CoMFA and CoMSIA 3D QSAR Models for a Series of Cyclic Imides with Analgesic Activity

Three-dimensional quantitative structure-activity relationships (3D-QSAR) were performed for a series of analgesic cyclic imides using the CoMFA and CoMSIA methods. Significant correlation coefficients ( CoMFA, r(2) = 0.95 and q(2) = 0.72; CoMSIA, r(2) = 0.96 and q(2) = 0.76) were obtained, and the generated models were externally validated using test sets. The final QSAR models as well as the information gathered from 3D contour maps should be useful for the design of novel cyclic imides having improved analgesic activity.

Two-dimensional QSAR studies on arylpiperazines as high-affinity 5-HT(1A) receptor ligands

5-HT(1A) receptor plays an important role in the delayed onset of antidepressant action of a class of selective serotonin reuptake inhibitors. Moreover, 5-HT(1A) receptor levels have been shown to be altered in patients suffering from major depression. In this work, hologram quantitative structure-activity relationship (HQSAR) studies were performed on a series of arylpiperazine compounds presenting affinity to the 5-HT(1A) receptor. The models were constructed with a training set of 70 compounds. The most significant HQSAR model (q(2) = 0.81, r(2) = 0.96) was generated using atoms, bonds, connections, chirality, and donor and acceptor as fragment distinction, with fragment size of 6-9. Predictions for an external test set containing 20 compounds are in good agreement with experimental results showing the robustness of the model. Additionally, useful information can be obtained from the 2D contribution maps.

Quantitative structure-activity studies on a series of migrastatin analogs as inhibitors of cancer cell metastasis

Migrastatin, a macrolide natural product, and its structurally related analogs are potent inhibitors of cancer cell metastasis, invasion and migration. In the present work, a specialized fragment-based method was employed to develop QSAR models for a series of migrastatin and isomigrastatin analogs. Significant correlation coefficients were obtained (best model, q(2) = 0.76 and r(2) = 0.91) indicating that the QSAR models possess high internal consistency. The best model was then used to predict the potency of an external test set, and the predicted values were in good agreement with the experimental results (R(2) (pred) = 0.85). The final model and the corresponding contribution maps, combined with molecular modeling studies, provided important insights into the key structural features for the anticancer activity of this family of synthetic compounds based on natural products.

Comparative molecular field analysis of a series of inhibitors of HIV-1 protease

Several protease inhibitors have reached the world market in the last fifteen years, dramatically improving the quality of life and life expectancy of millions of HIV-infected patients. In spite of the tremendous research efforts in this area, resistant HIV-1 variants are constantly decreasing the ability of the drugs to efficiently inhibit the enzyme. As a consequence, inhibitors with novel frameworks are necessary to circumvent resistance to chemotherapy. In the present work, we have created 3D QSAR models for a series of 82 HIV-1 protease inhibitors employing the comparative molecular field analysis (CoMFA) method. Significant correlation coefficients were obtained (q(2) = 0.82 and r(2) = 0.97), indicating the internal consistency of the best model, which was then used to evaluate an external test set containing 17 compounds. The predicted values were in good agreement with the experimental results, showing the robustness of the model and its substantial predictive power for untested compounds. The final QSAR model and the information gathered from the CoMFA contour maps should be useful for the design of novel anti-HIV agents with improved potency.

Lu-Hf and U-Pb age determination of Capivarita Anorthosite in the Dom Feliciano Belt, Brazil

The Capivarita Anorthosite, formed in an intraplate environment and later metamorphosed under amphibolites fades conditions, is exposed in the Dom Feliciano Belt as part of the Brasiliano magmatic arc and occurs as a roof-pedant in, or is even intruded by, 0.6 Ga post-collisional granites. In this work, magmatic and metamorphic minerals were dated using the LA-MC-ICP-MS in situ method. U-Pb magmatic and metamorphic zircon dating yielded an age of 1573 +/- 21 Ma and of 606 +/- 6 Ma, respectively, whereas the igneous titanite dating yielded an age of 1530 +/- 33 Ma and the metamorphic ages were 651 +/- 9 Ma and 601 +/- 5 Ma. The Lu-Hf model ages showed two clusters from 1.81 to 2.03 Ga (calf from +2.21 to +6.42) and 2.55-2.62 Ga (epsilon epsilon Hf from -4.59 to -5.64). This intraplate magmatism can be connected to a very important episode of continental accretion in an extensional setting from the fragmentation of the supercontinent during the Early Mesoproterozoic. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Useful Strategies for Algal Volatile Analysis

The production of volatile organic compounds (VOC) by plants is well known. However, few scientific groups have studied VOC produced by green, brown and red algae. Headspace collection of volatiles and solid phase microextraction, as well as the traditional extraction by hydrodistillation combined with analytical chromatographic techniques (i.e., GC-MS), have significantly improved the investigation of VOC from plants and algae. The major volatile compounds found in seaweeds are hydrocarbons, terpenes, phenols, alcohols, aldehydes, ketones, esters, fatty acids and halogen or sulfur-containing compounds. This article presents an overview of VOC isolated from and identified in marine macro-algae. Focus is given to non-halogenated and non-sulfur volatile compounds, as well as strategies to analyze and identify algal VOC by GC-MS.

A proposed EPR approach to evaluating agonist binding site of a peptide receptor

Angiotensin II (Ang II) and its transmembrane AT(1) receptor were selected in order to test an innovative strategy that might allow the assessment of the agonist binding site in the receptor molecule. With the use of the 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl-4-amino-4-carboxylic acid (TOAC) paramagnetic probe, a biologically active agonist (TOAC(1)-Ang II), as well as an inactive control (TOAC(4)-Ang II) analogs were mixed in solution with various synthesized AT(1) fragments. Comparative intermolecular interactions, as estimated by analyzing the EPR spectra of solutions, suggested the existence of an agonist binding site containing a sequence composed of portions of the N-terminal (13-17) and the third extracellular loop (266-278) fragments of the AT(1) molecule. Therefore, this combined EPR-TOAC approach shows promise as an alternative for use also in other applications related to specific intermolecular association processes.

CDK9 a potential target for drug development

The family of Cyclin-Dependent Kinases (CDKs) can be subdivided into two major functional groups based on their roles in cell cycle and/or transcriptional control. CDK9 is the catalytic subunit of positive transcription elongation factor b (P-TEFb). CDK9 is the kinase of the TAK complex (Tat-associated kinase complex), and binds to Tat protein of HIV, suggesting a possible role for CDK9 in AIDS progression. CDK9 complexed with its regulatory partner cyclin T1, serves as a cellular mediator of the transactivation function of the HIV Tat protein. P-TEFb is responsible for the phosphorylation of the carboxyl-terminal domain of RNA Pol II, resulting in stimulation of transcription. Furthermore, the complexes containing CDK9 induce the differentiation in distinct tissue. The CDK9/cyclin T1 complex is expressed at higher level in more differentiated primary neuroectodermal and neuroblastoma tumors, showing a correlation between the kinase expression and tumor differentiation grade. This may have clinical and therapeutical implications for these tumor types. Among the CDK inhibitors two have shown to be effective against CDK9: Roscovitine and Flavopiridol. These two inhibitors prevented the replication of human immunodeficiency virus (HIV) type 1 by blocking Tat transactivation of the HIV type 1 promoter. These compounds inhibit CDKs by binding to the catalytic domain in place of ATP, preventing transfer of a phosphate group to the substrate. More sensitive therapeutic agents of CDK9 can be designed, and structural studies can add information in the understanding of this kinase. The major features related to CDK9 inhibition will be reviewed in this article.

Technology diffusion: analysing the diffusion of agent technologies

Despite several examples of deployed agent systems, there remain barriers to the large-scale adoption of agent technologies. In order to understand these barriers, this paper considers aspects of marketing theory which deal with diffusion of innovations and their relevance to the agents domain and the current state of diffusion of agent technologies. In particular, the paper examines the role of standards in the adoption of new technologies, describes the agent standards landscape, and compares the development and diffusion of agent technologies with that of object-oriented programming. The paper also reports on a simulation model developed in order to consider different trajectories for the adoption of agent technologies, with trajectories based on various assumptions regarding industry structure and the existence of competing technology standards. We present details of the simulation model and its assumptions, along with the results of the simulation exercises.

Integração de imagens TM e aerogeofísicas para análise litoestrutural de uma porção da zona de cisalhamento transcorrente dorsal de Canguçu, regiao de Quitéria-Várzea do Capivarita, RS

A utilização de programas de processamento de imagens digitais e de sistemas de informações geográficas que admitem a importação e exportação de inúmeros formatos de apresentação de dados, aliado a modernos equipamentos de computação, tem tornado a integração de dados, de diferentes sensores, um caminho padrão em Geociências, pela otimização da relação custo/tempo na execução de serviços de mapeamento. Neste contexto, esse trabalho resulta da análise da integração de dados de sensoriamento remoto e geofísica, com o objetivo de verificar sua aplicabilidade na identificação e caracterização litológica e estrutural de uma área-teste, localizada na Região de Quitéria -Várzea do Capivarita, no Estado do Rio Grande do Sul. A metodologia usada, em um primeiro momento, priorizou o processamento e análise individual de dados cartográficos, de imagens TM/LANDSAT-5 e dados de aeromagnetometria e aerogamaespectrometria nos canais Contagem Total (CT), Potássio (K), Tório (Th) e Urânio (U). Os dados foram, a seguir, convertidos para o formato digital na forma de imagens (“raster”) com resolução espacial de 30 x 30 m, a fim de permitir o cruzamento de informações através de técnicas de Processamento Digital de Imagens e de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s). A integração das imagens TM e geofísicas foi realizada com o uso da Transformação IHS, através da conversão das bandas TM para as componentes individuais I, H e S; substituindo-se a componente H, pela imagem geofísica no retorno ao espaço RGB. A análise dos produtos de sensoriamento remoto e geofísica obtidos nessa pesquisa, permitiram identificar os Domínios Morfoestruturais; identificar e delimitar as diferentes Unidades Fotolitológicas; reconhecer os principais sistemas estruturais a partir da extração e análise de lineamentos; obter informações do padrão de relevo magnético; e, principalmente, a geração de imagens temáticas de teores de radioelementos com a identificação de áreas promissoras de mineralizações. Os resultados comprovam a eficiência do emprego de técnicas de integração de dados digitais, via computador, tanto para fins de mapeamento litoestrutural, como em caráter prospectivo, em serviços geológicos de grandes áreas.

Representação na forma normal disjuntiva para a flexibilidade de seqüência na manufatura

A crescente demanda por produtos de melhor qualidade, diferenciados e com custos competitivos tem forçado as manufaturas a se tornarem flexíveis, capacitando-as a responder às mudanças impostas pelo mercado. A flexibilidade permite que as empresas alcancem a customização desejada através da capacitação do sistema de responder e atuar em tempo real, mesmo em um ambiente de incertezas. Para atuar em tempo real, os sistemas de manufatura precisam de representações eficientes dos planos de produção. Muitas vezes, a atuação em tempo real torna-se inviável devido ao crescimento exponencial no número de planos de produção para cada máquina ou operação adicionada ao sistema. Uma possível solução para este problema é uso de representações adequadas para o espaço de estados. A escolha de uma representação adequada para o espaço de estados influencia na capacidade de reposta em tempo real, pois determina o desempenho computacional do sistema através da utilidade e eficiência dos algoritmos desenvolvidos, tornando possível explorar problemas clássicos de flexibilidade, tais como, seqüenciamento, otimização, etc. Entretanto, a geração de uma representação que trabalhe com o espaço de estados completo de uma manufatura é considerada um problema não polinomial (NP). Esta particularidade dificulta o desenvolvimento de algoritmos que trabalhem com uma manufatura flexível. Assim, a geração de uma representação, que trabalhe com pouca memória computacional e permita o desenvolvimento de heurísticas eficientes, é um importante desafio para uma avaliação efetiva da flexibilidade. Este trabalho objetiva o desenvolvimento de uma representação para o espaço de estados de uma manufatura com flexibilidade de seqüência. Na construção desta representação são aplicadas técnicas de modelagem baseadas na teoria dos grafos e nos princípios de álgebra booleana. Inicialmente, os grafos são utilizados para representar todas as seqüências de operações de uma manufatura, posteriormente estas seqüências são convertidas em formas normais disjuntivas (FND). Por fim, é apresentada uma possível aplicação da representação na FND em modelos de programação linear.

Direct determination of Cu, Cd, Ni and Pb in aquatic humic substances by graphite furnace atomic absorption spectrometry

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Desenvolvimento e validação de modelo de previsão para mancha preta dos citros em função de variáveis meteorológicas

A mancha preta dos citros é uma doença causada pelo fungo Guignardia citricarpa que produz lesões em frutos em variedades de laranja doce comerciais, causando a queda precoce dos frutos, diminuindo a produtividade e levando a sua depreciação para o mercado de fruta fresca. O objetivo do trabalho foi desenvolver e validar um modelo de favorabilidade climática da mancha preta dos citros relacionado a ocorrência dos sintomas da doença no Estado de São Paulo. Desenvolveu-se um sistema empírico com base em um banco de dados da ocorrência da doença e das condições climáticas, em campo, nos municípios de Barretos/SP e Gavião Peixoto/SP, durante as Safras 2007/2008 e 2008/2009. A variedade de laranjeira doce utilizada nos experimentos foi a 'Valência' enxertada sobre limoeiro 'Cravo', com 10 anos de idade. Para a incidência da mancha preta foi avaliada a porcentagem de frutos com sintomas na planta e para a severidade, a porcentagem de casca lesionada por fruto. Na análise de regressão as variáveis climáticas e os dados de intensidade de doença de Barretos foram selecionados no procedimento 'stepwise'. As melhores equações de regressão foram selecionadas pelo coeficiente de determinação (R²) e pela significância da regressão no teste F (P < 0,05 e P < 0,01) que resultou na equação Y= -502,43 + 9,61 X10 + 4,78 X30 + 0,54 X46 - 7,9 X50 em que Y=Índice de Favorabilidade, X10 é a temperatura média, X30 é a umidade relativa média, X46 é o molhamento foliar e X50 é a temperatura média durante o molhamento foliar, determinados com dados de intervalos de sete dias. Procedeu-se a validação no campo no município de Gavião Peixoto durante a Safra 2008/2009, realizando a correlação entre a incidência e severidade observadas no experimento e os dados previstos que foram os determinados pela equação, sendo que a correlação mostrou-se positiva para a incidência da doença com um R²=0,87.