Synthesis, crystal structures, DNA binding and cleavage activity of L-glutamine copper(II) complexes of heterocyclic bases

Ternary L-glutamine (L-gln) copper(II) complexes [Cu(L-gln)(B)(H2O)](X) (B = 2,2'-bipyridine (bpy), X = 0.5SO(4)(2-), 1; B = 1,10-phenanthroline (phen), X = ClO4-, 2) and [Cu(L-gln)(dpq)(ClO4)] (3) (dpq, dipyridoquinoxaline) are prepared and characterized by physicochemical methods. The DNA binding and cleavage activity of the complexes have been studied. Complexes 1-3 are structurally characterized by X-ray crystallography. The complexes show distorted square pyramidal (4+1) CuN3O2 coordination geometry in which the N,O-donor amino acid and the N, N-donor heterocyclic base bind at the basal plane with a H2O or perchlorate as the axial ligand. The crystal structures of the complexes exhibit chemically significant hydrogen bonding interactions besides showing coordination polymer formation. The complexes display a d-d electronic band in the range of 610-630 nm in aqueous-dimethylformamide (DMF) solution (9:1 v/v). The quasireversible cyclic voltammetric response observed near -0.1 V versus SCE in DMF-TBAP is assignable to the Cu(II)/Cu(I) couple. The binding affinity of the complexes to calf thymus (CT) DNA follows the order: 3 (dpq) > 2 (phen) >> 1 (bpy). Complexes 2 and 3 show DNA cleavage activity in dark in the presence of 3-mercaptopropionic acid (MPA) as a reducing agent via a mechanistic pathway forming hydroxyl radical as the reactive species. The dpq complex 3 shows efficient photoinduced DNA cleavage activity on irradiation with a monochromatic UV light of 365 nm in absence of any external reagent. The cleavage efficiency of the DNA minor groove binding complexes follows the order:3 > 2 >> 1. The dpq complex exhibits photocleavage of DNA on irradiation with visible light of 647.1 nm. Mechanistic data on the photo-induced DNA cleavage reactions reveal the involvement of singlet oxygen (O-1(2)) as the reactive species in a type-II pathway. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Exceptional adhesive and gelling properties of fibrous nanoscopic tapes of self-assembled bipolar urethane amides of L-phenylalanine

Seven L-phenylalanine based alkyl (monopolar) and alkanediyl (bipolar) derivatives are synthesized; while the bipolar urethane amides form gels and show strong adhesive properties, the monopolar analogues form fibrous nanoscopic cloth-like tapes.

Synthesis, structure and spectroscopic studies on hydroxo-bridged heterotrinuclear complexes of cobalt(m) with ethane-l,2-diamine and ammonia as terminal ligands

Hydroxo-bridged homo- and hetero-trinuclear cobalt(III) complexes of the type [MII(H2O)2{(OH)2CoIII(N4)}2]X2·nH2O [MII= a divalent metal ion such as CoII, NiII or ZnII; N4=(en)2(en = ethane-1,2-diamine) or (NH3)4; X = SO4 or (ClO4)2; n= 3 or 5] have been prepared and spectroscopically characterized. The structure of [Cu{(OH)2Co(en)2}2][SO4]2·2H2O 1 has been determined. The geometry around copper atom is a pseudo-square-based pyramid, with the basal sites occupied by four bridging hydroxide oxygens and the apical site is occupied by a weakly co-ordinated sulfate anion [Cu–O 2.516(4)Å]. The hydroxo groups bridge pairs of cobalt(III) ions which are in near-octahedral environments. The ethylenediamine chelate rings have the twist conformation. In the crystal structure of [Cu{(OH)2Co(en)2}2][ClO4]4·2H2O 2 the perchlorate ion is not co-ordinated and the en ligands have envelope conformations. The sulfate ion in [Cu{(OH)2Co(NH3)4}2][SO4]2·4H2O 3 is not co-ordinated to the central copper ion. Electronic, infrared and variable-temperature EPR spectral data are discussed.

Impressive Gelation in Organic Solvents by Synthetic, Low Molecular Mass, Self-Organizing Urethane Amides of L-Phenylalanine

Synthetic routes leading to 12 L-phenylalanine based mono- and bipolar derivatives (1-12) and an in-depth study of their structure-property relationship with respect to gelation have been presented. These include monopolar systems such as N-[(benzyloxy)carbonyl]-L-phenylalanine-N-alkylamides and the corresponding bipolar derivatives with flexible and rigid spacers such as with 1,12-diaminododecane and 4,4'-diaminodiphenylmethane, respectively. The two ends of the latter have been functionalized with N-[(benzyloxy)carbonyl]-L-phenylalanine units via amide connection. Another bipolar molecule was synthesized in which the middle portion of the hydrocarbon segment contained polymerizable diacetylene unit. To ascertain the role of the presence of urethane linkages in the gelator molecule protected L-phenylalanine derivatives were also synthesized in which the (benzyloxy)carbonyl group has been replaced with (tert-butyloxy)carbonyl, acetyl, and benzoyl groups, respectively. Upon completion of the synthesis and adequate characterization of the newly described molecules, we examined the aggregation and gelation properties of each of them in a number of solvents and their mixtures. Optical microscopy and electron microscopy further characterized the systems that formed gels. Few representative systems, which showed excellent gelation behavior was, further examined by FT-IR, calorimetric, and powder X-ray diffraction studies. To explain the possible reasons for gelation, the results of molecular modeling and energy-minimization studies were also included. Taken together these results demonstrate the importance of the presence of (benzyloxy)carbonyl unit, urethane and secondary amide linkages, chiral purities of the headgroup and the length of the alkyl chain of the hydrophobic segment as critical determinants toward effective gelation.

Copper(II) Complexes of l-Arginine as Netropsin Mimics Showing DNA Cleavage Activity in Red Light

Copper(II) complexes [Cu(L-arg)(2)](NO3)(2) (1) and [Cu(L-arg)(B)Cl]Cl (2-5), where B is a heterocyclic base, namely, 2,2'-bipyridine (bpy, 2), 1,10-phenanthroline (phen, 3), dipyrido[3,2-d:2',3'-f]quinoxaline (dpq, 4), and dipyrido[3,2-a:2',3'-c)phenazine (dppz, 5), are prepared and their DNA binding and photoinduced DNA cleavage activity studied. Ternary complex 3, structurally characterized using X-ray crystallography, shows a square-pyramidal (4 + 1) coordination geometry in which the N,O-donor L-arginine and N,N-donor 1,10-phenanthroline form the basal plane with one chloride at the elongated axial site. The complex has a pendant cationic guanidinium moiety. The one-electron paramagnetic complexes display a metal-centered d-d band in the range of 590-690 nm in aqueous DMF They show quasireversible cyclic voltammetric response due to the Cu(II)/Cu(I) couple in the range of -0.1 to -0.3 V versus a saturated calomel electrode in a DMF-Tris HCl buffer (pH 7.2). The DNA binding propensity of the complexes is studied using various techniques. Copper(II) bis-arginate 1 mimics the minor groove binder netropsin by showing preferential binding to the AT-rich sequence of double-strand (ds) DNA. DNA binding study using calf thymus DNA gives an order: 5 (L-arg-dppz) >= 1 (biS-L-arg) > 4 (L-arg-dpq) > 3 (L-arg-phen) >> 2 (L-arg-bpy). Molecular docking calculations reveal that the complexes bind through extensive hydrogen bonding and electrostatic interactions with ds-DNA. The complexes cleave supercoiled pUC19 DNA in the presence of 3-mercaptopropionic acid as a reducing agent forming hydroxyl ((OH)-O-center dot) radicals. The complexes show oxidative photoinduced DNA cleavage activity in UV-A light of 365 nm and red light of 647.1 nm (Ar-Kr mixed-gas-ion laser) in a metal-assisted photoexcitation process forming singlet oxygen (O-1(2)) species in a type-II pathway. All of the complexes, barring complex 2, show efficient DNA photocleavage activity. Complexes 4 and 5 exhibit significant double-strand breaks of DNA in red light of 647.1 nm due to the presence of two photosensitizers, namely, L-arginine and dpq or dppz in the molecules.

The Linear Tripeptide L-Alanylglyeyl-L- alanine

L-Alanylglycyl-L-alanine, C8H15N3O4, exists as zwitter-ion in the crystal with the N terminus protonated and the C terminus in an ionized form, Both the peptide units are in trans configurations and deviate significantly from planarity. Backbone torsion angles are psi(1)=172.7(2), omega(1)=-178.2(2), phi(2)=91.7(2), phi(2)=-151.9(2), omega(2)=-176.9(2), phi(3)=-71.3(2), phi(31)=-7.0(3) and psi(32) 172.4(2)degrees. The protonated NH3+ group forms three hydrogen bonds with atoms of symmetry-related molecules.

Photoinduced DNA and Protein Cleavage Activity of Ferrocene-Appended L-Methionine Reduced Schiff Base Copper(II) Complexes of Phenanthroline Bases

Ferrocene-appended ternary copper(H) complexes of phenanthroline bases having CuN3OS coordination with an axial Cu-S bond derived from L-methionine reduced Schiff base shows red light induced oxidative DNA cleavage activity following a hydroxyl radical pathway. The dipyridophenazine complex, in addition, displays photoinduced oxidative cleavage of bovine serum albumin protein in UV-A light.

Syntheses and characterization of trans-[NiL2(NCS)2][L = 2-(aminomethyl) pyridine], trans-[NiL02(NSC)2][L0 = 2-(2-aminoethyl)pyridine] and trans-[NiL00 2(NSC)2] [L00 = 2-(2-methylaminoethyl)pyridine] complexes: X-ray single crystal structure of trans-[NiL02(NSC)2] [L0 = 2-(2-aminoethyl)pyridine]

[NiL2(NCS)2] (1) [L = 2-(aminomethyl)pyridine], [NiL02(NCS)2] (2) [(L0) = 2-(2-aminoethyl)pyridine and [NiL00 2(NCS)2] (3) [L00 = 2-(2-methylaminoethyl)pyridine] have been synthesized from solution. All the complexes possess trans geometry as is evident from solid state UV–Vis spectral study and X-ray single crystal structure analysis of complex 2 unambiguously proves trans geometry of the species.

L-Arginyl-L-Glutamic Acid Dihydrate, C11h21n5o5.2h2o

M r = 339.35, monoclinic, P2 t, a = 11.028 (2), b=9.583 (2), c= 16.010 (2) A, fl= 96.57 (1) °, U= 1680.85 A 3, Z = 4, D m = 1.37, D x= 1.34 Mg m -3, Cu Ka, 2 = 1.54184 A, p = 0.85 mm -1, F(000)=728, T=300K, R=0.085 for 2845 diffractometer- measured reflections IF o > 3cr(Fo)]. The two molecules in the asymmetric unit have similar conformations except for a static disorder at the C ~ and C ~ positions in one of the glutamic-acid side chains. An interesting feature of the crystal structure is a pair of hydrogen bonds between the guanidinium and ycarboxylate groups of neighbouring molecules. This is the first such specific interaction observed between side chains of arginine and glutamic acid.

x-ray studies on crystalline complexes involving amino-acids and peptides .10. head-to-tail sequences in the crystal-structure of l-lysine acetate

l-Lysine acetate crystallises in the monoclinic space group P21 with a = 5.411 (1), b = 7.562(1), c= l2.635(2) Å and β = 91.7(1). The crystal structure was solved by direct methods and refined to an R value of 0.049 using the full matrix least squares method. The conformation and the aggregation of lysine molecules in the structure are similar to those found in the crystal structure of l-lysine l-aspartate. A conspicuous similarity between the crystal structures of l-arginine acetate and l-lysine acetate is that in both cases the strongly basic side chain, although having the largest pK value, interacts with the weakly acidic acetate group leaving the α-amino and the α-carboxylate groups to take part in head-to-tail sequences. These structures thus indicate that electrostatic effects are strongly modulated by other factors so as to give rise to head-to-tail sequences which have earlier been shown to be an almost universal feature of amino acid aggregation in the solid state.

Dracocephalum moldavica L. and Melissa officinalis L. : Chemistry and Bioactivities Relevant in Alzheimer’s Disease Therapy

Oksidatiivisen stressin eli liiallisen reaktiivisten happiyhdisteiden määrän soluissa on jo pitkään arveltu olevan tärkeä Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen vaikuttava tekijä. Tämän vuoksi kiinnostus erilaisten antioksidanttien (yhdisteitä, jotka neutraloivat näitä happiradikaaleja soluissa) mahdollisia terapeuttisia ominaisuuksia Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu laajalti. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu löytämään antioksidanttia, joka olisi hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Tämän vuoksi on tärkeää pyrkiä löytämään uusia antioksidanttien lähteitä sekä tutkia niistä löytyviä aktiivisia yhdisteitä. Kiinnostus luonnon antioksidantteja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime aikoina. Huomio on kiinnittynyt erityisesti aromaattisista sekä lääkekasveista löytyviin antioksidantteihin. Lamiaceae- perheeseen kuuluvia tuoksuampiaisyrttiä (Dracocephalum moldavica L.) ja sitruunamelissaa (Melissa officinalis L.) on käytetty Iranissa pitkään sekä ruoanlaitossa että lääkinnässä, minkä vuoksi näiden kasvien uutteiden antioksidanttisisältöä päätettiin analysoida käyttäen useaa erilaista in vitro- menetelmää. Näissä kokeissa ilmeni, että uutteilla oli useita antioksidanttisia vaikutuksia. Näistä antioksidanttisista vaikutuksista vastaavia yhdisteitä pyrittiin tunnistamaan käyttäen HPLC-PDA- tekniikkaa, minkä seurauksena niiden havaittiin sisältävän erilaisia polyfenoleita, kuten hydroksyloituneita bentsoeeni- ja cinnamamidihapon johdannaisia sekä flavonoideja. Kummankin kasvin uutteissa runsaimmin esiintynyt yhdiste oli rosmariinihappo. Sitruunamelissaa (M. officinalis) on käytetty antiikin ajoista alkaen kognitiivisten toimintojen häiriöiden hoidossa. Perustuen tietoon kasvin käytöstä perinteisessä lääkinnässä, sen tehoa Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu viime aikoina kliinisin kokein. Sitruunamelissan todettiinkin olevan hyödyksi lievää ja keskivaikeaa Alzheimeimerin tautia sairastavien potilaiden hoidossa. Väitöskirjan osanan olevasta kooste-artikkelista käy ilmi, että tutkimalla lääkekasvien ominaisuuksia voidaan saada arvokkaita suuntaa-antavia vihjeitä Alzheimerin taudin lääkehoidon kehittämiseen. Tämän perusteella päätettiinkin testatata myös sitruunamelissauutteen kykyä estää asetyylikoliiniesteraasin (AChE) toimintaa, koska tämän entsyymin toiminna estämisen tiedetään olevan hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Uute kykeni estämään AChE:n toimintaa, minkä vuoksi uutteen sisältämiä komponentteja päätettiin tutkia terkemmin. Uute jaettiin erilaisiin fraktioihin käyttäen HPLC-menetelmää, minkä jälkeen testattiin jokaisen fraktion kykyä inhiboida AchE. Suurin osa fraktioista kykeni inhiboimaan AChE:n toimintaa selkeästi tehokkaammin, kuin raakauute. Kaikista tehokkainta fraktiota analysoitiin tarkemmin sen aktiivisten yhdisteiden tunnistamiseksi, minkä seurauksena sen sisältämät yhdisteet tunnistettiin cis ja trans-rosmariinihapoiksi. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen yhdisteiden hyödyllisyyttä Alzheimerin taudin hoidossa tulisi seuraavaksi tutkia erilaisissa in vivo-malleissa. Lisäksi jäljellä olevien fraktioiden kemiallinen koostumus tulisi selvittää sekä antioksidanttiaktiivisuuden ja AChE:n toiminnan inhiboinnin välistä mahdollista yhteyttä tulisi tutkia tarkemmin. Tämä tutkimus osoittaa tuoksuampiasyrtin (D. moldavica) sekä sitruunamelissan (M. officinalis) sisältävän monenlaisia aktiivisia antioksidantteja. Lisäksi sitruunamelissan sisältämät yhdisteet kykenivät estämään asetyylikoliiniesteraasin (AchE) toimintaa. Nämä tulokset tukevat osaltaan väitöskirjan osana olevan kooste-artikkelin johtopäätöksiä, joiden mukaan etnofarmakologinen kasvitutkimus voi osoittautua erittäin hyödylliseksi kehitettäessä uutta lääkehoitoa Alzheimerin tautiin. Lisäksi tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus osoittaakin, että perinteisesti lääkekasvina käytettyä sitruunamelissaa voidaan mahdollisesti hyödyntää uusien Alzheimerin taudin hoitoon käytettävien lääkkeiden kehityksessä.

Tissue culture of forest trees: Clonal multiplication of Eucalyptus grandis L

Axillary shoot proliferation was obtained using explants of Eucalyptus grandis L. juvenile and mature stages on a defined medium. Murashige and Skoog medium (MS) supplemented with benzyladenine (BA), naphthalene acetic acid (NAA) and additional thiamine. Excised shoots were induced to root on a sequence of three media: (1) White's medium containing indoleacetic acid (IAA), NAA and indole butyric acid; (IBA), (2) half-strength MS medium with charcoal and (3) half-strength MS liquid medium. The two types of explants differed in rooting response, with juvenile-derived shoots giving 60% rooting and adult-derived ones only 35%. Thus, the factors limiting cloning of selected trees in vitro are determined to be those controlling rooting of shoots in E. grandis.

L'ecfrasis nel Piacere di Gabriele D'Annunzio

Tutkielman aiheena on ekfrasis Gabriele D'Annunzion romaanissa Il Piacere (1889). Lähtökohtana on selvittää, millaisissa muodoissa ekfrasis esiintyy romaanissa sekä miten ekfrasis vaikuttaa teoksen tulkintatradition esille tuomaan tematiikkaan. Pyrkimyksenä on myös selkeyttää ekfrasiksen käsitettä, jonka ongelmana ovat sanaan eri aikakausina liitetyt eri merkitykset. Tärkeimpiä lähdeteoksia ovat James A.W. Heffernanin Museum of Words (1993) ja W.J.T. Mitchellin Picture Theory (1994), Marinella Cantelmon Il Piacere dei leggitori: D'Annunzio e la comunicazione letteraria (1996) sekä John Hollanderin artikkeli "The Poetics of Ekphrasis" (1988). Tutkielman avainkäsitteenä on Heffernanin määritelmä, jonka mukaan ekfrasis on sanallinen esitys kuvallisesta esityksestä. Määritelmää sovellettaessa on otettu huomioon representaatiokäsityksen avautuminen, jolloin vastaanottaja, ympäristö etc. ovat osa esitystä. Korpuksen muodostavat tapahtumaympäristöä, taideteoksia, esineistöä ja henkilöhahmoja kuvaavat ekfrastiset katkelmat. Luokittelussa toimivat alakäsitteinä Valerie Robillardin kuvaileva, attributiivinen ja assosiatiivinen ekfrasis sekä Tamar Yacobin ekfrastinen vertaus. Analyysi osoittaa, että kuvaileva ekfrasis on yleisin, mutta vain kuvitteellisten teosten yhteydessä. Katkelmissa on näkyvissä ekfrasikselle luonteenomainen kerronnallinen impulssi. Ekfrasis osallistuu tunnetun ja uuden elementin vuoropuheluun ankkuroimalla kuvitteelliset taideteokset lukijalle tuttuun ympäristöön, jolloin myös uusi tulee toden kaltaiseksi. Attributiivinen ekfrasis takaa välittömän tunnistettavuuden. Henkilöhahmot, erityisesti keskeiset naishahmot, on määritelty ekfrastisten vertausten kautta. Ekfrasis ilmentää osaltaan naishahmojen vaihdettavuuden tematiikkaa. Kyseessä on myös toiseuden haltuunotto. Kuvallisen viittaussuhteen ansiosta ekfrasis toimii tehokeinona. Tekstuaalisena strategiana ekfrasis luo siteitä tapahtumien välille ja rytmittää teoksen vaiheita. Ekfrastiset katkelmat tarjoavat myös väylän vaihtoehtoiselle tulkinnalle haastamalla tekstin totuuskäsityksen. Kuvallinen ja sanallinen esitys tuovat tekstiin omat merkityksensä, jolloin merkityskenttä laajenee. Il Piacere on intertekstuaalinen kollaasi, jossa kokonaiskuva muodostuu eri elementtien vuorovaikutuksesta. D'Annunzion mielestä kauneus on taiteen ensisijainen tarkoitus, ja ekfrasis retorisena keinona on osa pyrkimystä tavoittaa täydellinen muoto.

Nés sous de bons auspices? Etude qualitative de facteurs contribuant à l'acquisition du bilinguisme par les enfants d'un couple mixte

Pro gradu- tutkielmassani tarkastelen suomi-ranska kaksikielisyyden kehittymistä perheissä, joissa vanhemmilla on eri äidinkieli. Työni tavoitteena on ollut tutkia kuinka eri ympäristötekijät vaikuttavat kaksikielisyyden omaksumiseen ja miten perheiden erilainen panostus vähemmistökielen, ts. kielen joka ei esiinny ympäristössä, oppimiseen näkyy saavutetuissa tuloksissa. Tutkimukseeni osallistui 13 perhettä, joilla on 10-12 vuotiaita, ranskaa ja suomea päivittäin käyttäviä lapsia. Lapsia oli yhteensä 18. Voidakseni tarkastella myös kieliympäristön vaikutusta oppimiseen valittiin perheistä kuusi Suomesta ja seitsemän Ranskasta sekä Sveitsin ranskankieliseltä alueelta. Tutkimusmenetelmiini kuului vanhempien haastattelu perheen sosiolingvististen tekijöiden selville saamiseksi ja lasten kanssa keskustelu suullisen kielitaidon arvioimiseksi. Pääpaino kielitaidon arvioinnissa oli kuitenkin kirjallisella tekstillä, jonka lapset tuottivat molemmilla kielillä tekstittömän kirjan kuvien perusteella. Teksteistä suoritettiin virheanalyysit, joissa eri virheet jaettiin ortografisiin, semanttisiin ja kieliopillisiin virheisiin. Jokaiselle lapselle lasketiin myös keskiarvo, joka osoitti kuinka monta sanaa tekstissä oli jokaista virhettä kohti. Näiden keskiarvojen pohjalta tutkittiin yhteneväisyyksiä virhemäärien sekä perheiden sosiolingvististen tekijöiden kesken. Yhteenvedossa verrattiin myös tuloksia teoriaosassa esitettyihin kielitieteilijöiden tarjoamiin periaatteisiin. Tutkielman perusteella voidaan todeta, että ympäristön vaikutus näytetään usein aliarvioitaneen kaksikielisyyttä koskevissa teoksissa. Hyvään kielitaitoon vähemmistökielessä tarvitaan enemmän kuin yksi kieli - yksi henkilö menetelmä, jossa vanhemmat puhuvat lapselle omaa äidinkieltään. Hyviksi vahvistuskeinoiksi havaittiin varsinkin kaksikielinen koulu sekä useat vierailut toisen vanhemman kotimaahan. Varsinkin perheen nuorimpien lasten vähemmistökielen oppimiseen tulisi panostaa sillä näillä on syntymästään asti mahdollisuus käyttää enemmistökieltä myös vanhempien sisarusten kanssa. Kieliympäristön vaikutuksesta havaittiin, että Suomessa asuvat lapset hallitsivat yleisesti ottaen paremmin vähemmistökielensä kuin Ranskassa asuvat. Tähän pidettiin syynä ranskalais-suomalaisen koulun positiivista vaikutusta kielen oppimiselle sekä ranskankielen arvostettua asemaa Suomessa. Avainsanat: Kaksikielisyys, kieltenoppiminen, bilinguisme, acquisition des langues, couple mixte