Indução da expressão e caracterização de uma fosfatase ácida ligada à membrana produzida por Burkholderia sp

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Glutationa como agente alostérico em hemoglobina bovina, humana e de e matrinxã

Pós-graduação em Biologia Animal - IBILCE

Myoglobin from the burrowing reptile Amphisbaena alba: concentrations and functional characteristics

1. 1. Myoglobin from the subterranean reptile Amphisbaena alba was isolated for measurement of concentrations and physico-chemical properties. 2. 2. The concentrations (averaging 12.1 mg.g-1 wet weight in the temporal muscles and 5.8-6.0 in the muscles that motivate the wedge-shaped head which forms the burrowing tool) far exceed those earlier reported for reptiles and other terrestrial vertebrates. 3. 3. The myoglobin has a low O2 affinity compared to mammals (P50 = 2mmHg at 25°C). In the presence of the same myoglobin O2 tension as in mammals this appears to favour similar in vivo O2 saturations at the lower reptilian body temperature. 4. 4. The temperature sensitivity of P50 reflect a heat of oxygenation, ΔH near -13 kcal· mol-1. The myoglobin is monomeric and thus lacks cooperativity in O2 binding and there is no Bohr effect. 5. 5. The pattern of microheterogeneity is similar to that of myoglobin of terrestrial vertebrates but different to aquatic mammals and reptiles. The major and two minor components exhibit very similar O2 affinities. 6. 6. The concentrations and oxygen-binding characteristics of Amphisbaena myoglobin are discussed with regard to the flow of O2 to the mitochondria during digging activity in hypoxic burrow environments. © 1981.

Blood oxygen affinity increases during digestion in the South American rattlesnake, Crotalus durissus terrificus

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

INVESTIGAÇÃO ELETROQUÍMICA E CALORIMÉTRICA DA INTERAÇÃO DE NOVOS AGENTES ANTITUMORAIS BISCATIÔNICOS COM DNA

ELECTROCHEMICAL AND CALORIMETRIC INVESTIGATION OF INTERACTION OF NOVEL BISCATIONIC ANTICANCER AGENTS WITH DNA. Biscationic amidines bind in the DNA minor groove and present biological activity against a range of infectious diseases. Two new biscationic compounds (bis-alpha,omega-S-thioureido, amino and sulfide analogues) were synthesized in good yields and fully characterized, and their interaction with DNA was also investigated. Isothermal titration calorimetry (ITC) was used to measure the thermodynamic properties of binding interactions between DNA and these ligands. A double stranded calf thymus DNA immobilized on an electrode surface was used to study the possible DNA-interacting abilities of these compounds towards dsDNA in situ. A remarkable interaction of these compounds with DNA was demonstrated and their potential application as anticancer agents was furthered.

Zur Kooperativität des Vogelspinnen-Hämocyanins

Zusammenfassung Kooperativität bei Atmungsproteinen bedeutet eine Änderung der O2-Affinität während der Beladung mit O2 und läßt sich durch die Wechselbeziehung zwischen O2-Beladung und Konformation beschreiben. In dieser Arbeit wurde das 24-mere Hämocyanin der Vogelspinne Eurypelma californicum bzgl. Beladung und Konformationen sowohl auf der Ensemble- wie auch auf der Einzel-Molekül-Ebene charakterisiert. EnsembleDie Bindung von O2 an Hämocyanine ist mit einer drastischen Abnahme der Fluoreszenz-Quantenausbeute verbunden. Durch Vergleich von theoretisch und experimentell bestimmten Quantenausbeuten konnte gezeigt werden, daß die Löschung auf Förster-Transfer zurückzuführen ist, und daß kein Einfluß der Oligomerisierung, Protein-Konformation, Beweglichkeit oder Tierart besteht. Die Konformation von Hämocyaninen konnte mit Crosslinkern im oxy- und deoxy-Zustand fixiert werden. Die Charakterisierung der Produkte führte zu einer neuen Vorstellung, wie unterschiedliche Affinitäten realisiert sein können. Hierbei kommt der Dynamik der Protein-Matrix eine entscheidende Rolle zu. Einzel-MoleküleMittels Zwei-Photonen-Anregung konnten erstmalig einzelne Proteine über ihre intrinsische Tryptophan-Fluoreszenz nachgewiesen werden. Zum einen gelang es, Modellsysteme mit nur 340 Trp abzubilden, andererseits konnte die Diffusion einzelner Hämocyanine (148 Trp) mit Hilfe der Fluoreszenz-Korrelationsspektroskopie nachgewiesen werden.Einzelne Hämocyanine konnten durch Adsorption und mildes Eintrocknen an verschiedenen Oberflächen immobilisiert werden. Mittels Atomarer Kraft-Mikroskopie (AFM) ließen sich individuelle Hämocyanine abgebilden, wobei Details der Quarärstruktur aufgelöst werden konnten.

Untersuchung zur Temperaturabhängigkeit der O2-Bindungseigenschaft von Hämocyanin aus Arthropoden verschiedener Biotope

Die Evolution hat nur wenige O2-Transportproteine im Tierreich hervorgebracht. Sie alle nutzen entweder die Metallionen Fe2+ oder Cu2+ zur reversiblen Sauerstoffbindung in vier verschiedenen Typen von aktiven Zentren. Die Metallatome werden dabei über eine prosthetische Gruppe (Porphyrin-Ring) oder direkt (koordinativ) durch Histidine an die Proteinmatrix gebunden. Die Atmungsproteine sorgen für den Transport des Sauerstoffs von den respiratorischen Epithelien (Lunge, Kiemen), hin zu den O2 verbrauchenden Gewebszellen (oxidativer Stoffwechsel). Die Beladung mit Sauerstoff in den Lungen, bzw. den Kiemen sollte leicht und schnell, d.h. mit einer möglichst hohen O2-Affinität erfolgen. Die Arthropoden sind ein sehr artenreicher und erfolgreicher Tierstamm. Ihnen ist es im Laufe der Evolution gelungen, fast alle Lebensräume zu Wasser, auf dem Land und in der Luft zu besiedeln. Die Erschließung so unterschiedlicher Biotope setzt eine sehr gute physiologische Anpassungsfähigkeit voraus. Das physiologisch wichtigste Problem, welches für jeden Lebensraum während der Evolution gelöst werden mußte, ist eine optimale Sauerstoffversorgung der Körperzellen bei allen Umweltbedingungen zu gewährleisten. Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, inwieweit verschiedene Arthropoden-Hämocyanine eine biotopabhängige (temperaturabhängige) Adaptation der O2-Versorgung (Proteinfunktion) auf Ebene des Hämocyaninmoleküls zeigen. Bei den hier untersuchten Hämocyaninen ließ sich eine signifikante Biotopabhängigkeit für den „Proteinfunktions-Parameter“ Kooperativität nachweisen.

Untersuchung der lateralen Organisation und Phasenumwandlung von festkörperunterstützten Lipidmembranen

Im ersten Teil der Arbeit wurde das Bindungsverhalten von Annexin A1 und Annexin A2t an festkörperunterstützte Lipidmembranen aus POPC und POPS untersucht. Für beide Proteine konnte mit Hilfe der Fluoreszenzmikroskopie gezeigt werden, dass irreversible Bindung nur in Anwesenheit von POPS auftritt. Durch rasterkraftmikroskopische Aufnahmen konnte die laterale Organisation der Annexine auf der Lipidmembran dargestellt werden. Beide Proteine lagern sich in Form lateraler Aggregate (zweidimensionale Domänen) auf der Oberfläche an, außerdem ist der Belegungsgrad und die Größe der Domänen von der Membranzusammensetzung und der Calciumkonzentration abhängig. Mit zunehmendem POPS-Gehalt und Calciumkonzentration steigt der Belegungsgrad an und der mittlere Domänenradius wird kleiner. Diese Ergebnisse konnten in Verbindung mit detaillierten Bindungsstudien des Annexins A1 mit der Quarzmikrowaage verwendet werden, um ein Bindungsmodell auf Basis einer heterogenen Oberfläche zu entwickeln. Auf einer POPC-reichen Matrix findet reversible Adsorption statt und auf POPS-reichen Domänen irreversible Adsorption. Durch die Anpassung von dynamischen Monte Carlo-Simulationen basierend auf einer zweidimensionalen zufälligen sequentiellen Adsorption konnten Erkenntnisse über die Membranstruktur und die kinetischen Ratenkonstanten in Abhängigkeit von der Calciumkonzentration und der Inkubationszeit des Proteins gewonnen werden. Die irreversible Bindung ist in allen Calciumkonzentrationsbereichen schneller als die reversible. Außerdem zeigt die irreversible Adsorption eine deutlich stärkere Abhängigkeit von der Calciumkonzentration. Ein kleinerer Belegungsgrad bei niedrigen Ca2+-Gehalten ist hauptsächlich durch die Abnahme der verfügbaren Bindungsplätze auf der Oberfläche zu erklären. Die gute Übereinstimmung der aus den Monte Carlo-Simulationen erhaltenen Domänenstrukturen mit den rasterkraftmikroskopischen Aufnahmen und die Tatsache, dass sich die simulierten Resonanzfrequenzverläufe problemlos an die experimentellen Kurven aus den QCM-Messungen anpassen ließen, zeigt die gute Anwendbarkeit des entwickelten Simulationsprogramms auf die Adsorption von Annexin A1. Die Extraktion der kinetischen Parameter aus dem zweidimensionalen RSA-Modell ist mit Sicherheit einem einfachen Langmuir-Ansatz überlegen. Bei einem Langmuir-Modell erfolgt eine integrale Erfassung einer einzelnen makroskopischen Geschwindigkeitskonstante, während durch das RSA-Modell eine differenzierte Betrachtung des reversiblen und irreversiblen Bindungsprozesses möglich ist. Zusätzlich lassen sich mikroskopische Informationen über die Oberflächenbeschaffenheit gewinnen. Im zweiten Teil der Arbeit wurde das thermotrope Phasenverhalten von festkörperunterstützten Phospholipidbilayern untersucht. Dazu wurden mikrostrukturierte, frei stehende Membranstreifen präpariert und mit Hilfe der bildgebenden Ellipsometrie untersucht. Dadurch konnten die temperaturabhängigen Verläufe der Schichtdicke und der lateralen Membranausdehnung parallel beobachtet werden. Die ermittelten Phasenübergangstemperaturen von DMPC, diC15PC und DPPC lagen 2 - 3 °C oberhalb der Literaturwerte für vesikuläre Systeme. Außerdem wurde eine deutliche Verringerung der Kooperativität der Phasenumwandlung gefunden, was auf einen großen Einfluss des Substrats bei den festkörperunterstützten Lipidmembranen schließen lässt. Zusätzlich wurde ein nicht systematischer Zusammenhang der Ergebnisse von der Oberflächenpräparation gefunden, der es unabdingbar macht, bei Untersuchungen von festkörperunterstützten Substraten einen internen Standard einzuführen. Bei der Analyse des thermotropen Phasenübergangsverhaltens von DMPC/Cholesterol - Gemischen wurde daher die individuelle Adressierbarkeit der strukturierten Lipidmembranen ausgenutzt und ein Lipidstreifen aus reinem DMPC als Standard verwendet. Auf diese Weise konnte gezeigt werden, dass das für Phospholipide typische Phasenübergangsverhalten ab 30 mol% Cholesterol in der Membran nicht mehr vorhanden ist. Dies ist auf die Bildung einer nur durch höhere Sterole induzierten fluiden Phase mit hoch geordneten Acylketten zurückzuführen. Abschließend konnte durch die Zugabe von Ethanol zu einer mikrostrukturierten DMPC-Membran die Bildung eines interdigitierten Bilayers nachgewiesen werden. Die bildgebende Ellipsometrie ist eine sehr gute Methode zur Untersuchung festkörperunterstützter Lipidmembranen, da sie über ein sehr gutes vertikales und ein ausreichendes laterales Auflösungsvermögen besitzt. Sie ist darin zwar einem Rasterkraftmikroskop noch unterlegen, besitzt dafür aber eine einfachere Handhabung beim Umgang mit Flüssigkeiten und in der Temperierung, eine schnellere Bildgebung und ist als optische Methode nicht-invasiv.

Die Kristallstruktur zweier Atmungsproteine: das Hämoglobin des Meerschweinchens und das 24-mere Hämocyanin des Kaiserskorpions

Im Verlauf der vorgestellten Arbeit konnten die Kristallstrukturen zweier Atmungsproteine gelöst werden. Da diese Strukturen mit verschiedenen Auflösungen gelöst wurden, wurden für die beiden Modelle unterschiedliche Methoden verwendet.rnrnDie Kristalle des Hämoglobins des Meerschweinchens Cavia porcellus erlaubten eine Messung von Streureflexen bis zu einer Auflösung von 1.7 Ǻ. Damit konnten das Molecular Replacement und das folgende Refinement mit geringen Vorgaben durchgeführt werden.rnAnhand der ermittelten Struktur konnte gezeigt werden, dass die Höhenadaptation des Hämoglobins des Meerschweinchens auf einer Stabilisierung des R2-Zustandes und einer gleichzeitigen Destabilisierung des T-Zustandes beruht. Die zu Grunde liegenden Aminosäureaustausche konnten identifiziert und der resultierende Mechanismus postuliert werden. Die Durchführung von Mutagenese-Experimenten am Hämoglobin des Meerschweinchens könnte die vorgestellte Hypothese bestätigen.rnrnDie Kristallstruktur des 24-meren Hämocyanins aus Pandinus imperator konnte durch eine Kombination von Röntgenkristallographie und Homologiemodellierung mit einer Auflösung von 6.5 Ǻ gelöst werden. Allerdings wäre die Bestimmung der Phasen durch Molecular Replacement ohne die vor kurzem publizierte Kryo-EM Struktur nicht möglich gewesen [Cong et al., 2009].rnDamit ist es durch die Kombination verschiedener Methoden erstmalig gelungen die Struktur eines Hämocyanins dieser Größe (Mw = 1.7 MDa) zu lösen. Die Auflösung von 6.5 Ǻ, eine für die Kristallographie relativ geringe Auflösung, erlaubte die Bestimmung des Cα-Traces des Proteins mit hoher Genauigkeit.rnDurch die Kristallstruktur konnte das zu Grunde liegende Kryo-EM Modell aus [Cong et al., 2009] bestätigt werden. Insbesondere die Position der α-Helices konnte mittels Kristallographie mit einer höheren Genauigkeit bestimmt werden. Durch die Verwendung von OMIT-Maps wurde sichergestellt, dass die Struktur nicht "kopiert" wurde. Die Übereinstimmung ist deshalb auf die Struktur des Hämocyanins im gemessenen Kristall zurückzuführen, nicht auf einen Bias bei der Auswertung.rnAnhand der Kristallstruktur konnten für die Kooperativität im Trimer potentiell entscheidende Aminosäuren identifiziert werden. Diese Aminosäuren könnten im Vergleich zur bekannten trimeren Struktur aus Limulus polyphemus zur Ausbildung zusätzlicher Bindungen zwischen den Untereinheiten führen. Diese Bindungen könnten eine wichtige Rolle beim Konformationsübergang zwischen dem T- und R-Zustand spielen.rn

Structural and biochemical studies of Sporosarcina pasteurii UreE: a nickel-chaperone involved in the urease activation process

Urease is a nickel-dependent enzyme that catalyzes hydrolysis of urea in the last step of organic nitrogen mineralization. Its active site contains a dinuclear center for Ni(II) ions that must be inserted into the apo-enzyme through the action of four accessory proteins (UreD, UreE, UreF, UreG) leading to activation of urease. UreE, acting as a metallo-chaperone, delivers Ni(II) to the preformed complex of apo-urease-UreDFG and has the capability to enhance the GTPase activity of UreG. This study, focused on characterization of UreE from Sporosarcina pasteurii (SpUreE), represents a piece of information on the structure/mobility-function relationships that control nickel binding by SpUreE and its interaction with SpUreG. A calorimetric analysis revealed the occurrence of a binding event between these proteins with positive cooperativity and a stoichiometry consistent with the formation of the (UreE)2-(UreG)2 hetero-oligomer complex. Chemical Shift Perturbations induced by the protein-protein interaction were analyzed using high-resolution NMR spectroscopy, which allowed to characterize the molecular details of the protein surface of SpUreE involved in the complex formation with SpUreG. Moreover, backbone dynamic properties of SpUreE, determined using 15N relaxation analysis, revealed a general mobility in the nanoseconds time-scale, with the fastest motions observed at the C-termini. The latter analysis made it possible for the first time to characterize of the C-terminal portions, known to contain key residues for metal ion binding, that were not observed in the crystal structure of UreE because of disorder. The residues belonging to this portion of SpUreE feature large CSPs upon addition of SpUreG, showing that their chemical environment is directly affected by protein-protein interaction. Metal ion selectivity and affinity of SpUreE for cognate Ni(II) and non cognate Zn(II) metal ions were determined, and the ability of the protein to select Ni(II) over Zn(II), in consistency with the proposed role in Ni(II) cations transport, was established.

Cleavage of IgG1 and IgG3 by gingipain K from Porphyromonas gingivalis may compromise host defense in progressive periodontitis

Degradation of immunoglobulins is an effective strategy of bacteria to evade the immune system. We have tested whether human IgG is a substrate for gingipain K of Porphyromonas gingivalis and found that the enzyme can hydrolyze subclass 1 and 3 of human IgG. The heavy chain of IgG(1) was cleaved at a single site within the hinge region, generating Fab and Fc fragments. IgG(3) was also cleaved within the heavy chain, but at several sites around the CH2 region. Investigation of the enzyme kinetics of IgG proteolysis by gingipain K, using FPLC- and isothermal titration calorimetry-based assays followed by Hill plots, revealed non-Michaelis-Menten kinetics involving a mechanism of positive cooperativity. In ex vivo studies, it was shown that gingipain K retained its IgG hydrolyzing activity in human plasma despite the high content of natural protease inhibitors; that IgG(1) cleavage products were detected in gingival crevicular fluid samples from patients with severe periodontitis; and that gingipain K treatment of serum samples from patients with high antibody titers against P. gingivalis significantly hindered opsonin-dependent phagocytosis of clinical isolates of P. gingivalis by neutrophils. Altogether, these findings underline a biological function of gingipain K as an IgG protease of pathophysiological importance.

Identification and quantification of a new family of peptide endocannabinoids (Pepcans) showing negative allosteric modulation at CB1 receptors

The α-hemoglobin-derived dodecapeptide RVD-hemopressin (RVDPVNFKLLSH) has been proposed to be an endogenous agonist for the cannabinoid receptor type 1 (CB(1)). To study this peptide, we have raised mAbs against its C-terminal part. Using an immunoaffinity mass spectrometry approach, a whole family of N-terminally extended peptides in addition to RVD-Hpα were identified in rodent brain extracts and human and mouse plasma. We designated these peptides Pepcan-12 (RVDPVNFKLLSH) to Pepcan-23 (SALSDLHAHKLRVDPVNFKLLSH), referring to peptide length. The most abundant Pepcans found in the brain were tested for CB(1) receptor binding. In the classical radioligand displacement assay, Pepcan-12 was the most efficacious ligand but only partially displaced both [(3)H]CP55,940 and [(3)H]WIN55,212-2. The data were fitted with the allosteric ternary complex model, revealing a cooperativity factor value α < 1, thus indicating a negative allosteric modulation. Dissociation kinetic studies of [(3)H]CP55,940 in the absence and presence of Pepcan-12 confirmed these results by showing increased dissociation rate constants induced by Pepcan-12. A fluorescently labeled Pepcan-12 analog was synthesized to investigate the binding to CB(1) receptors. Competition binding studies revealed K(i) values of several Pepcans in the nanomolar range. Accordingly, using competitive ELISA, we found low nanomolar concentrations of Pepcans in human plasma and ∼100 pmol/g in mouse brain. Surprisingly, Pepcan-12 exhibited potent negative allosteric modulation of the orthosteric agonist-induced cAMP accumulation, [(35)S]GTPγS binding, and CB(1) receptor internalization. Pepcans are the first endogenous allosteric modulators identified for CB(1) receptors. Given their abundance in the brain, Pepcans could play an important physiological role in modulating endocannabinoid signaling.

Single-dose piracetam effects on global complexity measures of human spontaneous multichannel EEG

Global complexity of 47-channel resting electroencephalogram (EEG) of healthy young volunteers was studied after intake of a single dose of a nootropic drug (piracetam, Nootropil® UCB Pharma) in 12 healthy volunteers. Four treatment levels were used: 2.4, 4.8, 9.6 g piracetam and placebo. Brain electric activity was assessed through Global Dimensional Complexity and Global Omega-Complexity as quantitative measures of the complexity of the trajectory of multichannel EEG in state space. After oral ingestion (1–1.5 h), both measures showed significant decreases from placebo to 2.4 g piracetam. In addition, Global Dimensional Complexity showed a significant return to placebo values at 9.6 g piracetam. The results indicate that a single dose of piracetam dose-dependently affects the spontaneous EEG in normal volunteers, showing effects at the lowest treatment level. The decreased EEG complexity is interpreted as increased cooperativity of brain functional processes.

Global, regional, and local measures of complexity of multichannel electroencephalography in acute, neuroleptic-naive, first-break schizophrenics

Background: Schizophrenic symptoms commonly are felt to indicate a loosened coordination, i.e. a decreased connectivity of brain processes. Methods: To address this hypothesis directly, global and regional multichannel electroencephalographic (EEG) complexities (omega complexity and dimensional complexity) and single channel EEG dimensional complexities were calculated from 19-channel EEG data from 9 neuroleptic-naive, first-break, acute schizophrenics and 9 age- and sex-matched controls. Twenty artifact-free 2 second EEG epochs during resting with closed eyes were analyzed (2–30 Hz bandpass, average reference for global and regional complexities, local EEG gradient time series for single channels). Results: Anterior regional Omega-Complexity was significantly increased in schizophrenics compared with controls (p < 0.001) and anterior regional Dimensional Complexity showed a trend for increase. Single channel Dimensional Complexity of local gradient waveshapes was prominently increased in the schizophrenics at the right precentral location (p = 0.003). Conclusions: The results indicate a loosened cooperativity or coordination (vice versa: an increased independence) of the active brain processes in the anterior brain regions of the schizophrenics.

Warum Pentose- und nicht Hexose-Nucleinsäuren??. Teil V. (Purin-Purin)-Basenpaarung in der homo-DNS-Reihe: Guanin, Isoguanin, 2,6-Diaminopurin und Xanthin

Why Pentose- and Not Hexose-Nucleic Acids? Purine-Purine Pairing in homo-DNA: Guanine,Isoguanine, 2,6-Diaminopurine, and Xanthine This paper concludes the series of reports in this journal [1–4] on the chemistry of homo-DNA, the constitutionally simplifie dmodel system of hexopyranosyl-(6′ → 4′)-oligonucleotide systems stidued in our laboratory as potentially natural-nucleic-acid alternatives in the context of a chemical aetiology of nucleic-acid structure. The report describes the synthesis and pairing properties of homo-DNA oligonucleotides which contain as nucleobases exclusively purines, and gives, together with part III of the series [3], a survey of what we know today about purine-purine pairingin homo-DNA. In addition, the paper discusses those aspects of the chemistry of homo-DNA which, we think, influence the way how some of the structural features of DNA (and RNA) are to be interpreted on a qualitative level. Purine-purine pairing occurs in the homo-DNA domain in great variety. Most prominent is a novel tridentate Watson-Crick pair between guanine and isoguanine, as well as one between 2,6-diaminopurine and xanthinone, both giving rise to very stable duplexes containing the all-purine strands in antiparallel orientation. For the guanine-isoguanine pair, constitutional assignment is based on temperature-dependent UV and CD spectroscopy of various guanine- and isoguanine-containg duplexes in comparison with duplexes known to be paired in the reverse guanine is replaced by 7-carbauguanine. Isoguanine and 2,6-diaminopurine also have the capability of self-pariring in the reverse-Hoogsteen mode, as previously observed for adenine and guanine [3]. In this type of pairing, the interchangeably. Fig. 36 provides an overall survey of the relative strength of pairing in all possible purine-purine combinations. Watson-Crick pairing of isoguanine with guanine demands the former to participate in its 3H-tautomeric form; hitherto this specific tautomer had not been considered in the pairing chemistry of isoguanine. Whereas (cumulative) purine-purine pairing in DNA (reverse-Hoogsten or Hoogsteen) seems to occur in triplexes and tetrapalexes only, its occurrence in duplexes in a characteristic feature of homo-DNA chemistry. The occurrence of purine-purine Watson-Crick base pairs is probably a consequence of homo-DNA's quasi-linear ladder structure [1][4]. In a double helix, the distance between the two sugar C-atoms, on which a base pair is anchored, is expected to be constrained by the dimensions of the helix; in a linear duplex, however, there would be no restrictions with regard to base-pair length. Homo-DNA's ladder-like model also allows one to recognize one of the reasons why nucleic-acid duplexes prefer to pair in antiparallel, rather than parallel strand orientation: in homo-DNA duplexes, (averaged) backbone and base pair axes are strongly inclined toward one another [4]; the stronger this inclination, the higher the preference for antiparallel strand orientation is expected to be (Fig. 16). In retrospect, homo-DNA turns out to be one of the first artificial oligonucleotide systems (cf. Footnote 65) to demonstrate in a comprehensive way that informational base pairing involving purines and pyrimidines is not a capability unique to ribofuranosyl systems. Stability and helical shape of pairing complexes are not necessary conditions of one another; it is the potential for extensive conformational cooperativity of hte backbone structure with respect to the constellational demands of base pairing and base stacking that determines whether or nor a given type of base-carrying backbone structure is an informational pairing system. From the viewpoint of the chemical aetiology of nucleic-acid structure, which inspired our investigations on hexopyranosyl-(6′ → 4′)-oligonucleotide systems in the first place, the work on homo-DNA is only an extensive model study, because homo-DNA is not to be considered a potential natural-nucleic-acid altenratie. In retrospect, it seems fortunate that the model study was carried out, because without it we could hardly have comprehended the pairing behavior of the proper nucleic-acid alternatives which we have studied later and which will be discussed in Part VI of this series. The English footnotes to Fig. 1–49 provide an extension of this summary.