Volume 22, Issue 4

Die Frage, wie kann der Stoffumsatz einer Photoreaktion, deren Mechanismus bekannt ist, unter den verschiedenen Reaktionsbedingungen als Funktion der Belichtungszeit berechnet werden, wurde bisher kaum untersucht. Sie soll in dieser und in folgenden Arbeiten geklärt werden. Dabei findet man neue Methoden zur kinetischen Analyse von Photoreaktionen und gewinnt die Möglichkeit, die systematischen Fehler, mit denen die klassische Methode belastet ist, abzuschätzen. Zunächst werden die allgemeinen Beziehungen abgeleitet.

Für einige typische Photoreaktionen wird unter den im Teil I gemachten Voraussetzungen der Zusammenhang zwischen Stoffumsatz und Belichtungszeit angegeben. Die Rechnung führt auf neue, nicht tabellierte Funktionen, die bei Bedarf numerisch oder graphisch ermittelt werden müssen. Für die praktisch wichtigsten Fälle werden Näherungslösungen entwickelt.

A metal π-complex of β-carotene has been synthesized as a stable compound which has been found to be a tetrakis (iron tricarbonyl) complex. A structure for this complex is proposed based upon U.V., I.R., and N.M.R. data. Lycopene also forms an iron tricarbonyl π-complex. This appears to be a mixture of tetrakis and pentakis (iron tricarbonyl).

Gegenstand der vorliegenden Untersuchung ist das hydrolytische Verhalten von Glycyl-seryl-alanin beim Erhitzen in einer rein wäßrigen Lösung bei einem pH-Wert in der Nähe des isoelektrischen Punktes. Die Reaktionsmöglichkeiten des Tripeptids und aller Folgeprodukte, die Alanin enthalten, wurden qualitativ aufgeklärt und die kinetischen Daten der einzelnen Reaktionen durch quantitative Hydrolyseversuche an den mit dem Kohlenstoffisotop 14 C geeignet radioaktiv markierten Verbindungen Glycyl-seryl-alanin, Seryl-alanin, Alanyl-serin und Seryl-alanyl-diketopiperazin bei mehreren Temperaturen zwischen 55 und 95 °C bestimmt. Die Trennung der Hydrolysatproben erfolgte mit Hilfe der Papierchromatographie bzw. der Papierelektrophorese; für die Konzentrationsbestimmung der radioaktiven Substanzen wurde ein Verfahren ausgearbeitet, das eine Radioaktivitätsmessung mit hoher reproduzierbarer Ausbeute direkt auf den zur Trennung benutzten Filterpapieren nach der Flüssigkeitsszintillations-Methode ermöglicht. Alle beobachteten Reaktionen verlaufen unter den Versuchsbedingungen nach einem Zeitgesetz 1. Ordnung. Die Konzentrations-Zeit-Funktionen der einzelnen Reaktionsteilnehmer wurden durch Auflösung der simultanen linearen Differentialgleichungen 1. Ordnung bestimmt und zur Berechnung der Reaktionsgeschwindigkeits-Konstanten nach einem iterativen Ausgleichsverfahren herangezogen. In der Diskussion wird versucht, die beobachteten thermodynamischen Daten in ihrer Größenordnung aus anderen Eigenschaften und aus der Molekularstruktur der einzelnen Verbindungen abzuleiten und durch bestimmte Reaktionsmechanismen zu interpretieren.

The nmr-spectrum of cycloheptatriene- (1.3.5) -molybdenumtricarbonyl (II) has been analyzed in terms of chemical shifts and coupling constants using sub-spectral and computer analysis. The results of a refined analysis for cycloheptatriene-(1.3.5) (I) are given. Coupling parameters for both systems are discussed with respect to structural data obtained earlier by x-ray-analysis, electrondiffraction measurements and microwave spectroscopy. The dependence of J 23 on the planarity of the triene system is confirmed. Evidence is cited, that in solution the angle α for I is greater than 47°. The relative chemical shifts found for the methylene protons in II are in accord with the anisotropic shielding effect of the double bond.

Elymoclavine-O-β-ᴅ-fructoside, a new type of ergot alkaloid, has been isolated from cultures of the ergot strain SD 58. Evidence is presented suggesting that this alkaloid is formed from elymoclavine and the sucrose of the medium by the action of invertase present in the fungal mycelia.

Elymoclavine-O-β-D-fructoside, a new type of ergot alkaloid, has been isolated from cultures of the ergot strain SD 58. Evidence is presented suggesting that this alkaloid is formed from elymoclavine and the sucrose of the medium by the action of invertase present in the fungal mycelia.

The heat, ultraviolet and riboflavin-sensitized visible inactivations of taka-amylase A are strongly inhibited by the presence of its substrate. The stabilization of the secondary structure of enzyme protein by the conformation change due to the formation of enzyme-substrate and -product complexes is responsible for the protection of enzyme from the heat inactivation. The photoinactivations are brought about by the combined effects of heat and photochemical processes. The observed protections from photoinactivations are due to the inhibition effects of substrate and its decomposition products on both processes. The thermodynamic quantities determined for the inactivation reactions throw some light on the relationship between the heat and photochemical processes, and on the mechanisms of the protective action of substrate.

1. A reaction mixture, made from pig heart pyruvate oxidase, hydroxypyruvate, thiamine pyrophosphate, and magnesium chloride, is described in which thiamine pyrophosphate is almost quantitatively converted into 2-(1,2-dihydroxyethyl)-thiamine pyrophosphate (thiamine pyrophosphate-activated glycolaldehyde). This product can be isolated by ion exchange chromatography. 2. 2-(1,2-dihydroxyethyl)-thiamine pyrophosphate can also be isolated from reaction mixtures of yeast transketolase with hydroxypyruvate, thiamine pyrophosphate, and magnesium chloride, but in very low yield. 3. From non-enzymatic reaction mixtures containing thiamine pyrophosphate and a great excess of glycolaldehyde, a compound could be isolated, the tested properties of which were found to be the same as those of enzymatically prepared 2-(1,2-dihydroxyethyl)-thiamine pyrophosphate. 4. 2-(1,2-dihydroxyethyl)-thiamine pyrophosphate gives rise to only 55% of the thiochrome which is produced from the same quantity of thiamine pyrophosphate. This behaviour can be used for the determination of relative concentrations of thiamine pyrophosphate and 2-(1,2-dihydroxyethyl)-thiamine pyrophosphate in mixtures.

The non-specific inhibition of the poly U directed polymerisation of phenylalanine through polyanions was studied. This inhibition was found to be in order as follows: dextransulfate, polyethylensulfate, heparine, ribosomal RNA and alginate. It was found that poly A, poly AP and poly AG cause a specific inhibition of the poly U directed synthesis of polyphenylalanine. Poly AG and poly AP, but not poly A were found to inhibit the poly C directed polymerisation of proline as well. The mechanism of these two types of inhibition caused by polyanions has been discussed.

Die Phagen-Rezeptor-Reaktion wird durch Polykationen nur dann gehemmt, wenn die Ionenstärke des Polykations stärker oder ebenso stark ist wie die wirksame Bindungsgruppe im Phagen. Es wird angenommen, daß die in Phagen vorkommenden Spermidin- und Putreszinmoleküle neben ihrer Aufgabe bei der Knäulung der Phagen-DNS noch am Phagenbindungsmechanismus beteiligt sind. Spermin beeinflußt nicht die Inaktivierung des Pm 2-Phagen durch spezifisches Antiserum.

Über in-vitro-Messungen zur selektiven Thermosensibilisierung von Krebszellen durch intrazellulare H 2 O 2 -Entwicklung mit Hilfe von K-Vitaminen, insbesondere K 3 -natrium-bisulfit wird berichtet. Die zur Thermosensibilisierung notwendige H 2 O 2 -Dosis beträgt nur etwa 1/10 der normotherm zur Vernichtung der Krebszellen erforderlichen Dosis. Dieser Befund kennzeichnet einen prinzipiellen Vorteil für die in-vivo-Realisierung und mit ihm in Zusammenhang steht das wichtige Meßergebnis, daß die selektive Thermosensibilisierung durch K 3 erst bei O 2 -Partialdrucken unter 1,5 Torr sich kritisch verschlechtert. Als Brücke zur in-vivo-Situation wird in speziellen Meßreihen die Abhängigkeit der Thermosensibilisierung von der Konzentration der K-Vitamine, von der Krebszellendichte, vom O 2 -Partialdruck und vom pH-Wert untersucht. Da in Übereinstimmung mit dem Reaktionsschema der intrazellularen H 2 O 2 -Entwicklung kein wesentlicher Verbrauch an K-Vitamin durch die Krebszellen gefunden wurde, besteht Aussicht auf Realisierung einer Sensibilisierungsdosis mit geringer Streuung im Patientenkörper. Nach Abschätzungen zur in-vivo-Dosierung wird über erfolgreiche Versuche zur selektiven Thermosensibilisierung von Krebszellen in vivo bei Mäusen mit K 3 -natrium-bisulfit berichtet. Nach oraler Applikation einer verträglichen K 3 -natrium-bisulfit-Dosis gelang mit der Hyperthermiedosis von nur 41 °C -40 min die selektive Abtötung von 90% der Zellen ihres Ascites-Tumors ohne kritische Schädigung gesunder Zellen des Tieres. Auf Grund der Ergebnisse wird abgeschätzt, daß allein durch die Thermosensibilisierung mit K 3 -natrium-bisulfit die therapeutisch notwendige Temperaturdosis auf Werte (≈ 41 °C 40 bis 60 min) gemindert wird, die bei Einsatz unserer Hyperthermietechnik auch älteren Menschen zumutbar sind. Bei den besprochenen beiden Arten der Thermosensibilisierung beruht die Selektivität hauptsächlich auf der Ausnutzung jener Unterschiede, die nach O. WARBURG für im Körper lebende Krebszellen generell charakteristisch sind (Gärungsstoffwechsel bzw. Übersäuerung und besonders die Katalasearmut). Hierauf und auf dem gefundenen Wirksambleiben der Thermosensibilisierung bis herab zu O 2 -Partialdrucken von nur 1 Torr gründet sich unsere Hoffnung, daß die künftige Krebs-Mehrschritt-Therapie eine universelle Krebstherapie sein wird.

In Submerskultur treten bei dem vorliegenden Stamm Streptomyces rimosus Veränderungen der CO 2- Ausscheidung auf, die periodisch durch NH 4 ˙ zu beeinflussen sind. Die Anwesenheit der Ammoniumionen bewirkt jeweils eine Atmungsdepression, die nach Verrbauch von NH 4 ˙ wieder aufgehoben wird. Die Streptomyceten verfügen damit über ein Regulationssystem, das nach Ausschaltung möglicher Proteinsynthesen durch die antibiotische Selbsthemmung reproduzierbar ohne Veränderung der Reaktionsbreite beansprucht werden kann. Nach den bisher durchgeführten Untersuchungen handelt es sich um die periodische Störung der oxydativen Decarboxylierung von α-Ketoglutarat durch NH 4 ˙, die mit Hilfe des Hexosemonophosphatshunts kompensiert wird. Eine kontinuierliche Erschöpfung des Systems tritt jedoch nicht auf, da das Reaktionsprodukt Glutaminsäure in der antibiotischen Syntheseleistung abgefangen wird.

The effects of gamma rays (10 -500 kr) on the differentiation of developing plastids in etiolated bean seedlings have been studied by means of the electron microscope. It has been found that doses up to 500 kr have no effect on the transformation of the regularly arranged tubuli of prolamellar bodies into clusters of vesicles, when after irradiation the plants are exposed to light. In the same way they do not prevent the de novo formation of prolamellar bodies when after the exposure to light, before or after irradiation, the plants are returned to darkness. Gamma rays (doses from 10 - 200 kr) however do considerably delay or even inhibit (500 kr) the development of grana and the simultaneous chlorophyll synthesis.

The differentiation of plastids under the conditions of disturbed respiration has been studied by means of the electron microscope in primary leaves of etiolated bean seedlings. It has been found that the transformation of the regularly arranged tubuli in prolamellar bodies into clusters of vesicles under the action of light could not be influenced by respiratory disturbances at all. However anoxic conditions prevent the development of grana in plastids. If the treatment was not too long the damage could be repaired when the plants were returned to the air. A similar delay in the development of grana has been observed also in leaves treated with inhibitors of respiratory enzymes (NaN 3 , KCN, 2,4-DNP, NaF). The effect of these chemicals was however not thoroughly uniformly distributed on the whole lamina of the leaf. An unequal penetration, owing to the diversity in anatomic structure, is considered to be the cause of this phenomenon.