Cortical steroids: Configurations at C20 relative to C17

Zusammenfassung Sieben inaktive Begleit-Corticosteroide, die vonReichstein und anderen aus der Nebennierenrinde isoliert worden sind, enthalten ein Asymmetriezentrum in C₂₀. Es sind bisher sind noch keine Schlußfolgerungen bezüglich der Konfiguration der natürlichen Substanzen in diesem Zentrum relativ zum Rest des Moleküls gezogen worden.In der vorliegenden Abhandlung wird darauf hingewiesen, daß die Konfiguration an Hand der Betrachtung des Hinderniseffekts, welcher wahrscheinlich den sterischen Lauf der Reaktionen, die zur Partialsynthese der Verbindungen dieser Gruppe angewendet werden, reguliert, mit ziemlicher Sicherheit abgeleitet werden kann. Auf diese Weise sind die Konfigurationen aller sieben natürlichen Steroide festgesetzt und mit den Bezeichnungen der vorgeschlagenen Nomenklatur für die Beschreibung der Konfiguration in C₂₀ relativ zu der in C₁₇ unter Bezugnahme auf ein zyklisches Zwischenprodukt von festgesetzter geometrischer Orientierung ausgedrückt worden.Die Konfiguration in C₂₀ einiger synthetischer 20-Oxy-Verbindungen der 17-Isoallopregnan- und 17-Iso-⁵-pregnen-Reihe sind durch Vergleich mit den entsprechenden 17-Normal-Verbindungen mit Hilfe der Methode des Molekularrotationsunterschiedes nachBarton abgeleitet worden. Im Falle zweier epimerischer 17-Isoallopregnan-3,17,20-triole sind die optischen Eigenschaften nicht entscheidend und zwei Serien von experimentellen Tatsachen scheinen sich zu widersprechen.Experimentelles Beweismaterial, das erst nach der Fertigstellung dieser Abhandlung beigebracht worden war, zeigt, daß eine der Literaturangaben unrichtig ist, wie in der «Note added to proof» erwähnt worden ist.In der Abhandlung ist eine Reihe von Vorschlägen für die Standardisierung der Nomenklatur der Steroide eingeschlossen.     

Divalent metal ion buffers with low pH-sensitivity

Zusammenfassung Es werden Puffersysteme für divalente Metallionen beschrieben, die im Bereich von etwa pH 6–10 gegenüber den herkömmlichen Metallpuffern eine bemerkenswert niedrige pH-Abhängigkeit der Metallionenkonzentration und der Pufferkapazität zeigen.Die Puffersysteme bestehen aus einem starken Komplexbildner (vorzugsweise einer Polyaminocarbonsäure) und zwei verschiedenen, divalenten Metallionen, die bezüglich der Bindung durch den Komplexbildner in Konkurrenz stehen. Dasjenige Metallion, dessen Konzentration gepuffert werden soll, wird als Primärion bezeichnet. Das zweite Ion, das Sekundärion genannt wird, soll vom Komplexbildner mindestens um den Faktor 10–100 schwacher gebunden werden.Die Gesamtkonzentration des Primärions ist geringer als diejenige des Komplexbildners, während die Summe der Gesamtkonzentrationen der beiden divalenten Metallionen höher ist als diejenige des Komplexbildners.Die Konzentration des freien Primärions kann in den beschriebenen Puffersystemen auf drei verschiedene Arten variiert werden: 1. durch Änderung der Gesamtkonzentration des Primärions, 2. durch Änderung der Gesamtkonzentration des Sekundärions, und 3. durch die Wahl eines passenden Komplexbildners mit entsprechenden Metallionen- und Protonendissoziationskonstanten.

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Acknowledgments. The author wishes to thank MissU. Stechert for the design of the graphs. This work was supported by a grant of the Deutsche Forschungsgemeinschaft.     

Restitution of the reduced heat tolerance of thyroidectomized animals with thermothyrine

Zusammenfassung In früheren Arbeiten wurde über die herabgesetzte Wärmetoleranz schilddrüsenloser Tiere berichtet. Werden solche operierten Tiere in einen Thermostaten von 34–35° C gebracht, so steigt ihre Körpertemperatur schneller und höher als die der normalen Kontrolltiere. Diese, nach der Entfernung der Schilddrüse auftretende, gestörte Wärmetoleranz konnte nicht mit Thyroxin gebessert werden. Sie wurde deshalb als eine Ausfallerscheinung des thyroxinantagonistischen Schilddrüsenhormons, des Thermothyrins A (KühlhormonMansfelds) aufgefaßt. Dieses wird — wie bekannt — von der Thyreoidea ausgeschüttet, wenn der Organismus in die Gefahr einer Überhitzung gerät. Es vermag den Gesamtstoffwechsel (die Wärmebildung) im Interesse der Wärmeregulation herabzusetzen.In den beschriebenen Versuchen konnte der Beweis erbracht werden, daß die herabgesetzte Wärmetoleranz schilddrüsenloser Tiere mit der Verabreichung von Thermothyrin gebessert, bzw. wiederhergestellt wird. Manchmal kann sie sogar über die der normalen Kontrolltiere gesteigert werden.     

Enzymatic phosphorylation of proteins of rat liver chromatin by (γ-32P) ATP in vitro

Zusammenfassung Isoliertes Rattenleberchromatin baut die endständige Phosphat-Gruppe von (-³²P) ATP in seine Proteine in Form von Phosphatester von Serin und Threonin ein. Der Einbau ist Mg⁺⁺ und Mn⁺⁺ abhängig und steigt mit Erhöhung des pH des Inkubationsmediums an. Phosphat und Pyrophosphat stimulieren die Phosphorylierung, zyklisches AMP hat keinen Effekt. Die sauren Proteine werden viel stärker als die Histone phosphoryliert. Das eingebaute Phosphat wird sehr schnell freigesetzt, ein Prozess, der von der Anwesenheit von dephosphorylierenden Enzymen abhängt.     

150 years of croton oil research

Zusammenfassung Die übersicht befasst sich mit der Entdeckungsgeschichte der entzündlich, toxisch und kokarzinogen hochwirksamen Phorbolester ausCroton tiglium L., wobei insbesondere die Anreicherungs- und Isolierungsversuche sowie die Beiträge zur Chemie der Wirkstoffe berücksichtigt werden. Nach ersten Untersuchungen durchPelletier undCaventou im Jahre 1818 erbrachten vor allem die Arbeiten der Arbeitskreise umBoehm sowieFlaschenträger in den zwanziger Jahren dieses Jahrhunderts entscheidende Fortschritte in der chemischen Charakterisierung der Giftstoffe, die als Fettsäureester des Phorbols, C₂₀H₂₈O₆, erkannt wurden. Nach der Entdeckung der kokarzinogenen Aktivität hielt das Crotonöl Einzug in die experimentelle Krebsforschung und gab Anlass zu intensiviertem Bemühen um die Isolierung der Wirkstoffe, die durch Anwendung von Gegenstromverteilungen schliesslich 1962 erstmals frei von inaktiven Begleitstoffen dargestellt werden konnten. Inzwischen ist die Chemie der Phorbolester weitgehend geklärt und ein Strukturvorschlag für das Phorbol erarbeitet worden. Die Biochemie dieser Substanzen im Hinblick auf ihre Tumorpromotion bei der Karzinogenese ist jedoch bislang völlig ungeklärt.     

Diazoacetyl choline bromide

Zusammenfassung Es wird die Synthese von Diazoacetyl-cholin-bromid beschrieben. Die Verbindung zeigt in verschiedenen biologischen Präparaten starke acetyl-cholin-ähnliche Wirkung; sie wird von Acetylcholinesterase etwa 1.6×10⁴ mal langsamer als Acetylcholiniodid hydrolysiert. Die Photolyse gelingt mit Wellenlängen grösser als 315 nm. Das hauptsächliche Photolyseprodukt in Wasser ist Hydroxyacetyl-cholin-bromid. Es scheint — entsprechend dem stark elektronegativen Charakter der Trimethylammoniumgruppe — dieWolff'sche Umlagerung nur in untergeordnetem Masse einzutreten. Aufgrund dieser Befunde soll die Eignung der Verbindung zur Affinitätsmarkierung von Acetylcholinesterase, Cholinacetyltransferase und von Rezeptormolekeln untersucht werden.     

Renal excretion of calcium-disodium-ethylenediaminetetraacetic acid — A new tubular secretory mechanism?

Zusammenfassung Die Ausscheidungsgeschwindigkeit nach intravenöser Injektion von CaNa₂ÄDTA bei Ratten war höher als die des Inulins und änderte sich weder mit dem pH-Wert des Harnes noch mit der Belastung durch hohe Dosen von PAH, Diodrast, Probenecid oder Chinin. Bei den Hühnern hingegen wurde kein wesentlicher Unterschied zwischen der Ausscheidungsgeschwindigkeit von CaNa₂ÄDTA und Inulin gefunden und eine tubuläre Sekretion der ÄDTA konnte sogar bei der Anwendung der Methode vonSperber nicht bestätigt werden.     

Chromatographic detection and estimation of fusaric acid

Zusammenfassung Es werden der chromatographische Nachweis und die Bestimmung der Fusarinsäure als Kupferchelat mittels der Rundfiltertechnik beschrieben. Die durchschnittliche Breite des Chelatstreifens steht in einem linearen Verhältnis zu dem Logarithmus der Konzentration von Fusarinsäure. In einem Kulturfiltrat vonF. vasinfectum Atk. war ein Zusatz von reiner Fusarinsäure quantitativ nachweisbar. Rf-Werte von Cu und Cu-Fusarinsäure-Komplexen in 12 Lösungsmitteln werden angegeben.     

Chemical approaches to intermediates of enzyme catalysis

Zusammenfassung Die Untersuchung von Enzymsubstratkomplexen auf katalyse-induzierte Änderungen der chemischen Reaktivität hat sich als ein aufschlussreicher experimenteller Zugang zum Mechanismus enzymatischer Reaktionen erwiesen. Ternäre Systeme bestehend aus Enzym, Substrat und einem geeigneten Reagens (Tetranitromethan=TNM) sind auf katalyse-abhängige Reaktionen geprüft worden, die nur im vollständigen System, jedoch nicht mit Reagens und Enzym allein oder Reagens und Substrat allein beobachtet werden. Untersuchungen mit Aldolasen und Aspartat-Aminotransferase haben ergeben, dass katalyseinduzierte Reaktivität sowohl auf dem Substrat-als auch auf dem Enzymteil eines Enzym-Substratkomplexes nachgewiesen werden kann.Im Reaktionsmechanismus von Muskelaldolase (eine Lysinaldolase) und von Hefealdolase (eine Metallaldolase) lässt sich mit TNM ein intermediäres Carbanion des Substrats nachweisen. Die TNM-carbanion-Reaktion lässt sich spektralphotometrisch verfolgen und ist benutzt worden, um carboxypeptidase-behandelte Muskelaldolase und den Effekt von Cofaktoren auf die Hefealdolase zu untersuchen.Katalyse-induzierte Reaktivitätsveränderungen einer Enzymseitenkette sind bei der Aspartat-Aminotransferase beobachtet worden. Ein essentieller Tyrosylrest, der in der Abwesenheit von Substrat nicht mit TNM reagiert, wird ungewöhnlich reaktiv im Laufe der Katalyse und ermöglicht dabei seine selektive Nitrierung.Die katalyse-synchrone oder synkatalytische Aktivierung dieses Aminosäurerests scheint ein integraler Bestandteil des katalytischen Mechanismus von Aspartat-Aminotransferase zu sein und wird vermutlich durch katalyse-induzierte Konformationsänderungen des Enzym-Coenzym-Substratkomplexes hervorgebracht. Mögliche funktioneile Zusammenhänge synkatalytischer Reaktivitätsänderungen funktioneller Gruppen mit der Konformationsflexibilität des Enzymproteins und dem Vorkommen metastabiler Zwischenprodukte in der Enzymkatalyse werden diskutiert.     

The photosynthetic energy conversion process in isolated chloroplasts

Zusammenfassung Dieser kurze Überblick über das Gebiet der Photosynthese in isolierten Chloroplasten wäre unvollständig, würde nicht die Abhängigkeit des erzielten Fortschrittes von mindestens zwei «verbesserten analytischen Methoden» betont, welcheEmil Fischers ¹ 60 Jahre zurückliegende Prophezeiung erfüllen. Zur Entdeckung der Photophosphorylierung und der Kohlenhydratsynthese durch isolierte Chloroplasten war die Einführung der Isotopen-Technik in die Biologie durchvon Hevesy ¹⁰⁷ und die Entwicklung der Papierchromatographie durchMartin undSynge ¹⁰⁸ von besonderer Bedeutung.Untersuchungen an isolierten Chloroplasten führten zu einer Auffassung der Photosynthese, die sich von der herkömmlichen Ansicht — als eines CO₂-Assimilationsprozesses — unterscheidet: Die Photosynthese scheint im wesentlichen ein Prozess zur Umwandlung der Strahlungsenergie des Sonnenlichtes in chemische Energie zu sein. Diese Umwandlung steht in engerer Beziehung zur Phosphorassimilation und zur Reduktion des Eisenproteids Ferredoxin als zur Kohlensäureassimilation. Die ersten, chemisch definierten Produkte dieser Energieumwandlungsreaktion in der Photosynthese erwiesen sich nicht als Zwischenprodukte der Kohlenstoffassimilation, sondern als ATP und reduziertes Ferredoxin.

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Based, in part, on a paper presented at the Advanced Study Institute on the Biochemistry of the Chloroplasts, Aberystwyth, Wales, U.K., August 26, 1965. — The research work from the author's laboratory reported herein has been aided by grants from the National Institutes of Health, Office of Naval Research and the Charles F. Kettering Foundation.     

Aspects of the theory of hydrogen overpotential

Zusammenfassung 1. Unter Benützung einer Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler werden Messungen der Überspannung von Wasserstoff und Sauerstoff an verschiedenen Metallen ausgewertet. Hierbei werden insbesondere die Werte einer für die Theorie wesentlichen Konstante «B » berechnet. Es ergibt sich, daß diese Größe «B » nur in 8 von 13 untersuchten Fällen ein und denselben, vom Material und von der Konzentration unabhängigen Wert besitzt. Nach der Auffassung der genannten Autoren sollte die Material- und Konzentrationsunabhängigkeit, bzw. Konstanz allgemein vorhanden sein. Die Theorie vonEyring, Glasstone undLaidler kann also in ihrer jetzigen Gestalt sicher nicht allgemeingültig sein.2. Für eine Reihe von Metallen werden die unter vergleichbaren Versuchsbedingungen beobachteten Werte der Überspannung von Wasserstoff gegen die entsprechenden Elektronenaustrittsarbeiten aufgetragen. Hierbei ergibt sich eine Trennung der Metalle in zwei Hauptgruppen. Innerhalb jeder dieser Gruppen nimmt die Größe der Überspannung mit steigenden Werten der Austrittsarbeiten ab.     

Rauwolfia alkaloids XXVI. Stereochemistry at C-17

Zusammenfassung Bei der Behandlung von 3-epi--Yohimbin mitp-Toluol-sulfochlorid in Pyridin bei 5° wird mit grosser Leichtigkeit und ausgezeichneter Ausbeute ein quaternäres Tosylat erhalten. Dieser Befund, zusammen mit der bekannten sterischen Beziehung zwischen 3-epi--Yohimbin und Deserpidin, stützt die Annahme dertrans-Konfiguration der Substituenten in 16- und 17-Stellung auch im Deserpidin. Ein Vergleich der optischen Drehungen von Reserpinderivaten spricht für analogen räumlichen Bau des Kohlenstoffatoms 17 im Reserpin.     

Curamycin. II. Structure of the hydrolysis products ‘curacin’ and ‘d-curamicose’

Zusammenfassung Curacin, die chlorhaltige Fraktion der milden Hydrolyse des Antibiotikums Curamycin, wurde durch ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften als 4-O-Dichlor-iso-everninyl-2-deoxy-d-rhamnose aufgeklärt. Ausserl-Lyxose und 4-O-Methyl-d-fucose besitzt auch das Curamycin ein drittes Monosaccharid,d-Curamicose, welches als 2,6-Di-O-methyl-d-mannose identifiziert wurde.     

Some remarks on the aglucosuric blood sugar concentration

Zusammenfassung Zu einer kürzlich erschienenen Arbeit vonFöldi und Mitarbeitern wird folgendes festgestellt: Ihre «aglykosurische Blutzuckerkonzentration» (Ag=die höchste Blutzuckerkonzentration, bei der eben noch kein Zucker im Harn erscheint), ist bei ein und derselben Person eine vom momentanen Blutzuckerwert unabhängige Größe, obwohl in der Formel fürAg die Blutzuckerkonzentration (Pg) vorkommt. Die Formel fürAg ist nur fürPg>Ag definiert. Wenn manAg bei verschiedenen Personen bestimmt und die Ergebnisse in ein Koordinatensystem (AbszissePg, OrdinateAg) einträgt, dann fallen die Punkte, die einer normalen Nierentätigkeit entsprechen, in einen mit der Abszisse parallelen Streifen. Dieser liegt im Bereiche der physiologischen Werte der Nierenzuckerschwelle. Punkte unterhalb dieses Streifens deuten auf eine vergrößerte, Punkte oberhalb des Streifens auf eine verminderte «Zuckerdurchlässigkeit» der Nieren hin. Mit den vorliegenden kritischen Bemerkungen soll nicht bestritten werden, daß es — wie dasFöldi und Mitarbeiter betont haben — klinisch bedeutsam ist, die durch Nierenfaktoren komplizierten Diabetesfälle zu erkennen.     

The biosynthesis of penicillin

Zusammenfassung Auf der Grundlage einschlägiger Veröffentlichungen wird ein Mechanismus für die Biosynthese des Benzylpenicillins angegeben, welcher dessen unmittelbare Vorstufen und ihren Aufbau sowie die zur Bildung des Benzylpenicillins führende Reaktionsfolge festlegt. Danach erscheinen als unmittelbare Vorstufenl-Cystein, Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure, Ammoniak oder die Aminogruppe von Aminosäuren und Phenylessigsäure. Die Vereinigung dieser Vorstufen zu Benzylpenicillin vollzieht sich unter Bildung dreier Peptidbindungen und eines mit Dehydrierung verknüpften Ringschlusses. Für den Aufbau desl-Cysteins wird ein Reaktionsschema vorgeschlagen, welches der bei der Biosynthese beobachteten Aufnahme von Ameisensäure, Glycin, Serin, Methionin und Schwefelsäure in das Penicillinmolekül Rechnung trägt. Die Entstehung von Dimethylbrenztraubensäure oder Dihydroxyisovaleriansäure wird auf eine Azyloinkondensation von Brenztraubensäure mit Azetaldehyd und nachträgliche Umlagerung des Reaktionsproduktes zurückgeführt. Die Tatsache, dass die festgestellten Vorstufen allgemein verbreitete Stoffwechselprodukte sind, gibt eine wahrscheinliche Erklärung für die Bildung von Penicillin durch verschiedene Spezies vonPenicillium, Aspergillus und anderen Pilzen. Die noch nicht völlig geklärten biochemischen Unterschiede zwischen Stämmen mit hoher und niedriger Penicillinproduktion lassen sich vielleicht darauf zurückführen, dass bei ersteren grössere Mengen der unmittelbaren Penicillinvorstufen oder ihrer Vorläufer zur Verfügung stehen, welche bei letzteren zur Förderung des Wachstums und der Fortpflanzung der Pilze dienen.     

Effect of vasopressin on hepatocytic and ductal bile formation in the dog

Zusammenfassung In Studien an 8 cholecystektomierten, mit einerThomas-Kanüle versehenen, nicht-anaesthesierten Hunden konnte nach i.v. Injektion von 0,5 E pro kg Körpergewicht Lysin-8-Vasopressin eine Erhöhung des Gallenflusses um durchschnittlich 55% beobachtet werden. Da die biliäre Clearance von¹⁴C-Erythritol — ein Mass des canaliculären Gallenflusses — gleichzeitig anstieg, die Cholerese aber als Zusatz einer HCO₃ —und Cl^– reichen Flüssigkeit imponierte, scheint es wahrscheinlich, dass Vasopressin hepatocytäre und ductuläre Mechanismen der Gallenbildung beeinflusst.     

Occurrence of synapses in olfactory epithelium of fish

Zusammenfassung Nachweis von Synapsen in der Riechschleimhaut des FischesChanna punctatus, die als Verbindung zwischen primärer und sekundärer Riechzelle aufgefasst werden.

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We wish to thank Dr.Rameshwar Singh, our colleague in this department, for his helpful suggestions.     

On correlation between the generation age of the fathers and grandfathers and the intelligence of the descendants

Zusammenfassung Zur Erhärtung der oft formulierten Vermutung, dass hochbegabte Kinder meistens von älteren Eltern abstammen, wurde eine Serie von Untersuchungen durchgeführt an verschieden zusammengestellten Listen hervorragender Persönlichkeiten. Dabei stellte sich als wertvoll heraus, neben dem Alter des Vaters auch die Alter der beiden Grossväter heranzuziehen und die Summe dieser 3 Alter, die «väterliche Dreierzahl» zu benutzen. Im Resultat ergibt sich, dass die Alter der Väter unter 30 nur in weniger als 20% aller Fälle und zugleich «Dreierzahlen» unter 90 in weniger als 5% aller Fälle vorkommen. Die Hypothese, dass allgemein der IQ im Durchschnitt monoton mit der «Dreierzahl» wächst, wurde an einer Gruppe von 87 Schülern eines Gymnasiums getestet und durch den «Spearman rank correlation test» als signifikant mit der Fehlerwahrscheinlichkeit unter 4% nachgewiesen. Eher unerwartet, scheint das Alter des väterlichen Grossvaters stärkeres Gewicht zu haben als das des leiblichen Vaters.

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I should like to express my gratitude to ProfessorEduard Batschelet, Biomathematisches Institut der Universität Zürich, and ProfessorAlexander M. Ostrowski, Mathematisches Institut der Universität Basel, who both helped me in a very kind way with the significance computations and made many useful observations.

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Dedicated toAlexander M. Ostrowski on his 80th birthday.     

Le chlore,oligo-élément indispensable pourLemna minor

Zusammenfassung Mit einer nachBroyer undStout gereinigten Nährlösung konnte nicht bewiesen werden, dass Cl^– ein fürLemna minor unentbehrliches Ion sei. Es wurde deshalb eine neue Reinigungsmethode ausgearbeitet, die eine Verminderung des Cl^–-Gehaltes der Nährlösung auf weniger als 10 µg/l erlaubt. In einer derart behandelten Nährlösung zeigtLemna minor folgende Mangelsymptome: Verschwinden der Wurzel, Chlorose und sehr starke Verkleinerung der Blätter. Beigabe von Cl^– zur Nährlösung genügt, um die Mangelsymptome zu verhüten oder sie zu kompensieren. Unter den angegebenen Bedingungen benötigtLemna minor ungefähr 100 µg Cl^–/l.     

Cell proliferation and cell function of the mesenchymal cells of lathyritic rats,as revealed by the nuclear size

Zusammenfassung Es wurden biometrisch mesenchymale Zellen des Paradontiums als Parameter der Zellproliferation und-funktion untersucht. Durch Verfütterung von Lathyrogen odoratus wurde ein Lathyrismus erzeugt mit Veränderungen der Membranfunktion und des Ionenaustausches. Die Kerne der Versuchstiere waren wesentlich grösser als bei den Kontrollen (Dosisabhängigkeit).

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Acknowledgments. I wish to thank Prof.A. J. Van Amerongen and Prof.C. Jerusalem for consistent help and excellent suggestions.