Structural analysis of the major lightharvesting complex II by electron paramagnetic resonance (EPR) : comparison between monomers and trimers

Der Haupt-Lichtsammenkomplex II (LHCII) höherer Pflanzen ist das häufigsternMembranprotein der Welt und in die chloroplastidäre Thylakoidmembran integriert. DerrnLHCII kann als Modellsystem genutzt werden, um die Funktionsweise vonrnMembranproteinen besser zu verstehen, da 96 % seiner Struktur kristallografisch aufgelöstrnist und er in rekombinanter Form in vitro rückgefaltet werden kann. Hierbei entsteht einrnvoll funktionaler Protein-Pigment.Komplex, der nahezu identisch mit der in vivo Varianternist.rnElektronenparamagnetischen Resonanz (EPR) Spektroskopie ist eine hoch sensitive undrnideal geeignete Methode, um die Strukturdynamik von Proteinen zu untersuchen. Hierzurnist eine ortsspezifische Markierung mit Spinsonden notwendig, die kovalent an Cysteinernbinden. Möglich wird dies, indem sorgfältig ausgewählte Aminosäuren gegen Cysteinerngetauscht werden, ohne dass die Funktionsweise des LHCII beeinträchtigt wird.rnIm Rahmen dieser Arbeit wurden die Stabilität des verwendeten Spinmarkers und diernProbenqualität verbessert, indem alle Schritte der Probenpräparation untersucht wurden.rnMithilfe dieser Erkenntnisse konnte sowohl die Gefahr einer Proteinaggregation als auchrnein Verlust des EPR Signals deutlich vermindert werden. In Kombination mit derrngleichzeitigen Etablierung des Q-Band EPR können nun deutlich geringer konzentrierternProben zuverlässig vermessen werden. Darüber hinaus wurde eine reproduzierbarernMethode entwickelt, um heterogene Trimere herzustellen. Diese bestehen aus einemrndoppelt markierten Monomer und zwei unmarkierten Monomeren und erlauben es, diernkristallografisch unvollständig aufgelöste N-terminale Domäne im monomeren undrntrimeren Assemblierungsgrad zu untersuchen. Die Ergebnisse konnten einerseits diernVermutung bestätigen, dass diese Domäne im Vergleich zum starren Proteinkern sehrrnflexibel ist und andererseits, dass sie in Monomeren noch mobiler ist als in Trimeren.rnZudem wurde die lumenale Schleifenregion bei unterschiedlichen pH Werten undrnvariierender Pigmentzusammensetzung untersucht, da dieser Bereich sehr kontroversrndiskutiert wird. Die Messergebnisse offenbarten, dass diese Region starre und flexiblerernSektionen aufweist. Während der pH Wert keinen Einfluss auf die Konformation hatte,rnzeigte sich, dass die Abwesenheit von Neoxanthin zu einer Änderung der Konformationrnführt. Weiterführende Analysen der strukturellen Dynamik des LHCII in einerrnLipidmembran konnten hingegen nicht durchgeführt werden, da dies eine gerichteternInsertion des rückgefalteten Proteins in Liposomen erfordert, was trotz intensiverrnVersuche nicht zum Erfolg führte.

Dimerisation of cyclooctene using Grubbs' catalysts

The dimerisation of cyclooctene (COE) to 1,9-cyclohexadecadiene, a molecule of interest to the fragrance industry, has been achieved using ruthenium catalysts in organic solvents with significantly better selectivities (47-74%) and yields (39-60%) than previously reported (34% and 30%, respectively). Grubbs' first and second generation catalysts, the Hoveyda-Grubbs' catalyst and a phosphonium alkylidene catalyst were tested in a range of organic solvents and ionic liquids (ILs), including 1:1 IL/dichloromethane mixtures and biphasic IL + pentane systems. The best results (74% selectivity, 60% yield) were obtained using Grubbs' first generation catalyst in 1,2-dichloroethane. The formation of trimer, tetramer and other higher molecular mass products were found to be favoured at low catalyst loadings (0.77 mM). Studies of metathesis reactions using 1,9-cyclohexadecadiene as substrate indicated that the monomer-dimer and monomer-trimer reactions are faster than the dimer-dimer reaction. The use of IL media allowed for the recyclability of the catalyst, although a drop in the yield of dimer generally occurred after the first run. Heterogeneized catalysts, where the IL-catalyst system was immobilised onto silica, resulted in fast reactions leading to poor yields of dimer. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Untersuchung der Struktur und Assemblierung des Lichtsammelkomplexes II höherer Pflanzen mittels elektronenparamagnetischer Resonanz (EPR)

Der Haupt-Lichtsammelkomplex (LHCII) des Photosyntheseapparates höherer Pflanzen gehört zu den häufigsten Membranproteinen der Erde. Seine Kristallstruktur ist bekannt. Das Apoprotein kann rekombinant in Escherichia coli überexprimiert und somit molekularbiologisch vielfältig verändert werden. In Detergenzlösung besitzt das denaturierte Protein die erstaunliche Fähigkeit, sich spontan zu funktionalen Protein-Pigment-Komplexen zu organisieren, welche strukturell nahezu identisch sind mit nativem LHCII. Der Faltungsprozess findet in vitro im Zeitbereich von Sekunden bis Minuten statt und ist abhängig von der Bindung der Cofaktoren Chlorophyll a und b sowie verschiedenen Carotinoiden.rn Diese Eigenschaften machen LHCII besonders geeignet für Strukturuntersuchungen mittels der elektronenparamagnetischen Resonanz (EPR)-Spektrokopie. Diese setzt eine punktspezifische Spinmarkierung des LHCII voraus, die in dieser Arbeit zunächst optimiert wurde. Einschließlich der Beiträge Anderer stand eine breite Auswahl von über 40 spinmarkierten Mutanten des LHCII bereit, einen N-terminalen „Cys walk“ eingeschlossen. Weder der hierfür notwendige Austausch einzelner Aminosäuren noch die Anknüpfung des Spinmarkers beeinträchtigten die Funktion des LHCII. Zudem konnte ein Protokoll zur Präparation heterogen spinmarkierter LHCII-Trimere entwickelt werden, also von Trimeren, die jeweils nur ein Monomer mit einer Spinmarkierung enthalten.rn Spinmarkierte Proben des Detergenz-solubilisierten LHCII wurden unter Verwendung verschiedener EPR-Techniken strukturell analysiert. Als besonders aussagekräftig erwies sich die Messung der Wasserzugänglichkeit einzelner Aminosäurepositionen anhand der Electron Spin Echo Envelope Modulation (ESEEM). In Kombination mit der etablierten Double Electron-Electron Resonance (DEER)-Technik zur Detektion von Abständen zwischen zwei Spinmarkern wurde der membranständige Kernbereich des LHCII in Lösung eingehend untersucht und strukturell der Kristallstruktur für sehr ähnlich befunden. Die Vermessung kristallographisch nicht erfasster Bereiche nahe dem N-Terminus offenbarte die schon früher detektierte Strukturdynamik der Domäne in Abhängigkeit des Oligomerisierungsgrades. Der neue, noch zu vervollständigende Datensatz aus Abstandsverteilungen und ESEEM-Wasserzugänglichkeiten monomerer wie trimerer Proben sollte in naher Zukunft die sehr genaue Modellierung der N-terminalen Domäne des LHCII ermöglichen.rn In einem weiteren Abschnitt der Arbeit wurde die Faltung des LHCII-Apoproteins bei der LHCII-Assemblierung in vitro untersucht. Vorausgegangene fluoreszenzspektroskopi-sche Arbeiten hatten gezeigt, dass die Bindung von Chlorophyll a und b in aufeinanderfolgenden Schritten im Zeitbereich von weniger als einer Minute bzw. mehreren Minuten erfolgten. Sowohl die Wasserzugänglichkeit einzelner Aminosäurepositionen als auch Spin-Spin-Abstände änderten sich in ähnlichen Zeitbereichen. Die Daten deuten darauf hin, dass die Ausbildung der mittleren Transmembran-Helix mit der schnelleren Chlorophyll-a-Bindung einhergeht, während sich die Superhelix aus den beiden anderen Transmembranhelices erst im langsameren Schritt, zusammen mit der Chlorophyll-b-Bindung, ausbildet.rn

Formation of polypyrrole and polythiophene within Cu2+- and H+-mordenite hosts studied by EPR and UV-VIS spectroscopy

The reactions of pyrrole and thiophene monomers in copper-exchanged mordenite have been investigated using EPR and UV–VIS absorption spectroscopy. The EPR spectra show a decrease in the intensity of the Cu2+ signal and the appearance of a radical signal due to the formation of oxidatively coupled oligomeric and/or polymeric species in the zeolite host. The reaction ceases when ca. 50% of the copper has reacted and differences in the form of the residual Cu2+ signal between the thiophene and pyrrole reactions suggest a greater degree of penetration of the reaction into the zeolite host for pyrrole, in agreement with previous XPS measurements. The EPR signal intensities show that the average length of the polymer chain that is associated with each radical centre is 15–20 and 5–7 monomer units for polypyrrole and polythiophene, respectively. The widths of the EPR signals suggest that these are at least partly due to small oligomers. The UV–VIS absorption spectra of the thiophene system show bands in three main regions: 2.8–3.0 eV (A), 2.3 eV (B) and 1.6–1.9 eV (D, E, F). Bands A and D–F occur in regions which have previously been observed for small oligomers, 4–6 monomer units in length. Band B is assigned to longer chain polythiophene molecules. We therefore conclude that the reaction between thiophene and copper-loaded mordenite produces a mixture of short oligomers together with some long chain polythiophene. The UV–VIS spectra of the pyrrole system show bands in the regions 3.6 eV (A), 2.7–3.0 eV (B, C) and 1.5–1.9 eV (D, F). Assignments of these bands are less certain than for the thiophene case because of the lack of literature data on the spectra of pyrrole oligomers.

Biosynthesis of fluorescent cyanobacterial allophycocyanin trimer in Escherichia coli

Allophycocyanin (APC), a cyanobacterial photosynthetic phycobiliprotein, functions in energy transfer as a light-harvesting protein. One of the prominent spectroscopic characteristics of APC is a strong red-shift in the absorption and emission maxima when monomers are assembled into a trimer. Previously, holo-APC alpha and beta subunits (holo-ApcA and ApcB) were successfully synthesized in Escherichia coli. In this study, both holo-subunits from Synechocystis sp. PCC 6803 were co-expressed in E. coli, and found to self-assemble into trimers. The recombinant APC trimer was purified by metal affinity and size-exclusion chromatography, and had a native structure identical to native APC, as determined by characteristic spectroscopic measurements, fluorescence quantum yield, tryptic digestion analysis, and molecular weight measurements. Combined with results from a study in which only the monomer was formed, our results indicate that bilin synthesis and the subsequent attachment to apo-subunits are important for the successful assembly of APC trimers. This is the first study to report on the assembly of recombinant ApcA and ApcB into a trimer with native structure. Our study provides a promising method for producing better fluorescent tags, as well as a method to facilitate the genetic analysis of APC trimer assembly and biological function.

MULTIMODE quantum calculations of intramolecular vibrational energies of the water dimer and trimer using ab initio-based potential energy surfaces

We report vibrational configuration interaction calculations of the monomer fundamentals of (H2O)(2), (D2O)(2), (H2O)(3), and (D2O)(3) using the code MULTIMODE and full dimensional ab initio-based global potential energies surfaces (PESs). For the dimer the HBB PES [Huang , J. Chem. Phys 128, 034312 (2008)] is used and for the trimer a new PES, reported here, is used. The salient properties of the new trimer PES are presented and compared to previous single-point calculations and the vibrational energies are compared with experiments. (C) 2008 American Institute of Physics.

The effect of polymerization mode on monomer conversion, free radical entrapment, and interaction with hydroxyapatite of commercial self-adhesive cements

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Zugänglichkeit einzelner Domänen des Lichtsammelkomplexes LHCII

Das Membranprotein LHCII ist ein Lichtsammelkomplex der höheren Pflanzen, der in vitro, ausgehend von bakteriell überexprimiertem Apoprotein, als Monomer und als Trimer rekonstituiert werden kann. Um Strukturunterschiede zwischen Monomeren und Trimeren zu bestimmen, wurden ortsspezifische Derivatisierungen des Proteins durchgeführt. Dazu wurden verschiedene Mutationen am LHCII vorgenommen. Das einzige Cystein des nativen, maturen LHCII wurde zunächst in ein Serin umgewandelt. Ausgehend von dieser Mutante wurden an fünf Positionen singuläre Cysteine eingefügt. Zugänglichkeitsuntersuchungen mit dem thiolreaktiven Farbstoff Rhodamine Red-Maleimid zeigten zum Teil Unterschiede zwischen Monomeren und Trimeren auf. Außerdem deutete eine zweiphasige Markierungskinetik eines der rekombinanten LHCII auf mindestens zwei konformelle Populationen in Detergenslösung. Die Beobachtungen dieser Arbeit wurden zudem genutzt, um im Strukturmodell des LHCII unklare Positionen näher zu beschreiben. Schließlich wurden einige der LHCII mit angekoppeltem Fluoreszenzfarbstoff spektroskopisch charakterisiert.

Bedeutung N- und C-terminaler Aminosäuren für die Monomer- und Dimerbildung von Lichtsammelproteinen des Photosystems I

Der LHCI-730 ist ein heterodimerer, Chlorophyll a/b-bindender Lichtsammelkomplex (LHC) des Photosystem I in höheren Pflanzen. Mit Hilfe rekombinanter, modifizierter Proteine wurde untersucht, welche terminalen Bereiche der Untereinheiten Lhca1 und Lhca4 für die Bildung von monomeren und dimeren Lichtsammelproteinen relevant sind. Durch PCR-Mutagenese modifizierte Apoproteine wurden in vitro mit Gesamtpigmentextrakt rekonstituiert und auf ihre Fähigkeit mono- bzw. dimere LHCs zu bilden untersucht.Für die Monomerbildung sind der extrinsische N-Terminus und die der amphipathischen vierten Helix folgenden Aminosäuren beider Proteine für die Faltung stabiler monomerer Pigmentproteinkomplexe nicht notwendig. Die Aminosäuren, mit deren Deletion die Monomerbildung an N- und C-Terminus verhindert wurde, verfügten über geladene (Glu, Asp), aromatische (Trp) oder neutrale Seitenketten (Leu).Die Untersuchungen zur Dimerbildung des LHCI-730 zeigten, daß am N-Terminus des Lhca1 nur bis zu einer Entfernung von drei Aminosäuren (Trp) eine Assemblierung der Untereinheiten möglich ist. Nur Phe (anstatt Trp) war in Substitutionsexperimenten im Vollängenprotein in der Lage, Dimere zu bilden. Das Ausbleiben der Dimerbildung der bis einschließlich zum Trp-39 und Ile-168 verkürzten Deletionsmutanten des Lhca4 ist vermutlich auf die Instabilität dieser Lhca4-Mutanten zurückzuführen. Die Deletion von Trp-185 am C-Terminus des Lhca1 führt zu einem Ausbleiben der Dimerbildung, die aber offensichtlich durch weitere, zuvor schon deletierte Aminosäuren beeinträchtigt wurde.

Lichtsammler hinter Glas : Stabilisierung und Funktionalisierung des pflanzlichen Hauptlichtsammelkomplexes (LHCII) durch biomineralische Einbettung in Nanopartikel

Der Haupt-Lichtsammelkomplex des Fotosystems II (LHCII) setzt sich aus einem Proteinanteil und nicht-kovalent gebundenen Pigmenten – 8 Chlorophyll a, 6 Chlorophyll b und 4 Carotinoide - zusammen. Er assembliert in vivo zu einem Trimer, in dem die Monomereinheiten ebenfalls nicht-kovalent miteinander wechselwirken. Die ausgesprochen hohe Farbstoffdichte und die Tatsache, dass der Komplex rekombinant hergestellt werden kann, machen den LHCII zu einem interessanten Kandidaten für technische Anwendungen wie einer Farbstoffsolarzelle. Allerdings muss hierzu seine thermische Stabilität drastisch erhöht werden.rnDer Einschluss von Proteinen/Enzymen in Silikat erhöht deren Stabilität gegenüber Hitze signifikant. LHCII sollte als erster rekombinanter Membranproteinkomplex mittels kovalent verbundener, polykationischen Sequenzen in Silikat eingeschlossen werden. Hierzu wurde der Komplex auf zwei Weisen polykationisch modifiziert: Auf Genebene wurde die Sequenz des R5-Peptids in den N-terminalen Bereich des LHCP-Gens eingeführt und ein Protokoll zur Überexpression, Rekonstitution und Trimerisierung etabliert. Außerdem wurde eine kovalente Modifikation des trimeren LHCII mit dem Arginin-reichen Protamin über heterobifunktionelle Crosslinker entwickelt. Beide resultierenden LHCII-Derivate waren in der Lage, Silikat autogen zu fällen. Die Stabilisierung der so in Silikat präzipitierten Komplexe war jedoch deutlich geringer als bei nicht-modifizierten Komplexen, die durch eine Spermin-induzierte Copräzipitation eingeschlossenen wurden. Dabei zeigte sich, dass für den Anteil der eingebauten Komplexe und das Ausmaß an Stabilisierung die Größe und klare partikuläre Struktur des Silikats entscheidend ist. Kleine Partikel mit einem Durchmesser von etwa 20 nm führten zu einem Einbau von rund 75 % der Komplexe, und mehr als 80 % des Energietransfers innerhalb des Komplexes blieben erhalten, wenn für 24 Stunden bei 50°C inkubiert wurde. Nicht in Silikat eingeschlossene Komplexe verloren bei 50°C ihren Komplex-internen Energietransfer binnen weniger Minuten. Es war dabei unerheblich, ob die Partikelgröße durch die Wahl des Puffers und des entsprechenden pH-Wertes, oder aber durch Variation des Spermin-zu-Kieselsäure-Verhältnisses erreicht wurde. Wurden die polykationisch veränderten Komplexe in solchen Copräzipitationen verwendet, so erhöhte sich der Anteil an eingebauten Komplexen auf über 90 %, jedoch wurde nur bei der R5-modifizierten Variante vergleichbare Ausmaße an Stabilisierung erreicht. Ein noch höherer Anteil an Komplexen wurde in das Silikatpellet eingebaut, wenn LHCII kovalent mit Silanolgruppen modifiziert wurde (95 %); jedoch war das Ausmaß der Stabilisierung wiederum geringer als bei einer Copräzipitation. Die analysierten Fällungssysteme waren außerdem in der Lage, Titandioxid zu fällen, wobei der Komplex in dieses eingebaut wurde. Allerdings muss das Stabilisierungspotential hier noch untersucht werden. Innerhalb eines Silikatpräzipitats aggregierten die Komplexe nicht, zeigten aber einen inter-trimeren Energietransfer, der sehr wahrscheinlich auf einem Förster Resonanz Mechanismus basiert. rnDies und das hohe Maß an Stabilisierung eröffnen neue Möglichkeiten, rekombinanten LHCII in technischen Applikationen als Lichtsammelkomponente zu verwenden.rn

Applications of EPR with an Emphasis on Tau Fibril Structure

Substances containing unpaired electrons have been studied by electron paramagnetic resonance (EPR) for nearly 70 years. With continual development and enhancement of EPR techniques, questions have arisen regarding optimum method selection for a given sample based on its properties. In this work, radiation defects, natural lattice defects, solid organic radicals, radicals in solution, and spin-labeled proteins were analyzed using CW, pulse, and rapid scan EPR to compare methods. Studies of solid BDPA, EOe in quartz, Ns0 in diamond, and a-Si:H, showed that rapid scan could overcome many obstacles presented by other techniques, cementing rapid scan as an effective alternative to CW and pulse methods. Relaxation times of six nitroxide radicals were characterized from 0.25-34 GHz, guiding synthesis of improved nitroxides for in vivo imaging experiments. Processes contributing to T1 of DPPH in polystyrene were found through variable temperature measurements at X- and Q-band, resolving previously-reported discrepancies in relaxation properties and providing new insight into this commonly-used standard. In the history of EPR, the study of proteins is relatively new. Double electron-electron resonance (DEER) has emerged as a powerful technique for the study of amyloid fibrils, a class of protein aggregates implicated in a number of neurodegenerative disorders. Microtubule-associated protein tau forms fibrils linked to Alzheimerfs disease through seeded conversion of monomer. Self-assembly is mediated by the microtubule binding repeats in tau, and there are either three or four repeats present depending on the isoform. DEER was used to show that filaments of 3R and 4R tau are conformationally distinct and that 4R fibrils adopt a heterogeneous mixture of conformations. Populations of 4R fibril conformations, which were independently validated using a model system, can be modulated by introduction of mutations to the primary sequence or by varying fibril growth conditions. These findings provided unprecedented insights into the seed selection of tau monomers and established conformational compatibility as an important driving force in tau fibril propagation. Lastly, DEER acquisition was improved through addition of paramagnetic metal to spin-labeled protein, decreasing collection time, and through use of a novel spin label with increased T2, thereby lengthening the available acquisition window.

Functionalisation of ethylene-propylene rubber with glycidyl methacrylate in the presence of comonomer and in situ compatibilisation of PET/f-EPR blends

The main aim of this work was two fold, firstly to investigate the effect of a highly reactive comonomer, divinylbenzene (DVB), on the extent of melt grafting of glycidyl methacrylate (GMA) on ethylene-propylene rubber (EPR) using 2,5-dimethyl-2,5-bis-(tert-butyl peroxy) hexane (Trigon ox 101, Tl 01) as a free radical initiator, and to compare the results with a conventional grafting of the same monomer on EPR. To achieve this, the effect of processing conditions and chemical composition including the concentration of peroxide, GMA and DVB on the extent of grafting was investigated. The presence of the comonomer (DVB) in the grafting process resulted in a significant increase in the extent of the grafting using only a small concentration of peroxide. It was also found that the extent of grafting increased drastically with increasing the DVB concentration. Interestingly, in the comonomer system, the extent of the undesired side reaction, normally the homopolymerisation of GMA (polyGMA) was shown to have reduced tremendously and in most cases the level of polyGMA was immeasurable in the samples. Compared to a conventional EPR-g-GMACONV (in the absence of a comonomer), the presence of the comonomer DVB in the grafting system was shown to result in more branching and crosslinking (shown from an increase in melt flow index (MFI) and torque values) and this was paralleled by an increase in DVB concentration. In contrast, the extent of grafting in conventional system increased with increasing the peroxide concentration but the level of grafting was much lower than in the case of DVB. Homopolymerisation of GMA and excessive crosslinking of EPR became dominant at high peroxide concentration and this. reflects that the side reactions were favorable in the conventional grafting system. The second aim was to examine the effect of the in-situ functionalised EPR when used as a compatibiliser for binary blends. It was found that blending PET with functionalised EPR (ƒ-EPR) gave a significant improvement in terms of blend morphology as well as mechanical properties. The results showed clearly that, blending PET with ƒ-EPRDVB (prepared with DVB) was much more effective compared to the corresponding PET/ƒ-EPRCONV (without DVB) blends in which ƒ-EPRDVB having optimum grafting level of 2.1 wt% gave the most pronounced effect on the morphology and mechanical properties. On the other hand, blends of PET/ƒ-EPRDVB containing high GMA/DVB ratio was found to be unfavorable hence exhibited lower tensile properties and showed unfavorable morphology. The presence of high polyGMA concentration in ƒ-EPRCONV was found to create damaging effect on its morphology, hence resulting in reduced tensile properties (e.g. low elongation at break). However, the use of commercial terpolymers based on ethylene-methacrylate-glycidyl methacrylate (EM-GMA)or a copolymer of ethylene-glycidyl methacrylate (E-GMA) containing various GMA levels as compatibilisers in PET/EPR blends was found to be more efficient compared to PET/EPR/ƒ-EPR blends with the former blends showing finer morphology and high elongation at break. The high efficiency of the terpolymers or copolymers in compatibilising the PET/EPR blends is suggested to be partly, higher GMA content compared to the amount in ƒ-EPR and due to its low viscosity.

EPR, UV-visible and near infrared spectroscopic characterization of dolomite

Dolomite mineral samples having white and light green colours of Indian origin have been characterized by EPR, optical and NIR spectroscopy. The optical spectrum exhibits a number of electronic bands due to presence of Fe(III) ions in the mineral. From EPR studies, the parameters of g for Fe(III) and g, A and D for Mn(II) are evaluated and the data confirm that the ions are in distorted octahedron. Optical absorption studies reveal that Fe(III) is in distorted octahedron. The bands in NIR spectra are due to the overtones and combinations of water molecules. Thus EPR and optical absorption spectral studies have proven useful for the study of the chemistry of dolomite.

Optical absorption and EPR studies on tenorite mineral

Optical absorption and EPR studies of the mineral tenorite, a cupric oxide, which originated from Mexico and contains 54.40 wt% of CuO. EPR spectral results indicate two Cu(II) closely interacting ions to give a d2 type structure. The calculated spin Hamiltonian at Rt and LNT are g = 2.160 and D = 125 G . The intensity of resonance line is not the same in low and high field regions. The optical absorption spectrum is due to Cu(II) which three sets of energies indicating Cu(II) in two independent tetragonal C4v symmetry, in addition to d2 structure of octahedral coordination. The octahedral and tetragonal field parameters are compared with those reported for several other copper containing minerals.