The Role of Membrane Lipid Composition on Sarco(endo)plasmic Reticulum Calcium ATPase Function in Rat Soleus Muscle

Sarco(endo)plasmic reticulum calcium ATPase (SERCA) is a transmembrane protein whose function is regulated by its immediate lipid environment (annulus). The composition of the annulus is currently unknown or it’s susceptibility to a high saturated fat diet (HSFD). Furthermore it is uncertain if HSFD can protect SERCA from thermal stress. The purpose of the study was to determine SERCA annular lipid composition, resulting impact of a HSFD, and in turn, influence on SERCA activity with and without thermal stress. The major findings were annular lipids were shorter and more saturated compared to whole homogenate and HSFD had no effect on annular lipid composition or SERCA activity with and without thermal stress. Both average chain length and unsaturation index were positively correlated with SERCA activity with and without thermal stress. These findings suggest that annular lipid composition is different than whole homogenate and its composition appears to be related to SERCA function.

Directed evolution of human dihydrofolate reductase: towards a better understanding of binding at the active site

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire, ce qui en fait une cible de choix pour le traitement de différents cancers. À cet effet, plusieurs inhibiteurs spécifiques de la DHFRh, les antifolates, ont été mis au point : le méthotrexate (MTX) et le pemetrexed (PMTX) en sont de bons exemples. Malgré l’efficacité clinique certaine de ces antifolates, le développement de nouveaux traitements s’avère nécessaire afin de réduire les effets secondaires liés à leur utilisation. Enfin, dans l’optique d’orienter la synthèse de nouveaux composés inhibiteurs des DHFRh, une meilleure connaissance des interactions entre les antifolates et leur enzyme cible est primordiale. À l’aide de l’évolution dirigée, il a été possible d’identifier des mutants de la DHFRh pour lesquels l’affinité envers des antifolates cliniquement actifs se voyait modifiée. La mutagenèse dite ¬¬de saturation a été utilisée afin de générer des banques de mutants présentant une diversité génétique au niveau des résidus du site actif de l’enzyme d’intérêt. De plus, une nouvelle méthode de criblage a été mise au point, laquelle s’est avérée efficace pour départager les mutations ayant entrainé une résistance aux antifolates et/ou un maintient de l’activité enzymatique envers son substrat natif, soient les phénotypes d’activité. La méthode de criblage consiste dans un premier temps en une sélection bactérienne à haut débit, puis dans un second temps en un criblage sur plaques permettant d’identifier les meilleurs candidats. Plusieurs mutants actifs de la DHFRh, résistants aux antifolates, ont ainsi pu être identifiés et caractérisés lors d’études de cinétique enzymatique (kcat et IC50). Sur la base de ces résultats cinétiques, de la modélisation moléculaire et des données structurales de la littérature, une étude structure-activité a été effectuée. En regardant quelles mutations ont les effets les plus significatif sur la liaison, nous avons commencé à construire un carte moléculaire des contacts impliqués dans la liaison des ligands. Enfin, des connaissances supplémentaires sur les propriétés spécifiques de liaison ont put être acquises en variant l’inhibiteur testé, permettant ainsi une meilleure compréhension du phénomène de discrimination du ligand.

Évaluation d’indices de comparaison pour la substitution des solvants en milieu de travail

La substitution est une méthode de prévention primaire qui permet l’élimination à la source des dangers pour les travailleurs. Une des étapes de la démarche est la comparaison des options afin de procéder au choix final. Divers indices de comparaison, basés sur des paramètres physicochimiques, sanitaires et environnementaux des substances, permettent de guider ce choix. Toutefois, aucune évaluation de ces indices n’a été effectuée dans le cas de la substitution des solvants. Une recherche de développement a été entreprise afin de proposer une méthodologie améliorée de comparaison des solvants. La démarche d’analyse de substitution et la comparaison des options de remplacement à l’aide du rapport de danger de vapeur (« Vapour Hazard Ratio », VHR) ont été appliquées à un cas réel de substitution de solvants en entreprise. Trois indices de potentiel de surexposition (IPS) (VHR, « Måleteknisk Arbejdshygiejnisk Luftbehov » (MAL) et « SUBstitution FACtor » (SUBFAC)) et trois indices globaux de hiérarchisation des dangers (indice air (ψiair), « Indiana Relative Chemical Hazard Score » (IRCHS) et « Final Hazard Score » (FHS)) ont été évalués et comparés à partir de listes de 56 et 67 solvants respectivement. La problématique de la non-idéalité des mélanges a aussi été considérée par rapport aux IPS par l’évaluation et la comparaison de 50 mélanges de solvant. Une méthodologie d’établissement d’une valeur limite d’exposition (VLE), pour les solvants n’en possédant pas, a été développée par modélisation de type relations quantitatives propriété-propriété (QPPR). La modélisation QPPR des VLE, effectuée sur une liste de 88 solvants possédant une VLE, a été effectuée à partir des coefficients de partage octanol:air, octanol:eau, sang:air et des constantes métaboliques. L’étude de cas a montré que l’utilisation du VHR facilitait la comparaison des options, bien qu’elle puisse se heurter à l’absence de VLE. Les indices VHR et SUBFAC ont été identifiés comme des méthodes très proches, caractérisées par une forte corrélation (R=0,99) alors que l’indice MAL se distingue des deux autres IPS par une perte d’information sur la volatilité résultant en une corrélation plus faible avec le VHR (R=0,75). L’impact de la non idealité, évalué par le calcul de coefficients d’activité sur une série de 50 mélanges, a permis d’établir que les ratios entre les indices VHR corrigés et non corrigés variaient entre 0,57 et 2,7, suggérant un facteur de sécurité de cinq lors de la comparaison de mélanges. Les analyses de corrélation et de sensibilité ont montré que les indices de hiérarchisation des dangers différaient de façon importante sur leur prise en compte de paramètres comme la volatilité, les VLE, l’exposition cutanée, l’inflammabilité, la cancérogénicité et les divers paramètres environnementaux. Aucun de ces indices ne peut être recommandé pour la substitution des solvants. Deux modèles QPPR ont été développés afin de prédire des VLE et des VHR, et 61 % et 87 % des VHR prédits variaient respectivement d’un facteur maximal de deux et de cinq par rapport aux VHR calculés. Nos résultats mènent à proposer une démarche améliorée de comparaison en deux étapes. Après un tri selon des critères prioritaires de santé, de sécurité et d’environnement, la comparaison devrait se baser sur le calcul du VHR tout en considérant d’autres paramètres selon la situation concrète de l’entreprise ou du procédé. La comparaison devra tenir compte de la non-idéalité pour les mélanges, et de VLE estimées pour les solvants n’en possédant pas.

Étude structure/fonction des cotransporteurs Na+/glucose

Cette thèse porte sur l’étude de la relation entre la structure et la fonction chez les cotransporteurs Na+/glucose (SGLTs). Les SGLTs sont des protéines membranaires qui se servent du gradient électrochimique transmembranaire du Na+ afin d’accumuler leurs substrats dans la cellule. Une mise en contexte présentera d’abord un bref résumé des connaissances actuelles dans le domaine, suivi par un survol des différentes techniques expérimentales utilisées dans le cadre de mes travaux. Ces travaux peuvent être divisés en trois projets. Un premier projet a porté sur les bases structurelles de la perméation de l’eau au travers des SGLTs. En utilisant à la fois des techniques de modélisation moléculaire, mais aussi la volumétrie en voltage imposé, nous avons identifié les bases structurelles de cette perméation. Ainsi, nous avons pu identifier in silico la présence d’une voie de perméation passive à l’eau traversant le cotransporteur, pour ensuite corroborer ces résultats à l’aide de mesures faites sur le cotransporteur Na/glucose humain (hSGLT1) exprimé dans les ovocytes. Un second projet a permis d’élucider certaines caractéristiques structurelles de hSGLT1 de par l’utilisation de la dipicrylamine (DPA), un accepteur de fluorescence dont la répartition dans la membrane lipidique dépend du potentiel membranaire. L’utilisation de la DPA, conjuguée aux techniques de fluorescence en voltage imposé et de FRET (fluorescence resonance energy transfer), a permis de démontrer la position extracellulaire d’une partie de la boucle 12-13 et le fait que hSGLT1 forme des dimères dont les sous-unités sont unies par un pont disulfure. Un dernier projet a eu pour but de caractériser les courants stationnaires et pré-stationaires d’un membre de la famille des SGLTs, soit le cotransporteur Na+/myo-inositol humain hSMIT2 afin de proposer un modèle cinétique qui décrit son fonctionnement. Nous avons démontré que la phlorizine inhibe mal les courants préstationnaires suite à une dépolarisation, et la présence de courants de fuite qui varient en fonction du temps, du potentiel membranaire et des substrats. Un algorithme de recuit simulé a été mis au point afin de permettre la détermination objective de la connectivité et des différents paramètres associés à la modélisation cinétique.

Desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica

La present Tesi Doctoral, titulada desenvolupament computacional de la semblança molecular quàntica, tracta, fonamentalment, els aspectes de càlcul de mesures de semblança basades en la comparació de funcions de densitat electrònica.El primer capítol, Semblança quàntica, és introductori. S'hi descriuen les funcions de densitat de probabilitat electrònica i llur significança en el marc de la mecànica quàntica. Se n'expliciten els aspectes essencials i les condicions matemàtiques a satisfer, cara a una millor comprensió dels models de densitat electrònica que es proposen. Hom presenta les densitats electròniques, mencionant els teoremes de Hohenberg i Kohn i esquematitzant la teoria de Bader, com magnituds fonamentals en la descripció de les molècules i en la comprensió de llurs propietats.En el capítol Models de densitats electròniques moleculars es presenten procediments computacionals originals per l'ajust de funcions densitat a models expandits en termes de gaussianes 1s centrades en els nuclis. Les restriccions físico-matemàtiques associades a les distribucions de probabilitat s'introdueixen de manera rigorosa, en el procediment anomenat Atomic Shell Approximation (ASA). Aquest procediment, implementat en el programa ASAC, parteix d'un espai funcional quasi complert, d'on se seleccionen variacionalment les funcions o capes de l'expansió, d'acord als requisits de no negativitat. La qualitat d'aquestes densitats i de les mesures de semblança derivades es verifica abastament. Aquest model ASA s'estén a representacions dinàmiques, físicament més acurades, en quant que afectades per les vibracions nuclears, cara a una exploració de l'efecte de l'esmorteïment dels pics nuclears en les mesures de semblança molecular. La comparació de les densitats dinàmiques respecte les estàtiques evidencia un reordenament en les densitats dinàmiques, d'acord al que constituiria una manifestació del Principi quàntic de Le Chatelier. El procediment ASA, explícitament consistent amb les condicions de N-representabilitat, s'aplica també a la determinació directe de densitats electròniques hidrogenoides, en un context de teoria del funcional de la densitat.El capítol Maximització global de la funció de semblança presenta algorismes originals per la determinació de la màxima sobreposició de les densitats electròniques moleculars. Les mesures de semblança molecular quàntica s'identifiquen amb el màxim solapament, de manera es mesuri la distància entre les molècules, independentment dels sistemes de referència on es defineixen les densitats electròniques. Partint de la solució global en el límit de densitats infinitament compactades en els nuclis, es proposen tres nivells de aproximació per l'exploració sistemàtica, no estocàstica, de la funció de semblança, possibilitant la identificació eficient del màxim global, així com també dels diferents màxims locals. Es proposa també una parametrització original de les integrals de recobriment a través d'ajustos a funcions lorentzianes, en quant que tècnica d'acceleració computacional. En la pràctica de les relacions estructura-activitat, aquests avenços possibiliten la implementació eficient de mesures de semblança quantitatives, i, paral·lelament, proporcionen una metodologia totalment automàtica d'alineació molecular. El capítol Semblances d'àtoms en molècules descriu un algorisme de comparació dels àtoms de Bader, o regions tridimensionals delimitades per superfícies de flux zero de la funció de densitat electrònica. El caràcter quantitatiu d'aquestes semblances possibilita la mesura rigorosa de la noció química de transferibilitat d'àtoms i grups funcionals. Les superfícies de flux zero i els algorismes d'integració usats han estat publicats recentment i constitueixen l'aproximació més acurada pel càlcul de les propietats atòmiques. Finalment, en el capítol Semblances en estructures cristal·lines hom proposa una definició original de semblança, específica per la comparació dels conceptes de suavitat o softness en la distribució de fonons associats a l'estructura cristal·lina. Aquests conceptes apareixen en estudis de superconductivitat a causa de la influència de les interaccions electró-fonó en les temperatures de transició a l'estat superconductor. En aplicar-se aquesta metodologia a l'anàlisi de sals de BEDT-TTF, s'evidencien correlacions estructurals entre sals superconductores i no superconductores, en consonància amb les hipòtesis apuntades a la literatura sobre la rellevància de determinades interaccions.Conclouen aquesta tesi un apèndix que conté el programa ASAC, implementació de l'algorisme ASA, i un capítol final amb referències bibliogràfiques.

Mechanism of action of cyclic antimicrobial peptides

This PhD thesis is the result of the combination of experimental and computational techniques with the aim of understanding the mechanism of action of de novo cyclic decapeptides with high antimicrobial activity. By experimental techniques the influence of the replacement of the phenylalanine for tryptophan residue in their antimicrobial activity was tested and the stability in human serum was also analyzed, in order to evaluate their potential therapeutic application as antitumor agents. On the other hand, the interaction amongst the peptide BPC194 c(KKLKKFKKLQ), the best candidate from the whole library of cyclic peptides, and a model anionic membrane was simulated. The results showed a structure-function relationship derived from the stable conformation of the peptides involved in the membrane permeabilization. As a result, a rational design was performed being BPC490 the peptide with best antimicrobial activity compared with the best active peptide from the original library.

Unravelling the conundrum of tannins in animal nutrition and health

This paper examines the nutritional and veterinary effects of tannins on ruminants and makes some comparisons with non-ruminants. Tannin chemistry per se is not covered and readers are referred to several excellent reviews instead: (a) Okuda T et al. Heterocycles 30:1195-1218 (1990); (b) Ferreira D and Slade D. Nat Prod Rep 19:517-541 (2002); (c) Yoshida T et al. In Studies in Natural Product Chemistry. Elsevier Science, Amsterdam, pp. 395-453 (2000); (d) Khanbabaee K and van Ree T. Nat Prod Rep 18:641-649 (2001); (e) Okuda et al. Phytochemistvy 55:513-529 (2000). The effects of tannins on rumen micro-organisms are also not reviewed, as these have been addressed by others: (a) McSweeney CS et al. Anim Feed Sci Technol 91:83-93 (2001); (b) Smith AH and Mackie RI. Appl Environ Microbiol 70:1104-1115 (2004). This paper deals first with the nutritional effects of tannins in animal feeds, their qualitative and quantitative diversity, and the implications of tannin-protein complexation. It then summarises the known physiological and harmful effects and discusses the equivocal evidence of the bioavailability of tannins. Issues concerning tannin metabolism and systemic effects are also considered. Opportunities are presented on how to treat feeds with high tannin contents, and some lesser-known but successful feeding strategies are highlighted. Recent research has explored the use of tannins for preventing animal deaths from bloat, for reducing intestinal parasites and for lowering gaseous ammonia and methane emissions. Finally, several tannin assays and a hypothesis are discussed that merit further investigation in order to assess their suitability for predicting animal responses. The aim is to provoke discussion and spur readers into new approaches. An attempt is made to synthesise the emerging information for relating tannin structures with their activities. Although many plants with high levels of tannins produce negative effects and require treatments, others are very useful animal feeds. Our ability to predict whether tannin-containing feeds confer positive or negative effects will depend on interdisciplinary research between animal nutritionists and plant chemists. The elucidation of tannin structure-activity relationships presents exciting opportunities for future feeding strategies that will benefit ruminants and the environment within the contexts of extensive, semi-intensive and some intensive agricultural systems. (c) 2006 Society of Chemical Industry

Unravelling the conundrum of tannins in animal nutrition and health

This paper examines the nutritional and veterinary effects of tannins on ruminants and makes some comparisons with non-ruminants. Tannin chemistry per se is not covered and readers are referred to several excellent reviews instead: (a) Okuda T et al. Heterocycles 30:1195-1218 (1990); (b) Ferreira D and Slade D. Nat Prod Rep 19:517-541 (2002); (c) Yoshida T et al. In Studies in Natural Product Chemistry. Elsevier Science, Amsterdam, pp. 395-453 (2000); (d) Khanbabaee K and van Ree T. Nat Prod Rep 18:641-649 (2001); (e) Okuda et al. Phytochemistvy 55:513-529 (2000). The effects of tannins on rumen micro-organisms are also not reviewed, as these have been addressed by others: (a) McSweeney CS et al. Anim Feed Sci Technol 91:83-93 (2001); (b) Smith AH and Mackie RI. Appl Environ Microbiol 70:1104-1115 (2004). This paper deals first with the nutritional effects of tannins in animal feeds, their qualitative and quantitative diversity, and the implications of tannin-protein complexation. It then summarises the known physiological and harmful effects and discusses the equivocal evidence of the bioavailability of tannins. Issues concerning tannin metabolism and systemic effects are also considered. Opportunities are presented on how to treat feeds with high tannin contents, and some lesser-known but successful feeding strategies are highlighted. Recent research has explored the use of tannins for preventing animal deaths from bloat, for reducing intestinal parasites and for lowering gaseous ammonia and methane emissions. Finally, several tannin assays and a hypothesis are discussed that merit further investigation in order to assess their suitability for predicting animal responses. The aim is to provoke discussion and spur readers into new approaches. An attempt is made to synthesise the emerging information for relating tannin structures with their activities. Although many plants with high levels of tannins produce negative effects and require treatments, others are very useful animal feeds. Our ability to predict whether tannin-containing feeds confer positive or negative effects will depend on interdisciplinary research between animal nutritionists and plant chemists. The elucidation of tannin structure-activity relationships presents exciting opportunities for future feeding strategies that will benefit ruminants and the environment within the contexts of extensive, semi-intensive and some intensive agricultural systems. (c) 2006 Society of Chemical Industry

AT(1) receptor ligands: virtual-screening-based design with TOPP descriptors, synthesis, and biological evaluation of pyrrolidine derivatives

As a continuing effort to establish the structure-activity relationships (SARs) within the series of the angiotensin II antagonists (sartans), a pharmacophoric model was built by using novel TOPP 3D descriptors. Statistical values were satisfactory (PC4: r(2)=0.96, q(2) ((5) (random) (groups))=0.84; SDEP=0.26) and encouraged the synthesis and consequent biological evaluation of a series of new pyrrolidine derivatives. SAR together with a combined 3D quantitative SAR and high-throughput virtual screening showed that the newly synthesized 1-acyl-N-(biphenyl-4-ylmethyl)pyrrolidine-2-carboxamides may represent an interesting starting point for the design of new antihypertensive agents. In particular, biological tests performed on CHO-hAT(1) cells stably expressing the human AT(1) receptor showed that the length of the acyl chain is crucial for the receptor interaction and that the valeric chain is the optimal one.

Intraclonal variability in Daphnia acetylcholinesterase activity: The implications for its applicability as a biomarker

The relationship between individual growth and acetylcholinesterase (AChE).activity was evaluated for Daphnia magna. Analysis on the influence of two different culture media on baseline AChE activity was performed with Daphnia similis. The results indicated an inverse relationship between D. magna body length and AChE activity. An increase in total protein, which was not proportional to an increase in the rate of the substrate hydrolysis (Delta absorbance/min), seems to be the reason for this inverse size versus AChE activity relationship. Therefore, toxicants such as phenobarbital, which affect protein and size but not AChE activity directly, have an overall affect on AChE activity. In contrast, the AChE inhibitor parathion altered AChE activity but not protein. Culture medium also had a significant affect on AChE activity in D. similis. Changes in total protein seem to be the main reason for the variations in baseline AChE activity in Daphnia observed in the different evaluations performed in this work. Therefore, AChE activity in Daphnia must be interpreted carefully, and variations related to changes in total protein must be taken into account when applying this enzyme as a biomarker in biological monitoring.

Heat treatment enhances the antimicrobial activity of (+)-Catechin when combined with copper sulphate

The aim of the study was to compare the antimicrobial activities of freshly-made, heat-treated (HT), and 14 d stored (+)-Catechin solutions with (+)-catechin flavanol isomers in the presence of copper sulphate. (+)-Catechin activity was investigated when combined with different ratios of Cu2+; 100°C heat treatment; autoclaving; and 14 d storage against Staphylococcus aureus. Cu2+-(+)-Catechin complexation, isomer structure-activity relationships, and H2O2 generation were also investigated. Freshly-made, HT, and 14d stored flavanols showed no activity. Whilst combined Cu2+-autoclaved (+)-Catechin and -HT(+)-Catechin activities were similar, HT(+)-Catechin was more active than either freshly-made (+)-catechin (generating more H2O2) or (-)-Epicatechin (though it generated less H2O2) or 14d-(+)-Catechin (which had similar activity to Cu2+ controls - though it generated more H2O2). When combined with Cu2+, in terms of rates of activity, HT(+)-Catechin was lower than (-)-Epigallocatechin gallate and greater than freshly-made (+)-Catechin. Freshly-made and HT(+)-Catechin formed acidic complexes with Cu2+ as indicated by pH and UV-vis measurements although pH changes did not account for antimicrobial activity. Freshly-made and HT(+)-Catechin both formed Cu2+ complexes. The HT(+)-Catechin complex generated more H2O2 which could explain its higher antimicrobial activity.

Cys mutants in functional regions of Sticholysin I clarify the participation of these residues in pore formation

Experimental evidence shows that the mechanism of pore formation by actinoporins is a multistep process, involving binding of the water-soluble monomer to the membrane and subsequent oligomerization on the membrane surface, leading to the formation of a functional pore. However, as for other eukaryotic pore-forming toxins, the molecular details of the mechanism of membrane insertion and oligomerization are not clear. In order to obtain further insight with regard to the structure-function relationship in sticholysins, we designed and produced three cysteine mutants of recombinant sticholysin I (rStI) in relevant functional regions for membrane interaction: StI E2C and StI F15C (in the N-terminal region) and StI R52C (in the membrane binding site). The conformational characterization derived from fluorescence and CD spectroscopic studies of StI E2C, StI F15C and StI R52C suggests that replacement of these residues by Cys in rStI did not noticeably change the conformation of the protein. The substitution by Cys of Arg(52) in the phosphocholine-binding site, provoked noticeable changes in rStI permeabilizing activity; however, the substitutions in the N-terminal region (Glu(2), Phe(15)) did not modify the toxin`s permeabilizing ability. The presence of a dimerized population stabilized by a disulfide bond in the StI E2C mutant showed higher pore-forming activity than when the protein is in the monomeric state, suggesting that sticholysins pre-ensembled at the N-terminal region could facilitate pore formation. (C) 2011 Elsevier Ltd. All rights reserved.

PREDICTION OF METAL CATION TOXICITY TO THE BIOLUMINESCENT FUNGUS GERRONEMA VIRIDILUCENS

A correlation between the physicochemical properties of mono- [Li(I), K(I), Na(I)] and divalent [Cd(II), Cu(II), Mn(II), Ni(II), Co(II), Zn(II), Mg(II), Ca(II)] metal cations and their toxicity (evaluated by the free ion median effective concentration. EC50(F)) to the naturally bioluminescent fungus Gerronema viridilucens has been studied using the quantitative ion character activity relationship (QICAR) approach. Among the 11 ionic parameters used in the current study, a univariate model based on the covalent index (X(m)(2)r) proved to be the most adequate for prediction of fungal metal toxicity evaluated by the logarithm of free ion median effective concentration (log EC50(F)): log EC50(F) = 4.243 (+/-0.243) -1.268 (+/-0.125).X(m)(2)r (adj-R(2) = 0.9113, Alkaike information criterion [AIC] = 60.42). Additional two- and three-variable models were also tested and proved less suitable to fit the experimental data. These results indicate that covalent bonding is a good indicator of metal inherent toxicity to bioluminescent fungi. Furthermore, the toxicity of additional metal ions [Ag(I), Cs(I), Sr(II), Ba(II), Fe(II), Hg(II), and Pb(II)] to G. viridilucens was predicted, and Pb was found to be the most toxic metal to this bioluminescent fungus (EC50(F)): Pb(II) > Ag(I) > Hg(I) > Cd(II) > Cu(II) > Co(II) Ni(II) > Mn(II) > Fe(II) approximate to Zn(II) > Mg(II) approximate to Ba(II) approximate to Cs(I) > Li(I) > K(I) approximate to Na(I) approximate to Sr(II)> Ca(II). Environ. Toxicol. Chem. 2010;29:2177-2181. (C) 2010 SETAC

Designing Novel Antitrypanosomal Agents from a Mixed Graph-Theoretical Substructural Approach

Chagas disease is nowadays the most serious parasitic health problem. This disease is caused by Trypanosoma cruzi. The great number of deaths and the insufficient effectiveness of drugs against this parasite have alarmed the scientific community worldwide. In an attempt to overcome this problem, a model for the design and prediction of new antitrypanosomal agents was obtained. This used a mixed approach, containing simple descriptors based on fragments and topological substructural molecular design descriptors. A data set was made up of 188 compounds, 99 of them characterized an antitrypanosomal activity and 88 compounds that belong to other pharmaceutical categories. The model showed sensitivity, specificity and accuracy values above 85%. Quantitative fragmental contributions were also calculated. Then, and to confirm the quality of the model, 15 structures of molecules tested as antitrypanosomal compounds (that we did not include in this study) were predicted, taking into account the information on the abovementioned calculated fragmental contributions. The model showed an accuracy of 100% which means that the ""in silico"" methodology developed by our team is promising for the rational design of new antitrypanosomal drugs. (C) 2009 Wiley Periodicals, Inc. J Comput Chem 31: 882-894. 2010

Calculating Flash Point Numbers from Molecular Structure: An Improved Method for Predicting the Flash Points of Acyclic Alkanes

We report a novel method for calculating flash points of acyclic alkanes from flash point numbers, N(FP), which can be calculated from experimental or calculated boiling point numbers (Y(BP)) with the equation N(FP) = 1.020Y(BP) - 1.083 Flash points (FP) are then determined from the relationship FP(K) = 23.369N(FP)(2/3) + 20.010N(FP)(1/3) + 31.901 For it data set of 102 linear and branched alkanes, the correlation of literature and predicted flash points has R(2) = 0.985 and an average absolute deviation of 3.38 K. N(FP) values can also be estimated directly from molecular structure to produce an even closer correspondence of literature and predicted FP values. Furthermore, N(FP) values provide a new method to evaluate the reliability of literature flash point data.