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Dissertação de Mestrado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Luis Fernando Delboni
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 1991
Orientador
Banca examinadora
Oliva, Glaucius (Presidente)
Sanches, Rosemary
Torriani, Iris C Linares de
Título em português
Cristalografia estrutural: estudos da hemoglobina do peixe Leporinus frederici e determinação de estruturas de pequenas moléculas por difração de raios-x
Palavras-chave em português
Coooperatividade
Cristalograifa de moléculas pequenas
Hemoglobina de peixes
Resumo em português
Uma das várias formas da hemoglobina do peixe Leporinus Frederici (piava) não apresenta efeito Borh (variação da afinidade ao O2 com o pH). Purificação, caracterização e experimentos de cristalização foram conduzidos visando a determinação da estrutura através de difração de raios X, embora sem resultados positivos. O espectro óptico desta forma particular de hemoglobina foi medido no intervalo de 300-700 nm e subseqüentemente simulado, interpretado e comparado com o espectro da humana. Em outra área do trabalho experimental, três pequenas estruturas moleculares foram determinadas: uma é um intermediário na síntese de alcalóides, com um esqueleto sarpagina; outra é um dipeptídeo complexado com Cu2+; e a terceira é um complexo de picrato com Ce3+. As intensidades das reflexões foram medidas com um difratômetro automático de quatro ciclos CAD-4. As estruturas foram resolvidas por Patterson ou Métodos Diretos e foram refinadas por método de mínimo quadrado. Cetona, C19H21N3O, é um intermediário chave no caminho de reação para síntese de indoloquinolisidinas, pertence ao sistema, P21/C, a=12.200(7), b=16,795(2), c=16,655(l)Å, β=104,18(3)°, Z=8, Dc= 1,234 gcm-3, V=3308(3)Å3. As duas moléculas independentes são aproximadamente relacionadas por um centro de inversão, a principal diferença sendo relativa às configurações dos grupos nitril e metil. As moléculas enantioméricas estão mantidas por ligação de hidrogênio através do N(3)-O(1') e N(3')-O(1). A junção N(1)-C(6) é trans e o grupo CH2CN é axial. L-(triptofil)-L-glicinato-cobre(II). C13H13CuN3O3, um composto modelo para conseguir informações para interpretar os dados disponíveis para proteínas azuis, é ortorrômbico, P212121, a=8,284(6), b=9,345(2). c=16.503(2)Å, Z=4, Dc=1.678 gcm-3, V=1277(2)Å3. O íon Cu2+ é coordenado por um oxigênio e dois nitrogênios de um dipeptídeo e com um oxigênio de um ligante simetricamente relacionado. A estrutura polimérica resultante está alinhada com o eixo b e tem uma estabilidade maior devido a uma ligação de hidrogênio entre o oxigênio carbonil de um dipeptídeo e o nitrogênio do triptofano do ligante vizinho. A coordenação é essencialmente quadrado planar. O complexo de picrato com Ce3+, CeO33N9C18H30, foi analisado dentro de um grande programa de pesquisa para estudar a química de coordenação dos lantanóides. Duas formas cristalinas são estudadas: uma é monoclínica, P21/n, a=7,799(2), b=26,925(2), c=17,465(2)Å, β=98,93(3)° , Z=4, Dc= 1,908 gcm-3, V=3623(2)Å3; e a outra é monoc1ínica, C2/c, a=40,225(5), b=8,08(4), c=24,35l(9), β=111,46(2), Z=8, Dc= 1,893 gcm-3, V=7300(8)Å3. A primeira é relativamente instável sobre a incidência de raios-X e embora a medida das intensidades apresentasse erros sistemáticos significantes, a estrutura pode ser resolvida. O número de coordenação dos dois complexos é 9 e os poliedros de coordenação são intermediários entre antiprisma quadrado monoencapuzado e prisma trigonal triencapuzado
Título em inglês
Structural crystallography: studies of fish hemoglobin from Leporinus frederici and the X-ray Crystal structure determination of small molecules
Palavras-chave em inglês
Cooperativity
Fish hemoglobina
Small molecule crystallography
Resumo em inglês
One of the various forms of hemoglobin of the fish Leporinus Frederici (piava) does not present any Bohr effect (variation of the affinity to O2 with pH). Purification, characterization and crystallization experiments were conducted, aimed at the structure determination through X-ray diffraction, although with no positive results. The optical spectrum of this particular hemoglobin form was measured in the range 300-700 nm and subsequently simulated, interpreted and compared with the human hemoglobin spectra. In another area of experimental work, three small molecules structures were determinate: one is an intermediate in the synthesis of alkaloids, with a sarpagine backbone; another is a dipeptide complexes with Cu2+; and a third one is a complex of picrate with Ce3+. The intensities of the reflections were measured with an automatic four-circle difractometer CAD-4. The structures were solved by Patterson or Directs Methods, and were refined by the least squares methods. Ketone, C19H21N3O, is a key intermediate in the reaction pathway for synthesis of indoloquisidines, belongs to the monoclinic system, P21/c, a=12.200(7), b=16,795(2), c=16,655(l)Å, β=104,18(3)°, Z=8, Dc= 1,234 gcm-3, V=3308(3)Å3. The two independent molecule are approximately related by an inversion center, the main difference being the relative configurations of the nitril and methyl groups. The enantiomeric molecules are hydrogen bonded through N(3)-O(1') and N(3')-O(1). The junction N(l)-C(6) is trans and the group CH2CN is axial. L-(tryptophyl)-L-glycinate-copper(II), C13H13CuN3O3, a model compound to get information to interpret spectroscopic data available for blues proteins, is orthorhombic, P212121, a=8,284(6), b=9,345(2). c=16.503(2)Å, Z=4, Dc=1.678 gcm-3, V=1277(2)Å3. The Cu-ion is coordinated by one oxygen and two nitrogen atoms of the one dípeptide and with an oxygen of a symmetrically related ligand. The resulting polymeric structure is aligned with the b-axis and is further stabilized by an H-bond between the carbonyl-oxygen of the one dipeptide and the tryptophan side-chain nitrogen of the neighboring ligand. The coordination is essentially square-planar. The complex of picrate with Ce3+, CeO33N9C18H30, was analyzed within a broader research program to study the chemistry of coordination of the lantanoids. Two crystalline forms are studied: one is monoclinic, P21/n, a=7,799(2), b=26,925(2), c=17,465(2)Å, β=98,93(3)° , Z=4, Dc= 1,908 gcm-3, V=3623(2)Å3; and the other is monoclinic, C2/c, a=40,225(5), b=8,08(4), c=24,35l(9), β=111,46(2), Z=8, Dc= 1,893 gcm-3, V=7300(8)Å3. The former is relatively unstable under the X-rays and although the measured intensities presented significant systematic errors, the structure could be solved. The coordination number of the two complexes is 9 and the coordination polyedra are intermediate between mono-coupled square antiprism and tri-coupled trigonal prism
 
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Data de Publicação
2013-11-20
 
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