8; Abb. 2.7/49). Ob das Heiligtum auf der Insel wieder aufgebaut oder aufgelassen wurde, muss mangels Hinweisen offen bleiben. Für den abgehobenen Zuflusskanal der Wassermühle verwendete man mehrere stehen gebliebene Pfähle der vorangegangenen Anlagen der Horizonte 1a und 1b. Obwohl die Wassermühle den 28 jährlichen Überschwemmungshorizonten (Kap. 2.2) und den Funden (Kap. 4.3.2; 4.4.4; 45) zufolge nur bis um 260 n. Chr., während gut einer Generation, bestand, musste sie mindestens zweimal erneuert werden – nachgewiesen sind drei Wasserräder, drei Mühlsteinpaare und vermutlich drei Podeste, auf denen jeweils das Mahlwerk ruhte. Grund für diese Umbauten war wohl der weiche, instabile Untergrund, der zu Verschiebungen geführt hatte, so dass das Zusammenspiel von Wellbaum bzw. Sternnabe und Übersetzungsrad nicht mehr funktionierte und das ganze System zerbrach. Die Analyse von Pollen aus dem Gehhorizont hat als Mahlgut Getreide vom Weizentyp nachgewiesen (Kap. 3.11.4). Das Abzeichen eines Benefiziariers (Kap. 3.3.2 mit Abb. 3.3/23,B71) könnte dafür sprechen, dass das verarbeitete Getreide zumindest zum Teil für das römische Militär bestimmt war (s. auch Kap. 6.2.3). Ein im Horizont 2 gefundener Schreibgriffel und weitere stili sowie eine Waage für das Wägen bis zu 35-40 kg schweren Waren aus dem Fundbestand von 1944/1945 könnten davon zeugen, dass das Getreide zu wägen und zu registrieren war (Kap. 3.4.2). Kurz nach 260 n. Chr. fiel die Wassermühle einem weiteren Hochwasser zum Opfer. Für den folgenden Horizont 3 (Beil. 9) brachte man einen Kiesboden ein und errichtete ein kleines Gebäude (Kap. 2.8). Hier war wohl wiederum eine Schmiede untergebracht, wie die zahlreichen Kalottenschlacken belegen (Kap. 3.9), die im Umfeld der kleinen Baus zum Vorschein kamen. Aufgrund der Funde (Kap. 4.4.4; 4.5) kann diese Werkstatt nur kurze Zeit bestanden haben, höchstens bis um 270 n. Chr., bevor sie einem weiteren Hochwasser zum Opfer fiel. Von der jüngsten Anlage, die wohl noch in römische Zeit datiert (Horizont 4; Beil. 10), war lediglich eine Konstruktion aus grossen Steinplatten zu fassen (Kap. 2.9.1). Wozu sie diente, muss offen bleiben. Auch der geringe Fundanfall spricht dafür, dass die Nutzung des Platzes, zumindest für die römische Zeit, allmählich ein Ende fand (Kap. 4.5). Zu den jüngsten Strukturen gehören mehrere Gruben (Kap. 2.9.2), die vielleicht der Lehmentnahme dienten. Mangels Funden bleibt ihre Datierung indes ungewiss. Insbesondere wissen wir nicht, ob sie noch in römische Zeit datieren oder jünger sind. Spätestens mit der fünften Überschwemmung, die zur endgültigen Verlandung führte und wohl schon in die frühe Neuzeit zu setzen ist, wurde der Platz aufgelassen und erst mit dem Bau der bestehenden Fensterfabrik Baumgartner wieder besetzt.

Interaction of small molecules with specific immune receptors: the p-i concept and its consequences

Drugs may stimulate the immune system by forming stable new antigenic complexes consisting of the drug or drug metabolite which is covalently bound to a protein or peptide (hapten-carrier complex). Both, B- and T-cell immunity may arise, the latter directed to hapten modified peptides presented by HLA molecules. Beside this immunological stimulation, drugs can also stimulate the immune system through binding by non-covalent bonds to proteins like immune receptors. This so-called “pharmacological interaction with immune receptors” concept (“p-i concept”) may occur with HLA or TCR molecules themselves (p-i HLA or p-i TCR), and not the immunogenic peptide. It is a type of “off-target” activity of the drug on immune receptors, but more complex as various cell types, cell interactions and functionally different T cells are involved. In this review the conditions which lead to activation of T cells by p-i are discussed: important factors for a functional consequence of drug binding is the location of binding (p-i HLA or p-i TCR); the exact site within these immune receptors; the affinity of binding and the finding that p-i HLA can stimulate the immune system like an allo-allele. The p-i concept is able to solve some puzzles of drug hypersensitivity reactions and are a basis to better treat and potentially avoid drug hypersensitivity reactions. Moreover, the p-i concept shows that in contrast to previous beliefs small molecules do interact with immune receptors with functional consequence. But these interactions are not based on “immune recognition”, are at odds with some immunological concepts, but may nevertheless open new possibilities to understand and even treat immune reactions

Decomposition studies of group 6 hexacarbonyl complexes. Part 1: Production and decomposition of Mo(CO)6 and W(CO)6

Chemical studies of superheavy elements require fast and efficient techniques, due to short half-lives and low production rates of the investigated nuclides. Here, we advocate for using a tubular flow reactor for assessing the thermal stability of the Sg carbonyl complex – Sg(CO)6. The experimental setup was tested with Mo and W carbonyl complexes, as their properties are established and supported by theoretical predictions. The suggested approach proved to be effective in discriminating between the thermal stabilities of Mo(CO)6 and W(CO)6. Therefore, an experimental verification of the predicted Sg–CO bond dissociation energy seems to be feasible by applying this technique. By investigating the effect of 104,105Mo beta-decay on the formation of 104,105Tc carbonyl complex, we estimated the lower reaction time limit for the metal carbonyl synthesis in the gas phase to be more than 100 ms. We examined further the influence of the wall material of the recoil chamber, the carrier gas composition, the gas flow rate, and the pressure on the production yield of 104Mo(CO)6, so that the future stability tests with Sg(CO)6 can be optimized accordingly.