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Sobre Nosotros

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El Instituto de Química Física Rocasolano se encuentra en el edificio del antiguo Instituto Nacional de Física y Química, que en el periodo 1932-1936 fue punta de lanza de la ciencia española. Hoy en día la investigación realizada en el IQFR abarca desde aspectos fundamentales en Química Física hasta la nanociencia, la química atmosférica o la aplicación de técnicas químico-físicas a problemas de interés biológico. Nuestras líneas prioritarias de investigación incluyen campos tales como la biología estructural, la biofísica funcional, cinética y reactividad químicas, química y física computacionales, diseño de materiales y nuevas aplicaciones láser, o la química de superficies, todo ello junto con otras temáticas relacionadas con la investigación interdisciplinar en el campo de la ciencia de materiales y nanociencia así como en el estudio de las bases moleculares de los procesos biológicos.

 INFORMACIÓN PARA PROVEEDORES.

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Noticias y divulgación (propuestas se pueden enviar a contenidoweb-iqfr@listas.csic.es)

Seminario de prueba

Premio Europhysics Letter Presentation Award al Dr. Luis Cerdán

cerdanEl Dr. Luis Cerdán, investigador contratado del IQFR, ha sido distinguido con un “EPL Presentation Award 2017” a la mejor comunicación oral en las IX Jornadas de Jóvenes Investigadores en Física Atómica y Molecular (J2IFAM 2017) por su trabajo titulado “Enhanced and exotic laser performance in novel BODIPY dyes”. El premio, patrocinado por la revista Europhysics Letters (EPL), está dotado con un diploma acreditativo y una retribución económica.
Auspiciadas por el Grupo Especializado de Física Atómica y Molecular (GEFAM) de la RSEF y la RSEQ, las J2IFAM cuentan con casi una década de historia y un total de nueve ediciones repartidas por todo el territorio nacional. Se caracterizan por estar organizadas por y para jóvenes investigadores pre y postdoctorales y pretenden incentivar la difusión de sus trabajos de investigación, así como fomentar el establecimiento de colaboraciones entre los mismos.

 

 

Publicaciones destacadas

oxidantesEl ozono (O3) y los radicales hidroxilo (OH) y nitrato (NO3) son los principales componentes atmosféricos que oxidan los contaminantes orgánicos e inorgánicos, por lo que afectan a la calidad del aire, la salud ambiental y el clima. Las medidas de la red de monitorización de calidad del aire de la ciudad de Madrid muestran un incremento en los niveles de ozono de un 30-40% desde 2007 a 2014, mientras que el dióxido de nitrógeno (NO2) ha bajado un 20-40%. Basándonos en estas medidas y en un modelo de calidad del aire de alta resolución espacial, hemos calculado un incremento medio del 10% y 32% para el OH y NO3, respectivamente, en Madrid, con incrementos de hasta el 70% y 90%, respectivamente, en la zona centro. Nuestros resultados también muestran una reducción del 11% de ácido nítrico (HNO3), lo cual implica una considerable denoxificación (reducción de NOx) de la atmósfera urbana y decremento de los niveles de partículas de menos de 2,5 micrometros (PM2,5). Estos resultados indican que las actuales políticas de reducción de emisiones de NOx (NO+NO2) conllevan cambios importantes en la química y la capacidad oxidativa de la atmósfera de las grandes ciudades. La figura adjunta muestra el cambio modelado para los niveles de OH, entre 2007 y 2014. Estos resultados han sido publicados en la revista Scientific Reports.

A. Saiz-Lopez, R. Borge, A. Notario, J. A. Adame, D. de la Paz, X. Querol, B. Artíñano, F. J. Gómez-Moreno & C. A. Cuevas. “Unexpected increase in the oxidation capacity of the urban atmosphere of Madrid, Spain”. Sci. Rep. (2017) 7, 45956.
DOI: 10.1038/srep45956

 

sulfatidos esLa mielina, la sustancia que forma las vainas que rodean los axones de las neuronas, es un aislante eléctrico, y por lo tanto es esencial para la transmisión correcta de los impulsos eléctricos en el sistema nervioso. Es rica en lípidos, sobre todo colesterol, galactosilceramidas y sulfátidos. Estos últimos son sulfoglicolípidos que pueden presentar distintos grados de insaturación e hidroxilación. Está demostrado que la naturaleza y proporción de las distintas especies moleculares de sulfátidos en el cerebro humano varían con la edad, y están también asociadas a la patogénesis de distintas enfermedades del Sistema Nervioso Central, incluyendo la esclerosis múltiple, Parkinson, leucodistrofia y enfermedad de Alzheimer. En consecuencia, estas moléculas son consideradas como posibles marcadores de enfermedades neurológicas. No obstante, las bajas concentraciones y la gran variedad de especies moleculares de los sulfátidos suponen un gran reto analítico, por lo que los estudios realizados hasta la fecha se han limitado en su mayor parte a monitorizar únicamente los sulfátidos presentes en mayor concentración.
Empleando cromatografía de líquidos acoplada a espectrometría de masas de alta resolución en modo tándem con ionización por electrospray (LC-ESI(+)-MS/MS), hemos desarrollado un método analítico que nos ha permitido identificar y cuantificar de forma fiable un total de 37 sulfátidos, gran parte de ellos no detectados hasta ahora. Estos resultados pueden ser de gran utilidad en el campo del bioanálisis, gracias a su capacidad para identificar correctamente estos potenciales marcadores incluso a niveles de nanogramos por mililitro.
Este trabajo ha sido posible gracias a la colaboración entre investigadores del IQFR, IQOG, ICTP y el Instituto Cajal, todos del CSIC.

M. Pintado-Sierra, I. García-Álvarez, A. Bribián, E.M. Medina-Rodríguez, R. Lebrón-Aguilar, L. Garrido, F. de Castro, A. Fernández-Mayoralas, J.E. Quintanilla-López. “A comprehensive profiling of sulfatides in myelin from mouse brain using liquid chromatography coupled to high-resolution accurate tandem mass spectrometry” Anal. Chim. Acta, (2017) 951, 89-98.
DOI: 10.1016/j.aca.2016.11.054

 

historia contaminacionSe ha reconstruido la deposición atmosférica de mercurio y plomo en el NE de España durante los últimos 700 años a través de las concentraciones de estos metales en los sedimentos de un lago en el Pirineo (el lago de Montcortès). El contenido de mercurio en el lago refleja mayoritariamente las emisiones de este metal por parte de la mina de mercurio más importante del mundo (la mina de Almadén). Por el contrario, la acumulación de plomo en el sedimento está más ligada a la minería local y al uso de la gasolina con plomo durante la segunda mitad del siglo XX. Este estudio pone de manifiesto la utilidad de los lagos como sensores naturales de contaminación atmosférica.
La figura adjunta (enlazada a otra de mayor tamaño) muestra las tasas de deposición de mercurio (Hg) y plomo (Pb) desde el siglo XIV hasta la actualidad, y su relación con i) la producción de mercurio en Almadén, ii) la minería local de galena en los Pirineos, y iii) el período de uso de gasolina con plomo en Europa (entre 1950 y 1990).
Corella, J.P., Valero-Garcés, B.L., Wang, F., Martínez-Cortizas, A., Cuevas, C.A., Saiz-Lopez, A. “700 years reconstruction of mercury and lead atmospheric deposition in the Pyrenees (NE Spain)”. Atmospheric Environment (2017) 155, 97-107. (doi: 10.1016/j.atmosenv.2017.02.018)

 

 

pbp2a complexEl mecanismo de actuación de los antibióticos β-lactámicos es el bloqueo irreversible de las enzimas implicadas en la biosíntesis del peptidoclicano de la pared celular bacteriana. El patógeno Gram-positivo Staphylococcus aureus emplea un mecanismo de resistencia basado en una enzima (PBP2a) que participa en esta ruta biosintética y que es capaz de discriminar eficientemente entre antibióticos β-lactámicos PBP2a y el peptidoglicano. La base de esta discriminación tan eficiente es un sitio alostérico (lejos del sitio activo) que, cuando está ocupado, desencadena un cambio conformacional que origina la apertura del sitio activo, realineando la conformación de los aminoácidos clave para permitir la catálisis. Mediante una combinación de diferentes técnicas (cristalografía de rayos X y análisis computacional mediante dinámica molecular y mecánica cuántica), nuestros resultados aportan información crucial sobre el mecanismo de regulación de PBP2a, una proteína clave en el mecanismo de resistencia primaria a antibióticos, proporcionando información detallada acerca de las bases estructurales de la comunicación entre el sitio alostérico y el sitio catalítico. Además, este estudio revela cómo los β-lactámicos mimetizan los substratos del peptidoglicano como punto de partida para el entendimiento de las mutaciones de resistencia emergentes en PBP2a. Este trabajo es parte de un esfuerzo colaborativo entre el IQFR y la Universidad de Notre Dame (Indiana, USA).

Mahasenan, K.; Molina, R.; Bouley, R.; Batuecas, M.; Fisher, J.; Hermoso, J.A.; Chang, M. and Mobashery*, S. “Conformational dynamics in penicillin-binding protein 2a of methicillin-resistant Staphylococcus aureus, allosteric communication network and enablement of catalysis”. J. Am. Chem. Soc. (2017).
DOI: 10.1021/jacs.6b12565

 

NPEl acoplamiento orientado de moléculas en general y proteínas en particular a la interfase de nanopartículas supone hoy día un reto en (bio)nanotecnología. En esta investigación llevada a cabo por grupos del Instituto Rocasolano, Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid e Instituto de Catálisis y Petroleoquímica, se ha conseguido preparar y caracterizar nanopartículas magnéticas de maghemita recubiertas de agarosa y demostrado que constituyen una excelente plataforma experimental para el acoplamiento orientado de proteínas recombinantes fusionadas a la lectina de tipo trébol β LSL150. La optimización del protocolo de preparación de tales nanopartículas recubiertas de agarosa, seguida mediante distintas técnicas biofísicas como medidas de dispersion de luz (DLS), espectroscopía infrarroja (FTIR) y análisis termogravimétricos, requirió el desacoplamiento de las etapas de formación de nanopartículas de hierro y recubrimiento con el polímero. La lectina LSL150 interacciona con estas nanopartículas exclusivamente por el reconocimiento de los azúcares de la agarosa formando complejos estables. La marcada polaridad estructural de esta lectina hace de ella un perfecto adaptador molecular por cuanto su unión a la interfase de las nanopartículas hace que proteínas recombinantes fusionadas a ella queden orientadas hacia el solvente, lo cual abre novedosas posibilidades en el diseño (bio)sensores eficaces.

Iván Acebrón, Amalia G. Ruiz-Estrada, Yurena Luengo, María del Puerto Morales, José Manuel Guisán, and José Miguel Mancheño. “Oriented Attachment of Recombinant Proteins to Agarose-Coated Magnetic Nanoparticles by Means of a β‑Trefoil Lectin Domain”. Bioconjugate Chemistry (2016) 27, 2734−2743.
(doi:10.1021/acs.bioconjchem.6b00504)