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En sus 85 años de historia, la misión de nuestro instituto ha sido realizar una  investigación de excelencia en fisicoquímica fundamental y aplicada, contribuyendo a la formación de varias generaciones de  científicos del máximo nivel. La visión de nuestro instituto es ser una referencia internacional en investigación multidisciplinar enfocada a resolver los retos actuales de nuestra sociedad en ámbitos de salud, biotecnología, nuevos materiales y medioambiente.

Hoy

15 Dic 2017;
10:00 -
Jornada científica y claustro
Diciembre 2017
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Coincidiendo con el aniversario del fallecimiento de nuestro compañero Noé García Almarza se ha publicado en Soft Matter uno de sus últimos trabajos de investigación y que ha sido, además, destacado en la portada interior de dicha revista.

El 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.

El Dr. Luis Cerdán, investigador contratado del IQFR, ha sido distinguido con un “EPL Presentation Award 2017”

La 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

Se 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)

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)

 

apoptinaLa Apoptina es una proteína pequeña del virus de la anemia de pollo que induce apoptosis (suicido célular programado) en más de 80 tipos de células tumorales, pero no afecta a las células sanas. Por ello, se considera a la Apoptina como un fármaco prometedor y se encuentra en fase de ensayos clínicos. No obstante, su fuerte tendencia a oligomerizar reduce su capacidad de entrar en las células e impide los estudios estructurales. Por ello, hemos preparado y caracterizado una variante monómerica de la Apoptina que conserva, en gran medida, la actividad anti-tumoral de la proteína silvestre. Utilizando la RMN, mostramos que esta variante es desordenada y dinámica en escalas de tiempo de ps-ms. El ensamblaje conformacional no se altera significativamente por fosforilación, adición de Mg++, cambios de pH, o condiciones redox. Estos resultados apoyan un modelo para el mecanismo de acción de la Apoptina en el cual ciertas quinasas específicas de células tumorales fosforilizan la Apoptina, lo que lleva a su acumulación en el núcleo y la activación de la apoptosis de tipo p53-independiente.

Referencias:

1. "Insights into the mechanism of Apoptin's exquisitely selective anti-tumor action from atomic level characterization of its conformation and dynamics." Ruiz-Martínez S, Pantoja-Uceda D, Castro J, Vilanova M, Ribó M, Bruix M, Benito A, Laurents DV. Arch Biochem Biophys. (2017) 614:53-64.
doi:10.1016/j.abb.2016.12.010

2. "A truncated Apoptin protein variant selectively kills cancer cells." Ruiz-Martínez S, Castro J, Vilanova M, Bruix M, Laurents DV, Ribó M, Benito A. Invest New Drugs (2017).
doi:10.1007/s10637-017-0431-6

 

NCS1 Ric8aEl complejo formado por el sensor neuronal de Ca2+ NCS-1 y el factor intercambiador de guanina Ric8a co-regulan de manera antagónica el número de sinapsis y la probabilidad de liberación de neurotransmisor, siendo por tanto potenciales dianas terapéuticas para enfermedades de la sinapsis, tales como el síndrome del “X frágil” (FXS), la forma más común de autismo hereditario. La combinación de estudios cristalográficos y cribados virtuales ha permitido encontrar una pequeña molécula derivada de la fenotiazina capaz de inhibir la interacción entre estas dos proteínas, con una superficie de contacto grande y compleja. La administración del compuesto reduce el aberrantemente elevado número de sinapsis y mejora el aprendizaje en un modelo de mosca del síndrome del cromosoma X frágil. Además, los estudios de relación estructura-función han demostrado el mecanismo de acción de esta molécula. Este trabajo abre la puerta al desarrollo de nuevos fármacos para tratar enfermedades neuronales con alteración de la sinapsis, como en el caso del autismo y el Alzheimer.

Este trabajo ha sido realizado por investigadores de tres centros del CSIC (el Instituto de Química-Física “Rocasolano”, el Instituto Cajal y el Centro de Investigaciones Biológicas) y el Centro de Investigaciones Biomédicas “Alexander Fleming” de Grecia.

Alicia Mansilla, Antonio Chaves-Sanjuan, Nuria E. Campillo, Ourania Semelidou, Loreto Martínez-González, Lourdes Infantes, Juana María González-Rubio, Carmen Gil, Santiago Conde, Efthimio M. C. Skoulaki, Alberto Ferrús, Ana Martínez, María José Sánchez-Barrena. “Interference of the complex between NCS-1 and Ric8a with phenothiazines regulates synaptic function and is an approach for fragile X syndrome”. Proc. Nat. Acad. Sci., PNAS (2017).
doi:10.1073/pnas.1611089114
Nota de prensa de EFE
Nota de prensa del CSIC

 

amprExiste una conexión compleja entre el reciclaje de la pared bacteriana y la manifestación de resistencia a antibióticos β-lactámicos en muchas enterobacterias y Pseudomonas aeruginosa. Este proceso está mediado por productos específicos del reciclaje de la pared (muropétidos) que son internalizados en el citoplasma y reconocidos por el regulador transcripcional AmpR para la expresión de la enzima β-lactamasa clave en la resistencia a antibióticos. Mediante una combinación de diferentes técnicas (cristalografía de rayos X, espectrometría de masas y dinámica molecular) hemos caracterizado el dominio de unión al efector (EBD) de AmpR. Nuestros resultados proporcionan información crucial sobre el reconocimiento de los muropéptidos que desencadenan la resistencia y revisan el dogma establecido hasta el momento. Este trabajo es parte de un esfuerzo colaborativo entre el IQFR y la Universidad de Notre Dame (Indiana, USA).

Dik, D.A.; Domínguez-Gil, T.; Lee, M.; Hesek, D.; Byun, B.; Fishovitz, J.; Boggess, B.; Hellman, L.M.; Fisher, J. F.; Hermoso, J.A.; Mobashery, S. “Muropeptide Binding and the X-Ray Structure of the Effector Domain of the Transcriptional Regulator AmpR of Pseudomonas aeruginosa”. J. Am. Chem. Soc. (2017).
doi:10.1021/jacs.6b12819

 

 

zenonHemos estudiado las propiedades termoquímicas [1] y electrónicas [2] de especies químicas halogenadas, de especial relevancia en diversos procesos atmosféricos (p.ej. en la destrucción catalítica del ozono y calidad del aire).
Encontramos, por una parte, que cálculos ab initio del tipo Gn (Gaussian-n, n=3,4) son una excelente alternativa para determinar valores precisos de calores de formación y energías de enlace carbono-halógeno de una amplia variedad de especies orgánicas incluyendo cloro y bromo [1]. Estos datos serán posteriormente implementados en modelos climáticos para la evaluación del impacto atmosférico de dichos compuestos.

Por otra parte, mostramos que la metodología CASPT2 (“Complete Active Space Self Consistent Field Perturbation Theory”) permite determinar valores fiables de parámetros ópticos de absorción (en el rango UV-Visible) de especies representativas como IBr o HgBr2 que tienen particular connotación en procesos fotoquímicos de la atmósfera [2].

[1] J.Z. Dávalos, R. Notario, C.A. Cuevas, J.M. Oliva, A. Saiz-Lopez: “Thermochemistry of halogen-containing organic compounds with influence on atmospheric chemistry”. Comp. Theor. Chem. 1099 (2017) 36-44. DOI:10.1016/j.comptc.2016.11.009
[2] S.P. Sitkiewicz, J.M. Oliva, J.Z. Dávalos, R. Notario, A. Saiz-Lopez, D.R. Alcoba, O.B. Oña, D. Roca-Sanjuán; “Ab initio quantum-chemical computations of the electronic states in HgBr2 and IBr: Molecules of interest on the Earth's atmosphere”. J. Chem. Phys. 145 (2016) 244304, 1-14. DOI:10.1063/1.4971856

 

Alejandro Manjavacas Arévalo ha sido distinguido con el Premio a Investigadores Noveles 2016 de la Real sociedad Española de Física-Fundación BBVA

ERC alfonso saizAlfonso Saiz-López, Investigador Científico CSIC y Jefe del Departamento de Química Atmosférica y Clima de este Instituto, ha obtenido 2 M euros del programa “Consolidator Grant 2016” (ERC, European Research Council) para desarrollar el proyecto “Climate dimension of natural halogens in the Earth system: Past, present, future (CLIMAHAL)” a lo largo de los próximos 5 años.
Como resultado de un proceso de selección extremadamente competitivo, el programa “Consolidator” del ERC financiará 314 proyectos (24 en España) que destacaron entre las 2300 solicitudes recibidas por su notable contribución a la creación de nuevos conocimientos. En el caso específico del Proyecto CLIMAHAL, se propone utilizar un vasto conjunto de métodos espectroscópicos, cinéticos y de modelado teórico para determinar por primera vez cómo intervienen radicales y otras especies moleculares conteniendo halógenos, que tienen un origen natural, en los procesos que modulan el clima de nuestro planeta, en diferentes épocas históricas.
Los proyectos “Consolidator Grant” del Consejo Europeo de Investigación (ERC) se convocan cada año para apoyar la investigación de científicos ya consolidados y reconocidos como excepcionales, de cualquier nacionalidad y edad. El ERC selecciona proyectos pioneros y de alto riesgo que abran nuevos caminos en sus respectivos campos de investigación o en otros dominios.

Enlace a la nota de prensa del ERC

 

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IPERION CH (http://www.iperionch.eu/) is a program with participation of 11 countries of the European Union, among them Spain through CSIC, and USA. The main objective of IPERION CH is to provide to researchers in Heritage Science a network of installations and laboratories in Europe that supports the advance of knowledge and innovation in the preservation of Cultural Heritage. This objective encompasses the offer of transnational access to first order instruments and diagnostic methods, in an integrated platform that includes large installation and mobile laboratories, and to important data archives.

Researchers of the LANAMAP Group at IQFR participate in joint research activities of IPERION CH aiming at 1) advancing new techniques and instruments, mainly based in laser methods, for non-invasive stratigraphic analysis, 2) integration of analytical techniques in portable instruments, and 3) development of diagnostic techniques for monitoring deterioration and conservation treatments.

 

 

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IPERION CH pursues the integration of European world-class facilities to create a cohesive entity playing a leading role in the global community of Heritage Science. For this reason, IPERION CH has applied for inclusion in the ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures) roadmap trough the E-RIHS PP (European Research Infrastructure for Heritage Science Preparatory Phase) proposal, approved in March of this year (http://www.e-rihs.eu/). In the near future, IPERION CH will work towards fulfilling all conditions necessary to establish a European Research Infrastructure that will give continuity to IPERION CH.

Finally, PARTHENOS (http://www.parthenos-project.eu/) is a program integrated by with 15 partners and designed to strengthening the cohesion of research in the broad sector of Humanities, Cultural Heritage, Archaeology and related fields through a thematic cluster of European research infrastructures, integrating initiatives, e-infrastructures and other world-class infrastructures. Strong links between the activity of PARTHENOS and IPERION CH are been established in the parallel running of these two projects.

More information in: http://bit.ly/2fe1D93

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IPERION CH (http://www.iperionch.eu/) es un programa en el que participan 11 países de la Unión Europea, entre ellos España a través del CSIC, y Estados Unidos. El principal objetivo de IPERION CH es proporcionar a los investigadores en Ciencia del Patrimonio una red de instalaciones y equipamientos en Europa que les permita avanzar en sus proyectos. Dicho objetivo se cumple mediante la oferta de acceso transnacional a herramientas y métodos de diagnóstico de primer orden, en una plataforma integrada que incluye grandes instalaciones y laboratorios móviles, así como importantes archivos de datos.

Investigadores del grupo LANAMAP del IQFR participan en las actividades conjuntas de investigación en IPERION CH enfocadas a: 1) al avance de nuevas técnicas e instrumentos, principalmente basadas en métodos láser, para el análisis estratigráfico no invasivo, 2) a la integración de técnicas analíticas en instrumentos portátiles, y 3) al desarrollo de técnicas de diagnóstico para la monitorización del deterioro y de los tratamientos de conservación.

 

 

 

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Con la intención de establecer una única infraestructura de investigación Europea en Ciencia del Patrimonio, en el contexto de la iniciativa ESFRI (European Strategy Forum on Research Infrastructures)se presentó la propuesta E-RIHS PP (European Research Infrastructure for Heritage Science Preparatory Phase). Tras su aprobación en marzo de este año (http://www.e-rihs.eu/), será posible dar los primeros pasos para establecer el funcionamiento de los aspectos científicos, administrativos y políticos de una infraestructura estable que dé continuidad a IPERION CH.

Finalmente PARTHENOS (http://www.parthenos-project.eu/) es un proyecto integrado por 15 socios Europeos que pretende fortalecer la cohesión de la investigación en los amplios sectores de las Humanidades, la Ciencia del Patrimonio, la Arqueología y campos relacionados mediante la agrupación temática de infraestructuras de investigación europeas, iniciativas integradoras, e infraestructuras virtuales. La importante conexión entre la actividad de PARTHENOS e IPERION CH se manifiesta en el desarrollo en paralelo de ambos proyectos.

Más información en http://bit.ly/2fe1D93

escudero2016Dr María Escribano Escudero, former PhD student of the Institute under the tutelage of Dr Angel Cuesta, has been recognized with one of the European Young Chemists Awards 2016. This prize honors and encourages younger chemists whose current research displays a high level of excellence and distinction. It seeks to recognize and reward younger chemists of exceptional ability who show promise for substantial future achievements in chemistry-related research fields. Dr Escudero Escribano presented eight polycrystalline Pt–lanthanide and Pt–alkaline-earth oxygen reduction reaction (ORR) electrocatalysts for use in polymer electrolyte membrane fuel cells.

 

escudero2016La Dra. María Escribano Escudero, ex estudiante de doctorado del Instituto bajo la tutela del Dr. Ángel Cuesta, ha sido reconocida con uno de los Premios para Jóvenes Químicos Europeos 2016 (European Young Chemists Awards 2016). Este premio honra y anima a los químicos más jóvenes cuya investigación actual muestra un alto nivel de excelencia y reconoce capacidades excepcionales de investigadores que parecen ser prometedores para futuros logros sustanciales en los campos de investigación relacionados con la química. La Dra Escudero Escribano presentó ocho compuestos policristalinos del tipo Pt-lantánido y Pt-alcalinotérreo activos en la reacción electro-catalítica para la reducción de oxígeno (ORR, oxygen reduction reaction) en pilas de combustible de membrana con electrolito polimérico.

 

RNE

En el programa emitido el 10/10/2016, se comentaron aspectos actuales de la química computacional, desde la química cuántica hasta la modelización de sistemas bioquímicos. Del mismo modo, se expusieron varios aspectos de las líneas actuales de investigación en la química del boro, desde nuevos materiales a aspectos biológicos relacionados con este peculiar elemento. Finalmente se comentó sobre la Cátedra “Julio Palacios”, las actividades derivadas de la misma, así como de la actualización por parte de la biblioteca del IQFR de la página web de la Cátedra con diversa documentación sobre este investigador.

 

Este Año el IQFR Duplica el Número de Actividades que Va a Realizar en el Marco de la Semana de la Ciencia.

Los días jueves 10 y viernes 11 de noviembre, tendremos días de puertas abiertas con charlas demostrativas seguidas con visitas a los laboratorios. El día 10, pondremos el foco sobre la investigación con una vertiente biológica, mientras el día 11 tendrá protagonismo la investigación con láseres, química atmosférica y nanomateriales. Estas actividades están principalmente dirigidas a los estudiantes de bachillerato.

**Se busca estudiantes de doctorando o técnicos jóvenes para servir como guías para las visitas a los laboratorios.**

Además, los días miércoles 16, jueves 17 y viernes 18 de noviembre, hemos programado tres encuentros y charlas con científicos sobre la resistencia de plantas a sequías, haciendo películas con electrones y amiloides respectivamente, desde las 18 - 19 horas de la tarde. Estas actividades son para una audiencia general, ¡QUE VENGA TODO EL MUNDO!

Tras la jubilación de Luis de la Vega, para facilitar las reservas a estas actividades, hemos puesto en marcha un Gestor:

reservas_sc16@iqfr.csic.es

Las escuelas o personas interesadas en asistir a las actividades deben escribir a esta dirección, indicando el nombre de la actividad que les interese, el nombre de la escuela, el número de estudiantes que quisieran acudir, y el nombre y un número de teléfono de la persona responsable.

Por otra parte, el día 8 de noviembre de 2016, habrá un taller de limpieza con láseres (5 sesiones de 45 minutos entra las 10 y 14 horas). Las personas interesadas en este taller deben contactar con Mohamed Oujja (m.oujja@iqfr.csic.es).

Por favor, tengan en cuenta que por las normas de la CAM, no podemos aceptar o gestionar reservas antes del 24 de octubre.

GFCThe Final Conference of the GLYCOPHARM project  will take place at the Institute of Physical Chemistry  Rocasolano (IQFR, CSICa) from Wednesday 27 to Friday 29, July 2016, in Madrid.

GLYCOPHARM is a Marie Curie Initial Training Network devised to offer training to young researchers in the interdisciplinary field of glycosciences. The research programme of this project is aimed at the development of innovative therapeutic agents and strategies, new diagnostic/prognostic tests and new methodologies, e.g., for drug screening. GLYCOPHARM focuses on a family of endogenous lectins, the galectins, which play key roles in many clinically relevant processes, including cancer and the immune and inflammatory processes. 

The conference will be also open to external participants.

Detailed information is available on the program.

Contact details: bmorales@iqfr.csic.es

 

GFCLa conferencia final del proyecto GLYCOPHARM project tendrá lugar en el Instituto de Química Física "RocasolanO" (IQFR, CSIC) desde el miércoles 27 al viernes 29 de julio de 2016, en Madrid.

GLYCOPHARM una ITN Marie Curie diseñada para enseñar a investigadores en fase inicial en el campo interdisciplinar de glicociencias. El programa de investigación de este proyecto está dirigido al desarrollo de nuevas metodologías, desorrollos de agentes terapéuticos innovadores, y nuevas estrategias por ejemplo para el cribado de medicamentos. GLYCOPHARM se centra en un familia de lectinas endógenas, las galactinas, que llevan a cabo un papel fundamental en muchos procesos clínicos relevantes, incluyendo procesos cancerígenos, inflamatorios y del sistema inmunológico.

 

La conferencia también está abierta a participantes externos.

La información detallada se encuentra disponible en el programa de las sesiones. 

Para más detalles, contactar con: bmorales@iqfr.csic.es

 

magnetiteLa magnetita es el mineral que documenta el campo magnético de la Tierra en el pasado. Por lo tanto su magnetismo, y especialmente sus cambios con la temperatura, han sido muy estudiados en geofísica y ciencia de la materia condensada. La magnetita presenta varias transiciones de fase, algunas puramente magnéticas como la transición de reorientación de spin (típicamente a 130-140K), donde la imanación cambia de dirección. Otras modifican su magnetismo, como la transición de Verwey, una transición metal-aislante debida al cambio de la estructura cristalina, de cúbica a monoclínica. Hemos empleado recientemente nuevas técnicas de microscopía para observar los cambios de los dominios magnéticos provocados por estas transiciones: una es la microscopía de electrones de baja energía y polarizados en spin (SPLEEM), con tan sólo cuatro instrumentos en el mundo, en colaboración con Andreas K. Schmid y otros investigadores del Berkeley National Laboratory, y otra es la microscopía de fotoemisión de electrones resueltos en spin (spin-PEEM), de la cual existe un único instrumento, en el Max Planck Institute for Microestructure Physics (Halle), en colaboración con Christian Tusche. La parte superior izquierda de la figura muestra la imagen SPLEEM de los dominios magnéticos por debajo de la temperatura de Verwey, donde los colores indican la dirección según el esquema mostrado más abajo (1); la parte derecha muestra la imagen de spin-PEEM (2) de la magnetización por encima (arriba) y por debajo (abajo) de la temperatura de Verwey. Estas técnicas han permitido obtener imágenes muy detalladas de los dominios magnéticos antes y después de ambas transiciones, con resolución espacial de nm.

(1) Laura Martín-García, Arantzazu Mascaraque, Beatriz M. Pabón, Roland Bliem, Gareth S. Parkinson, Gong Chen (陈宫), Andreas K. Schmid, and Juan de la Figuera, "Spin reorientation transition on magnetite (001)", Phys. Rev. B 93 (2016) 134419, DOI:10.1103/PhysRevB.93.134419

(2) J. de la Figuera and C. Tusche, "The Verwey transition observed by spin-resolved photoemission electron microscopy", App. Surf. Sci. (2016), DOI:10.1016/j.apsusc.2016.05.140

 

Simposio Julio PalaciosEn el contexto de la Cátedra "Julio Palacios", creada por el CSIC en 2015, se ha organizado el Primer Simposio Internacional "Julio Palacios" El simposio, que se celebrará en La Coruña del 20 al 22 de Julio de 2016, tiene un carácter multidisciplinar y divulgativo, y está dirigido a todo tipo de público, especialmente estudiantes universitarios. Se trata de ofrecer un punto de encuentro y debate, sobre las fronteras de la ciencia actual. La inscripción será gratuita hasta cubrir aforo. Entre los ponentes figuran Ignacio Cirac, uno de los físicos teóricos más influyentes a nivel mundial en la actualidad, Douglas Klein, experto mundial en química matemática, Ángel Carracedo, experto en medicina genómica o Harald Helfgott, el matemático que ha demostrado recientemente la conjetura ternaria de Goldbach, datada en 1742.

Julio Palacios (1891-1970), físico y catedrático de la Universidad Central de Madrid (hoy en día Universidad Complutense) y científico del CSIC es considerado uno de los científicos más relevantes que ha dado España. Ocupó varios cargos y perteneció a diversas instituciones: fue vocal de la Junta para Ampliación de Estudios, presidente de la Real Sociedad Española de Física y Química, presidente de la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales y miembro de la Real Academia Española y Real Academia de Medicina, entre otros.

Más información en: jpalacios.iqfr.csic.es

 

MCS2016Nos complace anunciar la sexta edición de la Escuela de Cristalografía de Macromoléculas - MCS2016, que tiene lugar en Madrid, durante el mes de mayo de 2016, en el Departamento de Cristalografía y Biología Estructural del Instituto de Química Física "Rocasolano" del Consejo Superior de Investigaciones Científicas.
El MCS2016 está dirigido a 25 estudiantes, graduados y/o investigadores con experiencia previa en la cristalografía, que requieran una comprensión más profunda de las técnicas más avanzadas de la cristalografía para llevar a cabo sus proyectos de investigación. El programa de la escuela cubre aspectos como la preparación de la muestra, resolución del problema de las fases, la construcción de modelos tridimensionales, el refinamiento cristalográfico, así como la validación y análisis de los resultados estructurales.

 

HBC revised-MMREl descubrimiento de amiloides estables, compuestos únicamente por residuos polares, sorprendió a los eruditos que creían que la estabilidad conformacional de proteínas se debía mayoritariamente al denominado efecto hidrófobo. Estos amiloides, ricos en residuos de asparagina (Asn) y glutamina (Gln), forman extensas redes de enlaces de hidrógeno que cuando se alinean se fortalecen por efectos de cooperación debidos a la hiperpolarización de las cargas eléctricas. Aplicando la teoría del funcional de la densidad y el análisis de orbitales naturales enlazantes hemos pronosticado que estas redes de enlaces de hidrógeno, ricas en Asn y Gln, experimentan una cooperatividad especial que las estabiliza considerablemente con respecto a las redes que se forman entre las cadenas principales del esqueleto peptídico. Estos resultados, corroborados experimentalmente a través de medidas de conductividad eléctrica, unión a sondas específicas de amiloide y mediante resonancia magnética nuclear, pueden ser de gran utilidad para diseñar soluciones que induzcan la inhibición selectiva de amiloides polares e hidrófobos.

La figura muestra una representación esquemática de la densidad electrónica deslocalizada (sombreado azul) en las redes de enlaces de hidrógeno que se forman entre las cadenas laterales de Asn (izquierda) y en las formadas entre las cadenas peptídicas principales (derecha).

Miguel Mompeán, Aurora Nogales, Tiberio A. Ezquerra & Douglas V. Laurents ( "Complex System Assembly Underlies a Two-Tiered Model of Highly Delocalized Electrons" J. Phys. Chem. Lett. (2016) 7(10): 1859-1864.
(doi:10.1021/acs.jpclett.6b00699)

 

imanes-molecularesUna colaboración científica, entre el Instituto de Química-Física "Rocasolano" (CSIC), la Universidad de Buenos Aires (Argentina), la Universidad Nacional de la Plata (Argentina) y la Universidad del País Vasco, ha sido portada de la revista Molecular Physics y publicada como artículo invitado en el volumen especial dedicado al 55 Simposio Sanibel sobre química teórica y computacional. Estos Simposios comenzaron en 1961, por iniciativa del científico sueco Per-Olov Löwdin, quien fue miembro del Comité Nobel. El magnetismo molecular se manifiesta macroscópicamente a través del momento magnético (espín total S) de una molécula. Para ello, es necesario que haya electrones desapareados – (poli)radicales – en el estado fundamental del sistema. En el artículo se predice un sistema de espín máximo Smax = 6 en su estado fundamental, el cual está formado por doce icosaedros NB11H11 de tipo radical (S = ½) conectados entre sí formando un supericosaedro magnético (primera iteración). Esta predicción abre la puerta al diseño de imanes moleculares basados en moléculas de boro (boranos), puesto que el sistema puede extenderse en las tres dimensiones, maximizando así el spin total Smax en la progresión Smax(n) = {1/2, 6, 72, ..., 12n/2}.

Diego R. Alcoba, Ofelia B. Oña, Gustavo E. Massaccesi, Alicia Torre, Luis Lain, Rafael Notario, Josep M. Oliva
"Molecular magnetism in closo-azadodecaborane supericosahedrons", Molecular Physics (2016) 114, 3-4, 400-406.
doi:10.1080/00268976.2015.1076900

 

TDP-43TDP-43 es una proteína que actúa como editor y repartidor de mensajes, encargándose de modificar la información contenida en el ARN y del transporte del mismo, desde el núcleo al citoplasma. Si durante este reparto TDP-43 encuentra condiciones adversas, actúa como un paraguas (en realidad un hidrogel o amiloide funcional) para proteger los mensajes que transporta. Desafortunadamente, en ocasiones los paraguas se rompen y TDP-43 puede enredarse formando una maraña (agregados amiloides tóxicos), comprometiendo la edición y la correcta distribución del mensaje, probablemente causando la muerte celular. De hecho, los agregados de TDP-43 están vinculados a la esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad neurodegenerativa que causa la muerte de 4.000 españoles al año. La elucidación de la estructura, dinámica y estabilidad de la primera cuarta parte (o dominio N-terminal) de TDP-43 proporciona las herramientas para una mejor comprensión de la función y disfunción de esta proteína.

Mompeán M, Romano V, Pantoja-Uceda D, Stuani C, Baralle FE, Buratti E and Laurents DV "The TDP-43 N-Terminal Domain Structure at High Resolution." FEBS J. Jan 12th, 2016
doi: 10.1111/febs.13651

 

LUNES, 29 DE FEBRERO DE 2016, MADRID

Libro de abstracts

Programa

foto III simposio jovenes 201610:20 - 10:30 BIENVENIDA Y PRESENTACIÓN

10:30 - 12:30 CHARLAS CORTAS

  1. Alejandra Angela Carriles Linares · IQFR. "Structural Biology: From Protein Crystallization to Drug Design"
  2. Elsa Franco Echevarría · IQFR. "Estudios cristalográficos de una IPK de mamífero". 3er premio.
  3. Fernando Serranía · IQFR. "Espectroscopía LP-DOAS: una técnica para la detección de especies atmosféricas en concentración sub partes por millón". 1er premio.
  4. Maria Muñiz Unamunzaga · IQFR. "Impacto de la química de halógenos en la calidad del aire de ciudades costeras"
  5. Erney Ramírez Aportela · IQFR. “FRODOCK 2.0: Fast Protein-Protein docking server”
  6. María Sebastián · U. de Zaragoza. “Comparing Two Bacterial FAD Synthetases: Little Variations yet Big Differences”
  7. Héctor Zamora Carreras · IQFR. “Investigating the Mechanism of Action of the Membrane-Active Peptide BP11 by Alanine Scan and 2H ssNMR”. 2nd premio.
  8. Sandra Ruiz Gómez · U. Complutense de Madrid. “Desarrollo de supercondensadores de grafeno funcionalizados con óxidos metálicos para aplicaciones en energía”
  9. Aránzazu Gallego García · U. de Murcia. “Función de la proteína CdnL en las bacterias Myxococcus xanthus y Caulobacter crescentus”

12:30 - 13:30 SESIÓN DE CARTELES

con la participación adicional de: 

  1. Manuel Alberto Iglesias Bexiga · IQFR. “Nueva familia de inhibidores de LytA, la principal autolisina de Streptococcus pneumoniae”
  2. Noemí Bustamante · IQFR. “Insights of a Novel Kind of Cell Wall Binding Domain that Cleaves the Peptidoglycan Muropeptide: The CW_7 Motif”

13:40 ENTREGA DE PREMIOS Y DESPEDIDA

 

Orrego-et-alSe ha diseñado un nuevo método para relacionar propiedades dinámicas y la función de proteínas inmovilizadas en microesferas de agarosa. La movilidad de las proteínas se cuantifica en cualquier localización de la microesfera, a diferentes profundidades (0-100 µm), con resolución espacial de 500-600 nm, a partir de imágenes de anisotropía de fluorescencia de secciones ópticas de las esferas. Se propone una escala general de movilidad de proteínas, que es independiente de la configuración instrumental y de la sonda fluorescente. La movilidad de la macromolécula es muy sensible al tipo de química de inmovilización, así como a la microestructura porosa del hidrogel, condicionada por la química de inmovilización. Los resultados obtenidos pueden ayudar a conseguir catalizadores heterogéneos más estables con interés para el biodiesel y las industrias de alimentos.

Orrego AH, García C, Mancheño JM, Guisán JM, Lillo MP, López-Gallego F
"Two-Photon Fluorescence Anisotropy Imaging to Elucidate the Dynamics and the Stability of Immobilized Proteins" J Phys Chem B (2016) 120, 485-491.
DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b12385

 

webCristalografía es la ciencia que nos ilustra sobre la naturaleza de los cristales y cómo éstos nos han llevado al conocimiento de la forma y dimensiones de las moléculas, de las hormonas, los ácidos nucleicos, los enzimas, las proteínas..., a qué se deben sus propiedades y cómo podemos entender su funcionamiento en una reacción química, en un tubo de ensayo, o en el interior de un ser vivo. El Departamento de Cristalografía y Biología Estructural ofrece una web reconocida internacionalmente para su aprendizaje: http://www.xtal.iqfr.csic.es/Cristalografia/.
Escrita en dos idiomas (español e inglés), esta web, fue anunciada por la Unión Internacional de Cristalografía (http://bit.ly/dHj0Q0) y seleccionada como uno de los sitios de más interés para el aprendizaje y educación en cristalografía (http://bit.ly/1zCsBOX). Fue también recogida como tal en la web conmemorativa de 2014 Año Internacional de la Cristalografía (http://bit.ly/1BYMGyd) y sugerida como fuente de enseñanza para los laboratorios asociados a la UNESCO para la competición sobre crecimiento cristalino (http://bit.ly/1DXoqxP) y se ofrece como una de las mejores herramientas de aprendizaje en línea por varias universidades de EEUU (véase, por ejemplo: http://bit.ly/guMQax, http://bit.ly/gCLbYk). Tal como puede consultarse a través de cualquiera de sus contadores de visitas externas, acumula más de 1.500 visitantes diarios diferentes, distribuidos por todos los países del mundo, pero especialmente por EEUU, Europa, India y los países de América Latina.

 

El pasado mes de diciembre de 2015 falleció en Madrid el Prof. R. Moreno, destacado especialista en instrumentación científica histórica, a quién debemos la documentación y cuidadosa restauración de los instrumentos históricos expuestos en nuestro Instituto y en otros centros del CSIC.

 

ozono tropicalEl ozono de la troposfera,  especialmente el presente en las zonas tropicales  hasta unos 17 km de altura, es un importante gas de efecto invernadero, cuya influencia sobre el calentamiento global en los últimos 300 años es similar a la del metano. Recientemente se ha completado un estudio internacional, con la participación de investigadores del Departamento de Química Atmosférica y Clima del IQFR, que muestra que la concentración de ozono en la troposfera media (8-10 km) sobre el Pacífico Oeste se ha triplicado en relación con la existente en los trópicos. Aunque el aumento se atribuyó anteriormente al transporte de ozono desde la estratosfera, las medidas de satélite y avión, y el análisis de modelos de cambio climático del presente estudio, indican que este aumento de ozono se origina en la combustión de masas forestales de África y el sudeste asiático. Por tanto, la quema de grandes cantidades de biomasa en estas regiones tiene un impacto sobre el clima mucho mayor que el estimado anteriormente.

D. C. Anderson, J. M. Nicely, R. J. Salawitch, T. P. Canty, R. R. Dickerson, T. F. Hanisco, G. M. Wolfe, E. C. Apel, E. Atlas, T. Bannan, S. Bauguitte, N. J. Blake, J. F. Bresch, T. L. Campos, L. J. Carpenter, M. D. Cohen, M. Evans, R. P. Fernandez, B. H. Kahn, D. E. Kinnison, S. R. Hall, N. R. Harris, R. S. Hornbrook, J.-F. Lamarque, M. Le Breton, J. D. Lee, C. Percival, L. Pfister, R. R. Pierce, D. D. Riemer, A. Saiz-Lopez, B. J. Stunder, A. M. Thompson, K. Ullmann, A. Vaughan and A. J. Weinheimer. A pervasive role for biomass burning in tropical high ozone/low water structures. Nature Communications (2015).

DOI:10.1038/ncomms10267.

 

figura-nota-PNASEn la situación actual de cambio climático, la salinidad y la sequía constituyen una amenaza mundial a la productividad de nuestras cosechas. Una parte fundamental de la respuesta de las plantas a las situaciones de estrés ambiental se produce en la membrana celular, dónde se concentra la maquinaria molecular encargada de la turgencia celular y el equilibrio necesario de iones en el interior de la célula. La familia de proteínas CAR (C2-domain ABA-Related) contribuye a estos procesos, facilitando la relocalización de proteínas reguladoras de esta maquinaria molecular, desde el medio intracelular a la membrana plasmática. Nuestro análisis proporciona una explicación de cómo las proteínas CAR alcanzan la membrana y cómo se organizan para disparar los mecanismos de defensa de las plantas frente al estrés.

Maira Diaz, Maria Jose Sanchez-Barrena, Juana Maria Gonzalez-Rubio, Lesia Rodriguez, Daniel Fernandez, Regina Antoni, Cristina Yunta, Borja Belda-Palazon, Miguel Gonzalez-Guzman, Marta Peirats-Llobet, Margarita Menendez, Jasminka Boskovic, Jose A. Marquez, Pedro L. Rodriguez and Armando Albert. "Calcium-dependent oligomerization of CAR proteins at cell membrane modulates ABA signaling", PNAS (2015).
DOI: 10.1073/pnas.1512779113.

 

foto-becariaAngélica Partida, estudiante de doctorado del Departamento de Química-Física Biológica, ha sido distinguida con una de las dos becas de la Fundación Universia para realizar la Tesis Doctoral.

La fundación Universia (www.fundacionuniversia.net) es una entidad privada del grupo Santander que promueve la educación superior y el acceso al empleo cualificado de personas con discapacidad en España. La convocatoria del año 2015 incluía dos becas para la realización de estudios de doctorado, que se asignan en función de los méritos del solicitante y del grupo de investigación receptor. Una de estas becas ha sido concedida Angélica Partida, licenciada en Ciencias Biológicas por la Universidad Complutense de Madrid, que se incorporó al Grupo de Estructura, Dinámica e Interacciones de Proteínas por RMN en septiembre 2014, para realizar sus estudios de doctorado sobre aplicaciones de la RMN a la determinación de la bases estructurales del reconocimiento antígeno/anticuerpo en dos sistemas modelo: péptidos inmunogénicos derivados de la proteína gp41 del virus VIH-1, y la proteína alergénica "Ani s 1" de Anisakis simplex.

 

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Streptococcus pneumoniae (neumococo), incluido dentro de los denominados supergérmenes, es una causa primordial de la sepsis bacteriana y el agente etiológico más frecuente en neumonía adquirida en la comunidad, así como de la meningitis bacteriana no epidémica. LytB, perteneciente a la familia de proteínas de superficie, portadora de dominios de unión a colina, es responsable de la separación de las células hijas tras la división y participa en la colonización e invasión de la nasofaringe, la formación de biofilms y la evasión de la respuesta inmune del hospedador. Por ello es considerada como una diana para el desarrollo de vacunas y nuevos antimicrobianos. Este trabajo, liderado por investigadores del IQFR y el CIB, en colaboración con científicos de las Universidades de Newcastle (Newcastle upon Tyne, UK) y Notre Dame (Indiana, USA), ha permitido demostrar que LytB es una glucosaminidasa, establecer el origen de su especificidad de sustrato y el posible mecanismo catalítico, proponer un modelo de unión al peptidoglicano de la bacteria y los determinantes de su localización polar en neumococo. Los resultados obtenidos contribuyen a un mejor conocimiento del complejo papel fisiológico que juega LytB en la bacteria y en la interacción con su hospedador. 

Rico-Lastres P, Díez-Martínez R, Iglesias-Bexiga M, Bustamante N, Aldridge C, Hesek D, Lee M, Mobashery S, Gray J, Vollmer W, García P, Menéndez M. 2015. “Substrate recognition and catalysis by LytB, a pneumococcal peptidoglycan hydrolase involved in virulence”. Sci Rep. 5:16198. doi: 10.1038/srep16198.

 

Streptococcus pneumoniae (neumococo), incluido dentro de los denominados supergérmenes, es una causa primordial de la sepsis bacteriana y el agente etiológico más frecuente en neumonía adquirida en la comunidad, así como de la meningitis bacteriana no epidémica. LytB, perteneciente a la familia de proteínas de superficie, portadora de dominios de unión a colina, es responsable de la separación de las células hijas tras la división y participa en la colonización e invasión de la nasofaringe, la formación de biofilms y la evasión de la respuesta inmune del hospedador. Por ello es considerada como una diana para el desarrollo de vacunas y nuevos antimicrobianos. Este trabajo, liderado por investigadores del IQFR y el CIB, en colaboración con científicos de las Universidades de Newcastle (Newcastle upon Tyne, UK) y Notre Dame (Indiana, USA), ha permitido demostrar que LytB es una glucosaminidasa, establecer el origen de su especificidad de sustrato y el posible mecanismo catalítico, proponer un modelo de unión al peptidoglicano de la bacteria y los determinantes de su localización polar en neumococo. Los resultados obtenidos contribuyen a un mejor conocimiento del complejo papel fisiológico que juega LytB en la bacteria y en la interacción con su hospedador.

 

Rico-Lastres P, Díez-Martínez R, Iglesias-Bexiga M, Bustamante N, Aldridge C, Hesek D, Lee M, Mobashery S, Gray J, Vollmer W, García P, Menéndez M. 2015. “Substrate recognition and catalysis by LytB, a pneumococcal peptidoglycan hydrolase involved in virulence”. Sci Rep. 5:16198.

doi: 10.1038/srep16198.

Dentro de las actividades del "Proyecto Julio Palacios" el Profesor Francisco González de Posada dará una conferencia-coloquio sobre "El problema del tiempo: Las concepciones de Newton y de Einstein" el próximo lunes 23 de noviembre a las 12:00 horas en el Salón de Actos del Instituto de Química-Física "Rocasolano" (CSIC). La conferencia está dirigida al público en general, así como a estudiantes, profesores, académicos e investigadores.

 

"Mecanismos patogénicos y rescate terapéutico del polimorfismo P187S en la enzima NQO1 asociado a cáncer"

Ángel Luis Pey

Universidad de Granada

Viernes 20 de noviembre

12:00, Sala 300

USTSLa primera edición de la reunión Ciencia y Tecnología Ultrarrápida en España (USTS2015) se celebrará en el campus principal del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en Madrid, entre el 24 y 25 de noviembre de 2015. Las sesiones orales se celebrarán en el Instituto de Química Física Rocasolano. La reunión ha sido promovida por el Grupo Especializado de Láseres Ultrarrápidos (GELUR) de la RSEF.


Se trata de una reunión de amplio alcance, que abarcará temas como el desarrollo de láseres ultrarrápidos, luz extrema, procesado de materiales, dinámica y espectroscopia láser de femtosegundos, fenómenos ópticos no lineales, procesos ultrarrápidos en biología, microscopía de femtosegundos o física de attosegundos.
Con cerca de 70 contribuciones y más de 90 asistentes registrados, esperamos disfrutar de una reunión exitosa y estimulante. Los detalles se pueden encontrar en http://www.ultrafast.es/USTS2015. 

 

IPERIONCH-PARTHENOSInvestigadores del IQFR y del CENIM participan en los proyectos IPERION CH y PARTHENOS de Horizonte 2020.
IPERION CH (Integrated Platform for the European Research Infrastructure ON Cultural Heritage), con 23 socios europeos, ofrece acceso transnacional a herramientas y métodos de diagnóstico de primer orden en una plataforma integrada (incluyendo grandes instalaciones y laboratorios móviles con un amplio rango de instrumentos científicos) y a importantes archivos de datos para el avance del conocimiento y la innovación en Patrimonio Cultural. Más información en http://www.iperionch.eu/


PARTHENOS (Pooling Activities, Resources and Tools for Heritage E-research Networking, Optimization and Synergies), formado por 15 socios europeos, pretende fortalecer la cohesión de la investigación en los amplios sectores de Estudios Lingüísticos, Humanidades, Patrimonio Cultural, Historia, Arqueología y campos afines mediante una agrupación temática de infraestructuras de investigación europeas, iniciativas integradoras, e infraestructuras virtuales. La importante conexión entre la actividad de PARTHENOS e IPERION CH se manifiesta en el desarrollo en paralelo de ambos proyectos. Más información en http://www.parthenos-project.eu/

 

"anti-B18H22, UN BORANO QUE BRILLA DE NUEVO"
Luis Cerdán Pedraza
 
jueves 12 de noviembre 2015
Salón de Actos, 12:00

foto-NASAEl bromo es un eficiente catalizador de la destrucción de ozono en la estratosfera, la región de la atmósfera que alberga la capa de ozono. La mayor parte del bromo que llega a la estratosfera procede de emisiones antropogénicas, que se intenta regular a través del Protocolo de Montreal (tratado internacional para la protección de la capa de ozono). Además, una cantidad hasta ahora desconocida de bromo de origen natural puede llegar hasta la estratosfera y, con ello, contribuir a la destrucción de la capa de ozono. Esta fracción, que se emite desde los océanos en forma de compuestos orgánicos conteniendo bromo, resulta de la actividad biológica marina. Un grupo de investigadores, en el que participaba el IQFR, ha medido por primera vez la concentración atmosférica de compuestos de bromo de origen natural, en el Este y Oeste del Océano Pacifico. Las medidas se han realizado en perfiles verticales desde la superficie del océano hasta la entrada a la estratosfera, a unos 18 km, utilizando el avión Global Hawk de NASA y como parte de la misión Airborne Tropical Tropopause Experiment (ATTREX) de NASA. Estos nuevos datos experimentales han permitido cuantificar el impacto del bromo de origen natural sobre la capa de ozono, utilizado un modelo climático detallado.

Maria A. Navarro, Elliot L. Atlas, Alfonso Saiz-Lopez, Xavier Rodriguez-Lloveras, Douglas E. Kinnison, Jean-Francois Lamarque, Simone Tilmes, Michal Filus, Neil R. P. Harris, Elena Meneguz, Matthew J. Ashfold, Alistair J. Manning, Carlos A. Cuevas, Sue M. Schauffler, and Valeria Donets. Airborne measurements of organic bromine compounds in the Pacific tropical tropopause layer. PNAS.
DOI: 10.1073/pnas.1511463112

 

"Molecular Scissors for Gene Therapy"

Rafael Molina Monterrubio

Viernes 6 de noviembre

Salón de actos, 12:00

"Estudio termoquímico de derivados de imidazol"
Gastón Perdomo León
Facultad de Ciencias Químicas
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Puebla, México

Miércoles, 28 de Octubre de 2015
Hora: 12:00 Salón de Actos

Resumen

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La luz es crucial para muchos procesos biológicos esenciales tales como la fotosíntesis, la visión, los ritmos circadianos, etc., pero también puede causar daño celular fotooxidativo. Para detectar y responder a la luz, los organismos vivos emplean fotorreceptores, que son proteínas asociadas a un cofactor cromóforo sensible a la luz, como el retinal en los fotorreceptores del ojo. En 2011, los equipos del Dr. S. Padmanabhan del grupo de RMN (IQFR) y de la Prof. Montserrat Elías-Arnanz (Universidad de Murcia/Unidad Asociada al IQFR) descubrieron una nueva familia de fotorreceptores que emplean la vitamina B12 como molécula sensible y desvelaron su modo de acción en la regulación génica dependiente de luz. Ahora, estos dos equipos, en colaboración con el de la Prof. Catherine L. Drennan (Massachusetts Institute of Technology, EE.UU.) han descrito las estructuras cristalinas del fotorreceptor dependiente de B12 en sus tres estados relevantes: en la oscuridad (solo y unido al ADN), y tras la exposición a la luz, es decir, tres “instantáneas” de los cambios conformacionales que determinan su modo de acción. Esta investigación ha ampliado el conocimiento sobre el papel biológico asignado a la vitamina B12, y abre un extenso marco para el desarrollo de una nueva clase de herramientas optogenéticas para la expresión de genes controlada por luz.

Marco Jost, Jésus Fernández-Zapata, María Carmen Polanco, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Percival Yang-Ting Chen, Gyunghoon Kang, S. Padmanabhan, Montserrat Elías-Arnanz, and Catherine L. Drennan. “Structural basis for gene regulation by a B12-dependent photoreceptor” Nature 526, 536–541 (22 October 2015) DOI: 10.1038/nature14950 (Published online September 28, 2015).

 

 

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La falta de vitamina B12, cofactor esencial enzimático en los seres humanos y otros animales, causa anemia perniciosa, disfunción neural y otros trastornos. Años atrás, (PNAS, Vol. 108, p 7565-7570, 2011), gracias a una colaboración entre el Dr. Padmanabhan (del grupo de RMN, IQFR) y la Dra. Elías-Arnanz (Grupo de Genética Molecular, Univ. de Murcia, Unidad Asociada al IQFR), se descubrió una nueva funcionalidad de la vitamina B12. Se comprobó que esta molécula actúa también como sensor de luz y participa mediante esta propiedad en la regulación génica. En esta ocasión, estos mismos investigadores, en colaboración con otros de la Universidad de Manchester (UK) han puesto de manifiesto el intrincado mecanismo fotoquímico responsable de esa nueva función. Este descubrimiento puede ayudar al desarrollo de nuevas herramientas para el control de la expresión génica en células y organismos.

Roger J. Kutta, Roger J. Kutta, Samantha J. O. Hardman, Linus O. Johannissen, Bruno Bellina, Hanan L. Messiha, Juan Manuel Ortiz-Guerrero, Montserrat Elías-Arnanz, S. Padmanabhan, Perdita Barran, Nigel S. Scrutton, Alex R. Jones. The photochemical mechanism of a B12-dependent photoreceptor protein. Nature Communications, 6,
Article number 7907, August 12, 2015. doi: 10.1038/ncomms8907.

 

RMN-como-herramientaTodos conocemos a alguien que se ha sometido a un examen médico por Resonancia Magnética Nuclear (RMN). Pero lo que sólo muy pocos saben es que la RMN es una potente herramienta para la investigación y determinación de la estructura tridimensional de las moléculas. Esto lo ha explicado la Dra. Marta Bruix, del Grupo de Estructura y Dinámica de Proteínas por RMN, en el programa de RTVE titulado "A hombros de gigantes", el 20/04/2105 (http://bit.ly/1LbRKEk).

 

 

book Boron Fifth Element-def

Como resultado de una colaboración entre el Instituto de Química-Física “Rocasolano” (CSIC) y el Instituto de Ciencia Molecular de la Universidad de Valencia se ha contribuido con un capítulo al libro “Boron: The Fifth Element” (Springer Verlag), dentro de la serie “Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics”. A partir del levantamiento del secreto sobre la utilización de los boranos - estructuras poliédricas BxHy - como combustible para cohetes en la década de 1950 se ha desarrollado una intensa investigación sobre la síntesis de estos compuestos y sus derivados. En este libro se revisan los avances más recientes en la química del boro, con particular énfasis en la contribución de la química computacional.
Josep M. Oliva, Antonio Francés-Monerris, and Daniel Roca-Sanjuán, “Quantum Chemistry of Excited States in Polyhedral Boranes”. Capítulo 4 en “Boron: The Fifth Element”, volumen 20 de la serie “Challenges and Advances in Computational Chemistry and Physics”, Editorial Springer (2016) ISBN 978-3-319-22282-0.

ParaBioF-small

Sólo un 2% del genoma codifica proteínas. ¿Qué hace el resto? ¿Cómo es su estructura?. Una de la regiones más interesantes y desconocidas en el genoma de la célula eucariota es el centrómero. En dos trabajos recientes, investigadores del IQFR y del CBMSO, en colaboración con otros grupos internacionales, han demostrado que secuencias centroméricas de organismos tan distantes evolutivamente como la mosca del vinagre y el ser humano son capaces de plegarse in vitro formando estructuras secundarias del mismo tipo, denominadas “i-motif”. La prevalencia de estas estructuras en secuencias centroméricas de organismos tan dispares sugiere que este motivo podría estar involucrado en la organización estructural del centrómero. Si así fuese, el ADN centromérico podría haberse seleccionado durante la evolución, no por su secuencia primaria, sino por su capacidad para formar este tipo de estructura no canónica. 
 
Estos dos trabajos son resultado de una colaboración con nuestro colega y amigo, Alfredo Villasante, a cuya memoria están dedicados.
 
M. Garavís, N. Escaja, V. Gabelica,  A. Villasante and C. González. Centromeric alpha-satellite DNA adopts dimeric i-motif structures capped by AT Hoogsteen base pairs. Chemistry-A Eur. J., 21, 9816-9824, 2015. doi: 10.1002/chem.201500448 (artículo del mes SBE, junio 2015)
 
M. Garavís, M. Méndez-Lago, V. Gabelica, S. L. Whitehead  G. González, and A. Villasante. The structure of an endogenous Drosophila centromere reveals the prevalence of tandemly repeated sequences able to form i-motifs. Sci. Rep., 5, 13307, 2015. doi: 10.1038/srep13307
 
 

nanoestructuras-ferrita

Las nuevas técnicas desarrolladas en este trabajo permiten crecer islas ultrafinas de ferrita de cobalto de hasta 100 μm2, con una superficie atómicamente plana y libres de fronteras de antifase. La concentración extremadamente baja de defectos en dichas construcciones da lugar a un orden magnético robusto con dominios magnéticos excepcionalmente grandes, incluso para espesores inferiores a 1 nm. Estas propiedades excepcionales hacen posible la evaluación de la influencia de efectos extrínsecos en el anclado de paredes de dominio. El trabajo ha sido realizado por investigadores del Instituto de Química-Física "Rocasolano" y otros institutos del CSIC (ICV, ICMM) en colaboración con investigadores asociados al sincrotrón Alba.

 

L. Martín-García, A. Quesada, C. Munuera, J.F. Fernández, M. García-Hernández, M. Foerster, L. Aballe, J. de la Figuera. Atomically flat ultrathin cobalt ferrite islands.Advanced Materials. DOI: 10.1002/adma.201502799

 

 

GPDH

La enzima galactitol-1-fosfato 5-deshidrogenasa (GPDH) pertenece a la superfamilia de las deshidrogenasas/reductasas de cadena media (MDR), un grupo de enzimas cuyo miembro más conocido, la alcohol deshidrogenasa de hígado de caballo, se lleva estudiando desde hace más de cuarenta años. GPDH cataliza la oxidación de L-galactitol-1-fosfato, originando D-tagatosa-6-fosfato para lo cual requiere zinc y NAD+. José M. Mancheño (Dept. de Cristalografía), en colaboración con los investigadores Gert W. Kohring, Federico Gago y Rosario Muñoz, ha determinado la estructura de GPDH de Escherichia coli, tanto en ausencia como en presencia de análogos de sustrato (glicerol y Tris) y siempre con zinc en el centro catalítico. Sorprendentemente, en la región de contacto entre las subunidades de GPDH (la enzima es dimérica) se observa una cavidad interna muy grande, que probablemente facilita los cambios conformacionales que se producen en la enzima asociados a la catálisis y que no ha sido observada en ningún otro miembro de las MDR. El modo de unión del glicerol revela por primera vez en esta superfamilia un átomo de zinc penta-coordinado con un análogo de sustrato, así como una interacción entre un grupo hidroxilo primario y un residuo ácido del centro catalítico (Glu144). Esta última interacción fue propuesta hace más de treinta años aunque nunca demostrada experimentalmente. La información estructural obtenida, junto con análisis de modelado molecular de los complejos con D- y L-galactitol-1-fosfato, han revelado las bases estructurales de la enantioselectividad de GPDH.


Rocío Benavente, María Esteban-Torres, Gert-Wieland Kohring, Álvaro Cortés-Cabrera, Pedro A. Sánchez-Murcia, Federico Gago, Iván Acebrón, Blanca De Las Rivas, Rosario Muñoz, José M. Mancheño. “Enantioselective oxidation of galactitol-1-phosphate by galactitol-1-phosphate 5-dehydrogenase from Escherichia coli”. Acta Crystallographica (2015) D71, 1540-1554.
(doi: 10.1107/S1399004715009281)

 

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La esclerosis lateral amiotrófica (ELA) es una enfermedad neuromuscular mortal que afecta a 2.800 personas en España, con dos nuevos casos diagnosticados cada día. Se han encontrado agregados anormales de la proteína "TDP-43" (proteína de respuesta transactiva de unión a ADN, de 43 kDa) en más del 95% de las neuronas motoras dañadas de estos enfermos. Dicha proteína está también relacionada con otras enfermedades neurodegenerativas, incluyendo el Alzheimer y la degeneración lobular frontotemporal. La agregación de TDP-43 se atribuye a una pequeña región de la proteína rica en los aminoácidos asparragina y glutamina que se extiende desde los residuos 341 a 357. Sin embargo, se desconocía la conformación de este segmento y el mecanismo de formación de los agregados patológicos. Sobre la base de múltiples ensayos bioquímicos y biofísicos, investigadores del IQFR, en colaboración con científicos de la Universidad de Columbia (Nueva York), el Instituto Cajal (CSIC), IMDEA Nanociencia (CAM) y el Centro Internacional de Ingeniería Genética y Biotecnología (Trieste, IT) han revelado que los motivos de horquilla beta de este segmento se ensamblan en una estructura de tipo amiloide con una morfología atípica de fibrillas. Asimismo, a partir de métodos computacionales, se propone un modelo estructural para el agregado cuasi-amiloide en el cual las horquillas beta de TDP-43 (341-357) se asocian con una novedosa topología paralela. Es probable que este modelo estructural avance nuestra comprensión del papel de la TDP-43 en las enfermedades neurodegenerativas y quizá ayude en la búsqueda de tratamientos.

M. Mompeán, R. Hervás, Y. Xu, T.H. Tran, C. Guarnaccia, E. Buratti, F. Baralle, L. Tong, M. Carrión-Vázquez, A.E. McDermott, D.V. Laurents
J. Phys. Chem. Letters, June 2015, doi: 10.1021/acs.jpclett.5b00918

 

Fig2IQFRweb 24June2015

La proteína autolisina LytA está involucrada en la virulencia de neumococo, un microorganismo patógeno causante de diversas infecciones en humanos. El dominio C-terminal de esta proteína (CLytA) consta de seis repeticiones de unión a colina (CBR) organizadas en la estructura de β-solenoide característica de los módulos de unión a colina. En el grupo de RMN del Instituto de Química-Física ‘Rocasolano’ (CSIC) se ha procedido a la caracterización estructural de un péptido de 14 aminoácidos cuya secuencia corresponde a la horquilla β de la tercera repetición CBR de CLytA. Se ha encontrado que este péptido en disolución acuosa forma una horquilla β similar a la nativa y muy estable, que une colina con baja afinidad, mientras que en presencia de micelas de detergentes (con una superficie hidrófila y un núcleo hidrófobo) forma una hélice α anfipática (es decir, con dos caras, una hidrofóbica y la otra polar) muy estable. Hasta la fecha este comportamiento estructural “camaleónico” es el único caso descrito de un péptido cuya estructura cambia de forma drástica en presencia de micelas de detergente, y evidencia la importancia de las interacciones hifrofóbicas e hidrofílicas. Estos resultados son relevantes en el campo del diseño de péptidos y biosensores, y además pueden ser de ayuda para entender las bases moleculares del peculiar mecanismo de translocación de LytA del citoplasma a la superficie bacteriana.


Referencia:
Hector Zamora-Carreras, Beatriz Maestro, Erik Strandberg, Anne S. Ulrich, Jesús M. Sanz, y M. Angeles Jiménez. “Micelle-triggered β-hairpin to α-helix transition in a 14-residue peptide derived from the pneumococcal choline-binding protein LytA”. Chemistry-Eur J. 21, 8076-8089 (2015). doi:10.1002/chem.201500447
Enlace a artículos destacados en mayo 2015 por la SBE (http://biofisica.info/zamora-carreras-jimenez-chemistry-21-8076/)

 

"A Strategy to Accelerate Diabetic Wound Healing"
Mayland Chang
Department of Chemistry and Biochemistry
University of Notre Dame, Indiana, USA

Martes, 30 de Junio de 2015
Hora: 12:00 Salón de Actos

Contacto: Juan A. Hermoso

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La pared celular vegetal es una estructura muy resistente y extraordinariamente compleja de polisacáridos entrecruzados. Dentro del estudio de la complicada maquinaria molecular que realiza su degradación, uno de los mayores retos es entender el mecanismo que rige en enzimas que contienen múltiples copias de dominios suplementarios. La mayor parte de estos dominios no catalíticos son Módulos de Unión a Carbohidratos (CBMs). Su disposición repetida en patrones homogéneos se ha relacionado con multivalencia, mientras que una configuración multimodular heterogénea se cree que confiere distintas especificidades de unión a sustratos. Sin embargo, los trabajos más recientes sugieren que esta definición es demasiado simple. Investigadores del IQFR han realizado estudios estructurales y funcionales de una xilanasa representativa de una serie de enzimas con una peculiar composición de dominios, que contiene un dominio N-terminal con dos CBM22 en tándem y un dominio C-terminal con dos CBM9s. Hemos encontrado nuevas características que permiten atribuir una funcionalidad diferente a cada CBM22, sugiriendo una sofisticada estrategia de unión al sustrato mediada por el tándem de CBM22 homólogos. Nuestro trabajo contribuirá a aumentar el conocimiento de los mecanismos moleculares asociados a la multimodularidad, lo que es esencial para entender y optimizar el proceso de reciclado de la biomasa, produciendo biocatalizadores más eficientes.
The Journal of Biological Chemistry (2015)
First published in May 22

(doi:10.1074/jbc.M115.659300)

 

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Las glicoproteínas gp120 y gp41 forman parte de la envolvente del virus VIH, causante del SIDA, e intervienen en etapas esenciales de la infección por este virus, concretamente en la fusión de las membranas del virus y de la célula huésped, y en parte de la respuesta del sistema inmunitario frente a la infección. El conocimiento de la estructura de estas moléculas es fundamental para comprender ambos mecanismos.
Investigadores del grupo de RMN del Instituto de Química-Física ‘Rocasolano’ (CSIC), en colaboración con los grupos del Dr. J. L. Nieva (Universidad del País Vasco) y del Dr. J.M.M. Caaveiro (Universidad de Tokio) han determinado las estructuras de varios péptidos de los subdominios MPER (región externa próxima a la membrana) y TM (región transmembrana) de la proteína gp41. Con ello se pone en evidencia que la estructura de la región transmembrana, desconocida hasta la actualidad, consta de dos hélices separadas por un segmento flexible. Al mismo tiempo, se demuestra que la región final de MPER y la inicial de TM forman una única hélice, contrariamente a las predicciones bioinformáticas. Estos datos estructurales permiten proponer un modelo a nivel molecular para el mecanismo de fusión de las membranas del virus y de la célula huésped. Asimismo, y lo que es más importante, explican la capacidad de unión a anticuerpos de la cubierta viral y la respuesta inmune frente a péptidos derivados de MPER. Esta información podría constituir una base firme para el desarrollo de futuras vacunas e inhibidores, y por tanto de nuevas alternativas terapéuticas frente al SIDA.
Las imágenes del virión y de la glicoproteína envolvente han sido amablemente cedidas por el Dr. S. Subramaniam.
El trabajo ha sido seleccionado como “Paper of the Week” por los editores de J. Biol. Chem.
Referencia:
B. Apellaniz, E. Rojas, S. Serrano, K. Morante, K. Tsumoto, J.M.M. Caaveiro, M.A. Jiménez, y J.L. Nieva. “The atomic structure of the HIV-1 gp41 MPER-TMD region reveals a continuously helical inter-domain connection flanked by two metastable hinge segments. Implications for MPER immunogenicity”. J. Biol. Chem. (2015). doi:10.1074/jbc.M115.644351.
Enlace a noticias del CSIC

 

Reunión del Claustro Científico

Viernes 29 de mayo de 2015

10:00, salón de actos

"Glicomica funcional: hacia la aplicación biomédica"

Ioanna Kalograiaki

Miércoles 3 de junio

12:00, salón de actos

Conferencia: ATOMS AT PLAY AND THE CHALLENGE OF COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE: FROM NANO- TO GEO-
Conferenciante: Profesor Neil L. Allan (Universidad de Bristol, Reino Unido)
Fecha: Viernes, 29 de Mayo de 2015
Hora: 12:00 horas
Lugar: Salón de Actos del IQFR (CSIC). C/Serrano, 119. Madrid

catedrajuliopalacios.iqfr.csic.es

"Current state of Fluorescence Micro-Spectroscopy Methods at the IQFR: Living cells and in vitro applications"

María Pilar Lillo

Miércoles 20 de mayo

Salón de actos, 12:00

"Amyloids: Friends or Foes"

Douglas Laurents

Miércoles 13 de mayo

Salón de Actos, 11:00 (Atención al cambio de hora)

"Exploring the structural basis of DNA repair and RNA degradation by using 3D-electron microscopy"

Dr. Oscar Llorca
Centro de Investigaciones Biológicas de Madrid CSIC Jueves 23 de Abril a las 12.00, Sala 300

Bacteria microarrays for exploring pathogen-host interactions

Miércoles 8 de abril

Salón de actos, 12:00

Inauguración Cátedra Julio Palacios

Martes 14 de abril de 2015

Salón de Actos del CSIC, 17:00 horas

Programa:

-Profesor Ignacio Cirac, Premio Wolf de Física 2013 y Director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Alemania)

-Profesor Albino Arenas,Catedrático de la Universida Politécnica de Madrid

-Profesor Francisco González de Posada, Catedrático de la Universidad Politécnica de Madrid

Inscripción:secretaria2@iqfr.csic.es

INAUGURACIÓN "CÁTEDRA JULIO PALACIOS" (programa-cartel)
 
El próximo 14 de Abril de 2015 a las 17:00 horas, en el Salón de Actos del CSIC (C/Serrano, 117. Madrid) tendrá lugar el acto de inauguración de la "Cátedra Julio Palacios". Julio Palacios (1891-1970) fué un insigne científico y académico español, pionero de la investigación en física en nuestro país. La conferencia inaugural será a cargo del Profesor Ignacio Cirac, Premio Wolf de Física 2013 y Director del Instituto Max Planck de Óptica Cuántica (Alemania). A continuación se impartirán sendas conferencias sobre la vida y obra científica de Julio Palacios por parte de los Catedráticos de la UPM, Profesor Albino Arenas y Profesor Francisco González de Posada. Al finalizar el acto se servirá un catering.
 
Para inscribirse al acto, enviar un correo electrónico a "secretaria2@iqfr.csic.es" con el nombre, apellidos, institución y correo electrónico.
 

“Micelle-triggered chameleonic behaviour in peptides derived from pneumococcal LytA autolysin”

Héctor Zamora Carreras

Miércoles 11 de marzo

Salón de actos, 12:00

Norbert M. Nemes
Departamento de Fisica Aplicada III
Universidad Complutense de Madrid

"Signatures of a Two-Dimensional Ferromagnetic Electron Gas at the La0.7Sr0.3MnO3/SrTiO3Interface Arising From Orbital Reconstruction"

Viernes 6 de marzo, 10:30, sala 300

TerremotoUn terremoto de magnitud 5.2 en la escala Richter  ha sacudido la  tarde del 23 de Febrero de 2015 a las 17:16 horas la zona centro de la península, según ha confirmado el Instituto Geográfico Nacional. El epicentro del movimiento sísmico se ha situado a 17 Km de profundidad de la localidad albaceteña de  Ossa de Montiel.

 

En el Instituto de Química Física Rocasolano (IQFR) de Madrid, que dista aproximadamente 180 Km de dicha localidad, se ha sentido el terremoto, y ha quedado registrado en el experimento que se estaba realizando en el Laboratorio de RMN Manuel Rico.

 

En la figura se observa como la señal del experimento de RMN aparece perturbada por dicho terremoto a la hora indicada.

 

 

"Manipulación de las propiedades físicas de virus basada en la estructura"

 Dr. Mauricio G. Mateu (Centro de Biología Molecular)

Viernes 27 febrero

Sala 300, 12:00

II Simposio de Jóvenes Investigadores del IQFR
 
 * Sesión de Charlas Cortas     10 - 12 horas
 * Sesión de Carteles           12 - 13
 * Asamblea del Instituto       13 - 13:30
 
Jueves 26 de febrero en el Salón de Actos

¿Para qué sirve...? ¿...un seminario? ¿...una zeolita? ¿...un experimento? ¿...una simulación?

Vicente Sánchez Gil

Miércoles 25 de febrero

Salón de actos, 12:00

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La situación de la resistencia bacteriana es hoy en día muy preocupante y un problema de salud mundial. La organización mundial de la salud OMS advierte en un reciente informe de la amenaza de este problema: un altísimo porcentaje de las infecciones adquiridas en hospitales están causadas por bacterias altamente resistentes tales como el MRSA (del inglés Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) o bacterias Gram-negativas multiresistentes.
La clave de la resistencia de MRSA a los antibióticos beta-lactámicos (como los derivados de la penicilina) es la proteína PBP2a, que está implicada en la biosíntesis de la pared bacteriana del patógeno. En bacterias susceptibles a estos antibióticos las proteínas encargadas de la construcción de dicha pared se ven bloqueadas por los agentes y permiten su paso. Sin embargo, en el caso del Staphylococcus aureus, PBP2a es insensible a ese bloqueo y permite al patógeno continuar con su ciclo celular aún en presencia de antibióticos.
Un consorcio internacional en el que ha participado el Instituto de Química-Física Rocasolano ha descubierto una nueva clase de antibióticos a partir de estudios in silico y síntesis química de derivados de quinazolinonas. Los estudios in vivo han demostrado su eficacia frente al MRSA. Este nuevo antibiótico bloquea la biosíntesis de la pared bacteriana mediante la unión a la proteína PBP2a, tal y como se ha comprobado funcional y estructuralmente. El trabajo de investigación ha demostrado que este nuevo antibiótico se une también a PBP1 de S. aureus ampliando su espectro de uso. Esta nueva clase de antibióticos abre una nueva puerta en la lucha contra las infecciones del MRSA.

Referencia:
Bouley, R.; Kumarasiri, M.; Peng, Z.; Otero, L.; Song, W.; Suckow, M.; Schroeder, V.; Wolter, W.; Lastochkin, E.; Antunes, N.; Pi, H.; Vakulenko, S.; Hermoso, J.; Chang, M.; Mobashery, S. Discovery of Antibiotic (E)-3-(3-Carboxyphenyl)-2-(4-cyanostyryl)quinazolin-4(3H)-one, J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 1738-1741.

 

leem and peemLa magnetita es el material magnético más antiguo conocido por la Humanidad. Con aplicaciones en catálisis y el almacenamiento magnetico de la información, se ha propuesto su uso en espintrónica. Sin embargo, sus propiedades magnéticas superficiales siguen siendo objeto de discusión. Una propiedad básica es el momento magnético, que en superficie puede diferir de su valor en volumen. Precisamente su valor en superficie y en intercaras es crucial para su uso en dispositivos que manipulen el spin para el manejo de información.

El primer trabajo basado en el uso del único microscopío electrónico de electrones de baja energía y fotoelectrones de España, sito en el sincrotrón Alba en Barcelona, acaba de ser publicado. La investigación, fruto de la colaboración entre investigadores del Instituto de Química Física "Rocasolano" y del propio sincrotrón Alba, ha empleado la altísima sensibilidad superficial y capacidades
multi-técnica de dicho microscopio para caracterizar el momento magnético de la superficie de la magnetita, encontrando que viene determinado de forma crucial por la estructura atómica local.

Laura Martín-García, Raquel Gargallo-Caballero, Matteo Monti, Michael Foerster, José F. Marco, Lucía Aballe, y Juan de la Figuera, "Spin and orbital magnetic moment of reconstructed √2x√2R45º magnetite(001)", Phys. Rev. B (Rapid Comm) 91 (2015) 020408(R).

Enlace CSIC.

 

"A Novel Structure of a Cross-Beta Spine Implicated in Amyotrophic Lateral Sclerosis"

Miguel Mompeán

Miércoles 11 de febrero

Salón de actos, 12:00

"Bioquímica de Sistemas de la division bacteriana"

Germán Rivas

Centro de Investigaciones Biológicas de Madrid

Jueves 29 de enero

Sala 300, 12:00

"Control de un proceso de fotodisociación molecular con campos láser intensos"

Rebeca de Nalda

Miércoles 28 de enero

Salón de actos, 12:00

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Investigadores del IQFR, en estrecha colaboración con investigadores del Instituto de Química Inorgánica de la Academia de Ciencias de la República Checa, han demostrado la existencia de un nuevo compuesto inorgánico que emite luz láser y que pertenece a un tipo de materiales nunca antes considerados para tal fin; los hidruros de boro o boranos. Más concretamente, los investigadores han recurrido a disoluciones de anti-B18H22, una molécula inorgánica poliédrica de 18 átomos de boro y 22 de hidrógeno cuya estructura recuerda a la de un balón de fútbol dividido por la mitad y unido por sus bordes.
Con un rendimiento cuántico de fluorescencia del 97%, este compuesto emite luz láser a una longitud de onda de 400 nm, con una eficiencia y fotoestabilidad superior o comparable a la mayoría de colorantes orgánicos comerciales en esta región espectral. Dichas propiedades permitirán, en un futuro, la reducción del número de veces que hay que renovar el medio láser en los dispositivos basados en este tipo de disoluciones, abriéndose nuevas vías para resolver problemas de costes, riesgos laborales por su manejo, e impacto ambiental, ya que los disolventes que se emplean son tóxicos, inflamables, e incluso carcinogénicos.
La relevancia científica de este descubrimiento, que ha sido publicado en la revista Nature Communications, marca un hito en la historia del láser, ya que no son muchas las ocasiones en que se desvela una nueva familia de materiales láser.
L. Cerdán, J. Braborec, I. García-Moreno, A. Costela, M. G. S. Londesborough. A borane laser. Nature Communications (2015), DOI: 10.1038/ncomms6958
 
 

MRICOProfesor de Investigación del CSIC
Premio Nacional de Investigación, Enrique Moles (2003)
Medalla de Oro de la Real Sociedad española de Química (2002)

El 1 de diciembre de 2014 falleció Manuel Rico Sarompas. Licenciado y Doctor en Ciencias Químicas en la Universidad Complutense, realizó su postdoc en el Imperial College (Londres) especializándose en la técnica de Resonancia Magnética Nuclear (RMN). A su regreso se instaló en el Instituto Rocasolano del CSIC el primer espectrómetro de RMN de nuestro país, del que se hizo cargo. Sus primeras investigaciones en este campo se encuadraron en la obtención de parámetros magnéticos precisos y en el análisis conformacional de moléculas de "mediana complejidad", a la vez que hizo una amplia labor de difusión de la técnica y colaboró con diversos investigadores en la resolución de problemas de química orgánica y en la identificación de productos naturales. Pronto evolucionó a las aplicaciones biológicas de la RMN, en la que conseguiría valiosos resultados. A comienzos de los años 80 del siglo pasado demostró la presencia en solución acuosa de poblaciones significativas de hélice alfa en péptidos lineales. Estos estudios sobre el plegamiento autónomo de péptidos los completó con el análisis de otros elementos de estructura secundaria, horquillas y láminas beta, tanto con fragmentos de proteína como con péptidos de diseño.
Más tarde, en la década de los 90, determinó la primera estructura tridimensional de una proteína por RMN en nuestro país y la caracterización del plegamiento a nivel de residuo, poniendo de manifiesto la presencia de estructura residual en el estado desplegado en condiciones nativas. A estos estudios siguieron la resolución de un buen número de estructuras tridimensionales de proteínas y de ácidos nucleicos así como la caracterización biofísica de sistemas complejos utilizando fundamentalmente la técnica de RMN.


El trabajo de Manuel Rico se caracterizó por una clara visión de su campo y por el rigor y el tesón con el que abordaba sus investigaciones. Manolo tuvo mucho interés en que en su grupo se incluyeran y desarrollaran los últimos avances de la técnica de RMN y siempre peleó por conseguir la mejor instrumentación para el laboratorio de RMN del IQFR. Es de destacar su apuesta incondicional por los científicos jóvenes, aconsejándoles y animándoles a tomar riesgos y a apostar por su formación de postgrado. El resultado fue la formación de nuevos expertos y el crecimiento de los grupos de RMN en nuestro país.
Asimismo siempre se interesó por proporcionar a la comunidad científica foros de difusión y formación, participó en numerosos actos divulgativos y era miembro activo de varias sociedades científicas. Fue promotor de la Escuela de verano de RMN, de la que dirigió varias ediciones, por la que han pasado prácticamente todos los espectroscopistas de RMN del país. Fue el impulsor y creador de la Red Nacional de Estructura y Función de Proteínas que aúna a todos aquellos científicos que trabajan sobre esta temática en España, sirviendo de cauce de divulgación científica y de formación de estudiantes en el área.

 

"Frequenin/NCS-1 as a pharmacological target for synapse regulation in X-linked mental retardation and autism"

María José Sánchez Barrena

Miércoles 17 de diciembre

12:00 Salón de actos

Calendario de seminarios del curso 2014-2015 (Versión actualizada)

fig web1Las plantas han desarrollado mecanismos específicos de defensa frente a las agresiones externas. Los estreses hídrico y salino representan uno de los problemas que más dramáticamente afectan a la agricultura. Muchos de los mecanismos adaptativos ocurren en la membrana celular donde se requiere la regulación de transportadores y canales moleculares implicados en el mantenimiento de la concentración de iones necesaria para la vida. Desde un punto de vista molecular los niveles el calcio y el ácido abcísico (ABA) codifican la información necesaria para  orquestar la respuesta celular al estrés. Hemos descubierto y caracterizado una nueva familia de proteínas, CAR de “C2-domain ABA-related” que localizan la maquinaria de reconocimiento de ABA en la membrana. El análisis conjunto de datos bioquímicos y cristalográficos ha proporcionado un modelo que ilustra cómo las proteínas CAR se anclan en la membrana y se unen específicamente a las proteínas sensoras de ABA. Puesto que la actividad de estas proteínas depende de calcio, el sistema representa el núcleo central en la decodificación de los estímulos mediados por ABA y calcio, y proporciona una diana con relevancia biotecnológica para el empleo de las plantas en nuestro beneficio.

C2-Domain Abscisic Acid-Related Proteins Mediate the Interaction of PYR/PYL/RCAR Abscisic Acid Receptors with the Plasma Membrane and Regulate Abscisic Acid Sensitivity in Arabidopsis

L. Rodriguez, M. Gonzalez-Guzmán, M. Díaz, A. Rodrigues, A.C. Izquierdo-Garcia, M. Peirats-Llobet, R. Antonia, D. Fernández, J.A. Márquez, J.M. Mulet, A. Albert and P.L. Rodríguez
The Plant Cell (2014) Advanced Online Publication (doi:10.1105/tpc.114.129973)

 

Charla sobre el servicio de AFM del IQFR

Esther Rebollar

Vienres, 28 de Noviembre de 2014

Sala 300, 12:00

 "Deciphering the structure of human CAD"

Dr. Santiago Ramon-Maiques

Centro Nacional de Investigaciones Oncologicas  de Madrid

Jueves 27 de noviembre a las 12.00

Sala 300

Hora        Conferenciante

10 - 10:30  Marta Castillejo
10:30 - 11  Lourdes Infantes
11 - 11:30  Mª Ángeles Jiménez
11:30 - 12  Eva Noya González

 

12 - 12:30 (pausa para tomar café)
12:30 - 13:15 (claustro científico (investigadores de plantilla)

pegaso1pegaso2

El proyecto PEGASO (Plankton-derived Emissions of trace Gases and Aerosols in the Southern Ocean) nace con el objetivo general de investigar cómo el océano participa en los procesos atmosféricos y, por lo tanto, interacciona con el sistema climático global. Pretende evaluar la importancia relativa de estos fenómenos en un escenario de cambio climático global. El proyecto PEGASO aprovechará el tránsito desde Cartagena hasta Punta Arenas, previo a la campaña en la Antártida, a bordo del Buque de Investigación Oceanográfica (BIO) Hespérides.

El Grupo de Química Atmosférica y Clima (AC2), liderado por Alfonso Saiz-López, es uno de los dos grupos españoles (junto al ICM-CSIC) que participa en esta expedición, aportando un dispositivo MAX-DOAS (multi-axis differential optical absorption spectroscopy) desarrollado en el IQFR y un monitor de ozono, con los que se pretende recoger una extensa base de datos de alta resolución que nos permitirá inferir la distribución espacio-temporal de gases traza, emitidos desde los océanos y que son climáticamente activos, como IO, BrO, HCHO y (CHO)2 a lo largo de las distintas etapas de la expedición. Con ello, podremos mejorar nuestro conocimiento sobre la interacción océano-atmósfera, así como su relación con el clima.

Telescopio situado a babor de la cubierta superior del BIO-Hespérides

 

AMALCP2Alejando Manjavacas Arévalo

Tesis: "Light-Matter Interaction at the Nanoscale"
Director: Prof. Javier García de Abajo
Grupo: Nanophotonics Theory Group
Posición actual: J. Evans Attwell-Welch Postdoctoral Fellow en el grupo "Norlander Nanophotonics Group" de la Rice University

Luis Cerdán Pedraza

Tesis: "Solid State Dye Lasers: Scattering feedback and integrated devices"
Directores: Prof. Ángel Costela y Prof. Inmaculada García-Moreno
Grupo: Grupo de Materiales Láser e Interacciones Láser-Materiales
Posición actual: Ayudante Postdoctoral en el mismo grupo.

 

 

Bases estructurales de la homeostasis del potasio en plantas: Regulación del transportador AKT1 y de la quinasa CIPK23

Viernes 24 octubre a las 12:00

Salón de Actos

MBruix13102014

En colaboración con un grupo liderado por el CNIO y el CRG, el IQFR ha participado en un estudio encaminado a conocer las interacciones que regulan las propiedades dinámicas de los microtúbulos y su organización durante la mitosis. El trabajo se ha centrado en la caracterización de la interacción molecular entre TACC3 y chTOG, proteínas clave para la formación del andamiaje interno celular que posibilita y sustenta la división de las células y su perpetuación en el tiempo. El trabajo se ha llevado a cabo utilizando una aproximación multiexperimental incluyendo técnicas biofísicas (SAXS, NMR, CD), bioquímicas y celulares. Se ha podido definir el mínimo dominio activo de TACC3 y derivar un modelo 3D por SAXS. Por RMN hemos determinado los residuos claves para la interacción molecular. A partir de estos datos, los mutantes diseñados nos han permitido ver, en células, como al impedir esta asociación no se produce el ensamblado del huso mitótico.

Los resultados podrían ayudar a mejorar las terapias oncológicas dirigidas a bloquear los procesos de división, y por tanto, limitar la proliferación y expansión de las células tumorales.

Estudio financiado por el programa CONSOLIDER del Ministerio de Economía y Competitividad, la Fundación Ramón Areces y la Comunidad de Madrid.

XTACC3-XMAP215 association reveals an asymmetric interaction promoting microtubule elongation.

Mortuza GB, Cavazza T, Garcia-Mayoral MF, Hermida D, Peset I, Pedrero JG, Merino N, Blanco FJ, Lyngsø J, Bruix M, Pedersen JS, Vernos I, Montoya G. Nat Commun. 2014 Sep 29;5:5072. doi: 10.1038/ncomms6072.

 


FIgura web smallerEl transporte de iones a través de la membrana celular de las plantas establece los parámetros fisicoquímicos clave para la función celular. Situaciones de estrés como las creadas por la salinidad del suelo o la baja concentración de potasio alteran el transporte iónico y producen cambios en la turgencia celular, el potencial de membrana, el pH intracelular y las concentraciones de cationes tóxicos como el sodio y litio.  Como consecuencia, algunas rutas metabólicas interrumpen su función esencial.  

 

La familia de 25 quinasas CIPK regulan la función de varios transportadores iónicos implicados en restablecer la homeostasis iónica en situaciones de estrés. Nuestro análisis explica como las CIPKs se activan específicamente para coordinar la respuesta celular a un estrés concreto.

  

MBB Premio2014

La Profesora Marta Bruix, ha recibido el Premio Bruker del GERMN (Grupo Especializado de RMN de la RSEQ) durante la Reunión Bienal que ha tenido lugar recientemente en Alcalá de Henares, en reconocimiento a su trayectoria científica y en particular a sus trabajos en la RMN de proteínas.

 

Este galardón, patrocinado por Bruker Española S.A., fue instituido por el GERMN para premiar a investigadores españoles que hayan tenido una contribución significativa en el campo de la espectroscopía de RMN y una labor de diseminación de la técnica a la comunidad científica española.

 

Los investigadores galardonados en ediciones anteriores son:

 

▪ Dr. Manuel Rico, Instituto de Química Física “Rocasolano” – CSIC, en ocasión de su 65 aniversario y en conmemoración de los 40 años de la espectroscopía de RMN en España (Madrid, 2002).
▪ Dr. Ernest Giralt, Institut de Recerca Biomèdica and Universitat de Barcelona, en la I Reunión Bienal del GERMN (Calella de Mar, 2002)
▪ Dr. Jorge Santoro, Instituto de Química Física “Rocasolano” – CSIC, en la II Reunión Bienal GERMN (Santiago de Compostela, 2004)
▪ Dr. Francesc Sánchez Ferrando, Universitat Autònoma de Barcelona, en la III Reunión Bienal GERMN (Alicante, 2006)
▪ Dr. Jesús Jiménez Barbero, Centro de Investigaciones Biológicas – CSIC, en la IV Reunión Bienal GERMN (Sevilla, 2008)
▪ Dr. Miquel Pons, Institut de Recerca Biomèdica and Universitat de Barcelona, en la V Reunión Bienal GERMN (Bilbao, 2010)
▪ Dr. Teodor Parella, Universitat Autònoma de Barcelona, en la VI Reunión Bienal GERMN (Aveiro, 2012)

 

 

El próximo lunes 6 de octubre tenemos a Ivan Plaza-Menacho que impartirá un seminario en la sala 300 a las 12:00:
 
Molecular mechanisms of RET tyrosine kinase cis-regulation and oncogenic deregulation in trans: implications for targeted therapy
 
Ivan Plaza-Menacho, Structural Biology Laboratory, London Research Institute, Cancer Research UK

MADRID, 31 Jul. (EUROPA PRESS) -

 

La NASA ha hecho público que el MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer, por sus siglas en inglés), un proyecto del Centro de Astrobiología español, formará parte de los instrumentos que irán a bordo de la nueva misión Mars2020 para explorar el planeta rojo a partir del año 2020.

 

El desarrollo de MEDA correrá a cargo de un consorcio internacional liderado por el Centro de Astrobiología (CAB, CSIC-INTA) en el que también participan el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial, la Universidad del País Vasco, la Universidad de Alcalá, el Instituto de Química Física Rocasolano, Jet Propulsion Laboratory (EEUU), NASA Goddard (EEUU), John Hopkins Applied Physics Laboratory (EEUU), Texas A&M University (EEUU), Michigan University (EEUU), Ashima Research(EEUU), la Universidad de Padua (Italia) y el Instituto Meteorológico de Finlandia.

 

 

Un grupo de científicos liderado por el Grupo de Química Atmosférica y Clima (AC2) del IQFR (CSIC), con la participación de la Universidad de Bremen, la Universidad de Castilla-La Mancha y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), ha analizado la evolución del dióxido de nitrógeno (NO2) en España desde 1996 a 2012.

El estudio se centra en las ciudades de Barcelona, Bilbao, Madrid, Sevilla y Valencia, usando 17 años de medidas de NO2 desde 1996 a 2012. Esta base de datos combina medidas de estaciones de calidad de aire en las ciudades, con datos de los instrumentos GOME y SCIAMACHY operando desde satélite. Los resultados en las 5 ciudades muestran un suave descenso de NO2 de ~2% por año en el periodo 1996-2008, debido a la implementación de legislación medioambiental y control de emisiones, y un descenso más pronunciado del ~7% por año de 2008 a 2012, como consecuencia de la recesión económica. El descenso en el territorio español ha sido de un ~22% desde 1996 a 2012. En algunas ciudades como Madrid el descenso de la concentración de NO2 en este período de tiempo sobrepasa el 40%. Para investigar los distintos factores que afectan a las concentraciones y tendencias del NO2 en España, se han comparado varios indicadores económicos con los niveles de NO>2.

Este trabajo ha sido publicado en Scientific Reports:

C.A. Cuevas, A. Notario, J.A. Adame, A. Hilboll, A. Richter, J.P. Burrows and A. Saiz-Lopez. Sci. Rep 4, 5887; DOI:10.1038/srep05887 (2014)

no2 spain

 

Niveles troposféricos de NO2 en 1996(izq.) y en 2011 (der.)

rnaldaUna parte importante de los procesos dinámicos en moléculas transcurre en tiempos extraordinariamente cortos, del orden de los femtosegundos (1 fs = 10-15 s). Para estudiarlos es necesario emplear los "cronómetros" más rápidos que se pueden fabricar, que están constituidos por brevísimos pulsos de luz láser. En el Centro de Láseres Ultrarrápidos, el CLUR, de la Universidad Complutense de Madrid, un equipo de investigación en el que participa Rebeca de Nalda, del IQFR (CSIC), ha venido fotografiando "a cámara lenta" algunos de estos procesos ultrarrápidos en sistemas moleculares e intentando alcanzar un conocimiento íntimo de los fenómenos de interacción láser-materia subyacentes.

El nuevo ingrediente que se ha añadido recientemente a estos estudios es un pulso láser adicional que, más allá de la observación de la reacción, es capaz de modificarla, alterando los propios potenciales moleculares, y a través de ello, los productos de la reacción y las velocidades de los fragmentos en reacciones de ruptura. El trabajo se ha publicado en la revista Nature Chemistry, y en él se demuestra que el control fino de las propiedades de este pulso de luz láser "de control" permite utilizarlo como un verdadero "bisturí fotónico" para manipular las reacciones químicas, además de arrojar nueva luz sobre la dinámica de los complejos procesos moleculares.

M. E. Corrales, J. González-Vázquez, G. Balerdi, I. R. Solá, R. de Nalda, L. Bañares, Control of ultrafast molecular photodissociation by laser field induced potentials, Nature Chemistry (2014), doi:10.1038/nchem.2006

 

Matteo Monti
Instituto de Química Física "Rocasolano"
calle Serrano 119, Madrid
viernes 11 de julio, 11:30, Salón de actos
Supervisors: J.F. Marco, J. de la Figuera
 

Iron oxides are common compounds which are widespread in nature and constitute an important class of materials. Thinking about the importance of iron oxides for the humankind, magnetite, one of the most abundant magnetic minerals in earth's crust, comes to mind as a clear example. For many years, magnetite found a wide technological application range from navigation (compasses) to modern high density magnetic recording media. Moreover, iron oxides prepared in several nanostructure forms are also involved in environmental science, catalysis, biology, electronics, and other fields.


This dissertation studies several aspects of iron oxide grown on Ru(0001) and the modification of their properties when one dimension is reduced at the nanoscale limit. Since the preparation of iron oxides with defined structure and stoichiometry turned out to be not trivial, the basic understanding about the chemical and physical properties of ultrathin films becomes fundamental in order to tailor desired applications.
 
PDF of the PhD thesis: 
 

Matteo Monti
Instituto de Química Física "Rocasolano"
calle Serrano 119, Madrid
viernes 11 de julio, 11:30, Salón de actos
Supervisors: J.F. Marco, J. de la Figuera

Atomic-ensemble effects and non-covalent interactions at the electrode-electrolyte interface

Jueves 10 de julio a las 10:30 en el Salón de actos.

"Explorando Patrones de Glicosilación de Bacterias Patógenas y Vesículas Extracelulares como Marcadores para Receptores Endógenos"

Miércoles 11 de junio

Salón de actos, 12:00

Estructura de vacantes de oxígeno en el óxido de cerio reducible y función catalíticauna perspectiva teórica del papel de la localización del exceso de carga



Viernes 6 de junio

Aula 300, 10:30

"Mecanismos de Reconocimiento de Proteínas +TIPS (Tip Interacting Proteins)"

Viernes 6 de junio

Aula 300, 12:00

"Búsqueda de nuevas léctinas fúngicas con estructura trébol beta: desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas"

Jueves 22 de Mayo

Salón de Actos 12:00

Universidad Texas A&M

“Entropy vs. Mixing: What Determines Complexity”

Martes 27 de Mayo

Salón de actos, 12:00

xtal libroM. Martínez-Ripoll, J.A. Hermoso & Armando Albert (coord.), CSIC-Catarata (2014), 196 pp., ISBN: 978-84-00-09800-1.

Un libro de divulgación científica en el contexto del Año Internacional de la Cristalografía 2014.

Se puede encontrar un ejemplar en la biblioteca del IQFR.

A book for scientific dissemination in the context of the International Year of Crystallography 2014 (IYCr2014).

You may find a copy at the IQFR library.

cover-1Una investigación liderada por el Instituto Rocasolano y la Universidad Noruega de Ciencias de la Vida ha determinado la estructura tridimensional de la proteína PcsB, esencial en el proceso de división celular de la bacteria patógena del neumococo, responsable de neumonías y meningitis. Este conocimiento podría contribuir al desarrollo de antibióticos más eficaces y vacunas contra el neumococo. El estudio ha sido publicado en la revista Nature Communications.

En este trabajo se ha estudiado el mecanismo de división del neumococo (Streptococcus pneumoniae) y se ha determinado la estructura tridimensional de la PcsB mediante cristalografía de rayos X. La PcsB tiene una estructura única, formada por dos módulos: uno responsable de la degradación de la pared bacteriana, y el otro, alargado en forma de “V”, que funciona como “pinzas moleculares” que sujetan al primero en un estado inactivo. La activación requiere un aporte de energía para abrir “las pinzas moleculares” que sería proporcionado por otro complejo de proteínas, el complejo FtSEX. La apertura de las pinzas liberaría al módulo de degradación que puede así romper la pared de la bacteria. El mecanismo permite, pues, la activación de PcsB solamente en el momento necesario, el de la división de la célula.

El conocimiento de este mecanismo celular podría tener dos principales aplicaciones: en el desarrollo de nuevos fármacos y el desarrollo de una nueva generación de vacunas. La proteína PcsB está expuesta en la superficie del neumococo y está excepcionalmente conservada entre las cepas clínicas de esta bacteria, por lo que se ha demostrado como un candidato ideal para el desarrollo de las nuevas vacunas contra el neumococo.

Sergio G. Bartual, Daniel Straume, Gro Anita Stamsås, Inés G. Muñoz, Carlos Alfonso, Martín Martínez-Ripoll, Leiv Sigve Håvarstein* & Juan A. Hermoso *

Structural basis of PcsB-mediated cell separation in Streptococcus pneumoniae

Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/ncomms4842

Detener el tiempo: pulsos de luz para observar cambios ultrarrápidos

Thursday, May 8th

Assembly hall 12:00

Prof. Gautam R. Desiraju, President of the IUCr, will give a talk entitled

"Crystal engineering. From molecule to crystal".

May 9th, 2014.

Assembly hall, 12:00 

CW_7 cell wall-binding motifs of the Cpl-7 endolysin target the peptidoglycan muropeptide

Miércoles 30 de abril

Salón de actos, 12:00

"Focal Adhesion Kinase: A Molecular Signalling Switch controlling Growth and Adhesion Signals"

Jueves 24 de Abril

Aula 215, 12:00

"Laboratory studies on the photochemistry of metallic layer reservoirs and nucleation of mesospheric smoke particles"

Viernes 25 de Abril

Aula 215, 12:00

"La RMN como herramienta en el estudio de interacciones proteína-membrana en modelos simplificados"

Miércoles 2 de abril

Salón de Actos, 12:00

Structural insights into the the TRiC/CCT complex function and mechanism

Martes 25 de marzo

Aula 300, 12:00

Understanding the structure of hydrogen-bonded liquids by combining diffraction experiments and computer simulations
Jueves 27 de marzo
Aula 300, 12:00

Caracterización estructural y funcional de la glucosaminidasa LytB de Streptococcus pneumoniae

Miércoles 26 de marzo

Salón de Actos 12:00

"The role of protein structure in controlling the reactions of pterin-dependent non-heme hydroxylases"

Martes 18 de marzo

Salón de actos a las 12:00

Coarse-grained modelling of DNA: biophysics and nanotechnology

Jueves 20 de marzo a las 12:00

Aula 300

Evolution of NO2 levels in Spain from 1996 to 2012 and UVAS retrieval algorithms

Miércoles 12 de marzo a las 12:00

Salón de actos

JCCcover

 

"Pablo García-Risueño inició este trabajo durante la realización de su tesis doctoral en el instituto."

 

El problema del potencial electrostático está presente en la mayoría de las simulaciones de química y física atómica y molecular. En este artículo recientemente publicado en el Journal of Computational Chemistry (que aparece en su portada), Pablo García-Risueño et al. presentan un análisis de diferentes métodos para el cálculo del potencial electrostático (Hartree potential) creado por distribuciones de carga. Se espera que sus conclusiones permitan simulaciones más exactas y eficientes, permitiendo por tanto estudiar nuevos sistemas.

 

 

webLa resistencia a los insecticidas es un serio problema en el control de la población de mosquitos portadores de parásitos de malaria. En el marco de un estudio internacional hemos demostrado que una mutación puntual en la enzima glutatión transferasa es responsable de la resistencia del mosquito Anopheles funestus frente al insecticida DDT. Nuestro estudio muestra por un lado que existe una correlación clara entre este marcador y las poblaciones de mosquitos resistentes en África y, por otro, que la mutación produce cambios en el centro activo de la enzima que permiten el metabolismo del insecticida.  Este conocimiento proporciona una herramienta valiosa para monitorizar la resistencia al insecticida en África y abre las puertas al desarrollo de nuevos compuestos mas efectivos frente al mosquito.

Referencia:

A single mutation in the GSTe2 gene allows tracking of metabolically based insecticide resistance in a major malaria vector

Riveron JM, Yunta C, Ibrahim SS, Djouaka R, Irving H, Menze BD, Ismail HM, Hemingway J, H. Ranson, A. Albert  and C.S. Wondji
Genome Biology 2014, 15:R27 (25 February 2014)

Destacado en:

Insecticide resistance comes of age (ffrench-Constant RH Genome Biology 2014, 15:106 (25 February 2014))

 

ULTRASOFT, CLUSTER-FORMING SYSTEMS UNDER COMPRESSION
Martes 4 de marzo a las 12:00 en el aula 300

"Dynamics and phase transitions of complex fluids on porous glasses"

Miércoles 9 de abril

Salón de actos, 12:00

El próximo lunes, día 17, a las 10 h, vendrá Carlos Villar, de Bruker, a darnos el Seminario sobre uso del FTIR Tensor-27. (Unas 3 h aprox.). Va traer alguna celda de líquidos, o similar, y un ATR.

 El espectrómetro de FTIR de Bruker Tensor-27 es un equipo de uso común del IQFR, situado en el laboratorio de Técnicas Biofísicas, sala 324.

brukerFTIR

A partir de las 13:00-13:30 habrá un encuentro para despedir a Isabel Cabo como gerente del Instituto con motivo de su jubilación. Tendrá lugar en la zona central de la planta segunda, enfrente de la sala 300.

Jueves 20 de febrero

10:00-12:00 Charlas en el salón de actos

12:00-14:00 Exposición de pósters en el hall del Instituto

Miércoles 19 de febrero a las 12:00 en el salón de actos

“The Oldest Metal-Insulator Transition in Condensed Matter: the Verwey Transition of Magnetite, from the Bulk to the Surface”

Miércoles 12 de febrero

Salón de actos, 12:00

"Química de heteroboranos poliédricos"

Miércoles 5 de febrero, 12:00

Salón de Actos

“How do pneumococci and other bacteria subvert the function of human proteins”
Miércoles 29 de Enero a las 12:00
Sala 300
 
 
“How do pneumococci and other bacteria subvert the function of human proteins”
Miércoles 29 de Enero a las 12:00
Sala 300

Magnetic Properties Across Metal to Insulator Transitions

Sala 300,  Viernes 10 de Enero a las 10:30

streptococcus pneumoniaeEl patógeno respiratorio Streptococcus pneumoniae ha desarrollado un eficiente mecanismo para resistir a condiciones de estress oxidativo y desplazar así otras bacterias en la nasofaringe. En este trabajo hemos caracterizado a nivel fisiológico, funcional y estructural dos lipoproteínas, Etrx1 y Etrx2, presentes en la superficie del neumococo y que tienen un plegamiento semejante a las tioredoxinas. Hemos identificado el sistema extra-celular completo de resistencia a estress oxidativo compuesto por dos proteínas integrales de membrana CcdA1 y CcdA2, Etrx1 y Etrx2 y finalmente la proteína SpMsrAB2. El papel de ambas tioredoxinas y de SpMsrAB2 en la patogénesis fue comprobado mediante estudios  de virulencia en ratones y estudios de fagocitosis. Los resultados demuestran que el bloqueo de las dos Etrx o de SpMsrAB2 disminuye radicalmente la virulencia del neumococo y deja al patógeno inerme ante la presencia de  H2O2 o de metionin sulfoxidos (MetSO). En conjunto nuestros resultados proporcionan los detalles moleculares de cómo se produce la transferencia de electrones desde el citoplasma hasta la pared para la reduccion/reparación de las proteínas oxidadas en su superficie. La identificación de este sistema y las proteínas implicadas, identifica nuevas dianas y abre el camino al desarrollo de nuevos antimicrobianos. Este trabajo ha sido objeto de un comentario en la revista (Gennaris, A. & Collet, J-F. The "captain of the men of death" Streptococcus pneumoniae, fights oxidative stress outside the "city wall". EMBO Molecular Medicine. (2013) 5, 1-3) y ha sido portada de su edicion de Diciembre.

Referencia:
Malek Saleh, Sergio G. Bartual, Mohammed R. Abdullah, Inga Jensch, Tauseef M. Asmat, Lothar Petruschka, Thomas Pribyl, Juan A. Hermoso* and Sven Hammerschmidt*
Molecular architecture of Streptococcus pneumoniae surface thioredoxin-fold lipoproteins crucial for extracellular oxidative stress resistance and maintenance of virulence
EMBO Molecular Medicine (2013) 5, 1852-1870  (doi:10.1002/emmm.201202435)

Referencia:

Malek Saleh, Sergio G. Bartual, Mohammed R. Abdullah, Inga Jensch, Tauseef M. Asmat, Lothar Petruschka, Thomas Pribyl, Juan A. Hermoso* and Sven Hammerschmidt*

Molecular architecture of Streptococcus pneumoniae surface thioredoxin-fold lipoproteins crucial for extracellular oxidative stress resistance and maintenance of virulence

EMBO Molecular Medicine (2013) 5, 1852-1870  (doi:10.1002/emmm.201202435)

A las 13:00 tenemos el tradicional encuentro para pasar revista al año, y posteriomente la comida informal en el hall.

Cest-2923 figure-2El plegamiento alfa/beta hidrolasa es una de las aquitecturas más versátiles del reino de las proteínas de acuerdo a la diversidad de secuencias que la adoptan. Estudiando la carboxilesterasa “canónica” Cest-2923 de la bacteria Lactobacillus plantarum WCFS1, hemos descubierto que esta versatilidad también se extiende a su comportamiento asociativo en solución: Cest-2923 exhibe un comportamiento pleomórfico dependiente del pH, en el cual aparecen estados monoméricos, diméricos y tetraméricos. Interesantemente, estos últimos complejos tetraméricos, a pesar de resultar de la asociación de dímeros “canónicos” típicamente observados en otras carboxilesterasas de la familia de las esterasas sensibles a hormona, son novedosos o “no canónicos”.  El comportamiento asociativo observado es coherente con otros resultados cristalográficos de Cest-2923 obtenidos por consorcios de genómica estructural. Finalmente, la presencia de una molécula de sulfato o acetato (en función de la forma cristalina) en el centro activo, en las cercanías del nucleófilo Ser116, nos ha permitido identificar interacciones con el agujero del oxianión y deducir la existencia de actividad catalítica en los cristales.

 

 

 

Referencia:
Benavente R, Esteban-Torres M, Acebrón I, de Las Rivas B, Muñoz R, Alvarez Y, Mancheño JM. “Structure, biochemical characterization and analysis of the pleomorphism of carboxylesterase Cest-2923 from Lactobacillus plantarum WCFS1”. FEBS J. 2013 Oct 16. doi: 10.1111/febs.12569.

 

summary figureLa magnetita, además de ser el material con imanación conocido desde hace más tiempo, presenta una transición de fase llamada transición de Verwey (a ~120K), en la que cambia tanto la estructura cristalina (de cúbica a monoclínica) como la conductividad (que se reduce en dos órdenes de magnitud). Esta transición ha promovido el estudio de las transiciones metal-aislante desde su descubrimiento. Por primera vez, un equipo formado por investigadores del IQFR, Berkeley National Laboratory y la Universidad Técnica de Viena ha observado esta transición con microscopías de superficies para la orientación (100) de la magnetita. Se ha encontrado que la superficie se "arruga" formando un tejado a escala micrométrica, mientras que la superficie en sí presenta la misma reconstrucción a través de la transición. Eso indica que, aunque la reconstrucción de la superficie es conceptualmente similar a la estructura de volumen por debajo de la transición, ambas corresponden a fenómenos distintos.
 
J. de la Figuera, Z. Novotny, M. Setvin, T. Liu, Z. Mao, G. Chen, A. T. N'Diaye, M. Schmid, U. Diebold, A. K. Schmid, G. S. Parkinson,  "Real Space Imaging of the Verwey Transition at the (100) Surface of Magnetite", Phys. Rev. B 88 (2013) 161410(R), DOI:10.1103/PhysRevB.88.161410,  arxiv 1310.1373
 
La figura muestra en el panel superior imágenes de microscopía de electrones de baja energía por encima (a la izquierda) y por debajo (a la derecha) de la transición de Verwey. En el panel medio, imágenes de microscopía de efecto túnel muestran la misma reconstrucción de superficie. En el panel inferior, un perfil muestra la superficie por debajo de la transición.
 
 

Exocytosis and Endocytosis; from membranes and molecules to mechanisms

28 Nov 2013, 15:30. Sala 300

Actividades en la Semana de la Ciencia

Fecha: Jueves 14 de noviembre, 10:30 - 14:00 horas
10:30 - 12:00 Charlas en el Salón de Actos
12:00 - 14:00 Visitas a los laboratorios

"The role of Gbp2p, Nab2p and Pub1p along the mRNA cycle: structural and molecular recognition studies by NMR and other biophysical techniques"

 Fecha: Viernes 15 de noviembre a las 12 horas
Lugar: Salón de Actos

surface-cov-1-green-01

La proteína PBP2a es clave en la resistencia de MRSA (Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) a los antibióticos beta-lactámicos (como los derivados de la penicilina). PBP2a está implicada en la biosíntesis de la pared bacteriana del patógeno. En bacterias susceptibles a estos antibióticos las proteínas encargadas de la construcción de dicha pared se ven bloqueadas por los agentes y dejan de reproducirse. Sin embargo, en el MRSA, PBP2a es insensible a ese bloqueo y permite al patógeno continuar con su ciclo celular aún en presencia de antibióticos. La estructura cristalográfica de PBP2a en complejo con ceftarolina, uno de los pocos antibióticos que son hoy efectivos frente al MRSA, ha revelado la existencia de un sitio alostérico situado a 60Å del sitio activo y capaz de producir la activación de la enzima. El estudio muestra como esa señal alostérica se propaga a través de la enzima y abre un nuevo panorama en el diseño de nuevos bactericidas eficaces frente a patógenos multiresistentes.

Referencia:

Lisandro H. Oteroa, Alzoray Rojas-Altuvea, Leticia I. Llarrull, Cesar Carrasco-López, Malika Kumarasiri, Elena Lastochkin, Jennifer Fishovitz, Matthew Dawley, Dusan Hesek, Mijoon Lee, Jarrod W. Johnson, Jed F. Fisher, Mayland Chang, Shahriar Mobashery, Juan A. Hermoso. How allosteric control of Staphylococcus aureus penicillin binding protein 2a enables methicillin resistance and physiological function. PNAS. DOI: 10.1073/pnas.1300118110

 

 

 

dosunoLos ácidos nucleicos modificados tienen un notable interés por sus aplicaciones en Biomedicina, como posibles agentes terapéuticos, y en Nanociencia, como potenciales constituyentes de dispositivos a escala nanométrica. Una modificación especialmente relevante es la substitución de un hidrógeno en la posición 2’ de la desoxiribosa del DNA por un átomo de flúor. El flúor es el elemento más electronegativo y altera la distribución electrónica de su entorno, provocando interacciones que no están presentes, o son mucho más débiles, en los ácidos nucleicos naturales. En dos artículos recientes, investigadores del IQFR en colaboración con colegas de la Universidad McGill de Canadá y del IRB en Barcelona, han descrito estos efectos a nivel estructural y analizado sus bases físico químicas, tanto en estructuras de doble cadena como en cuádruplex de guaninas.

Referencia:

N. Martín-Pintado, M. Yahyaee-Anzahaee, G. F. Deleavey, G. Portella, M. Orozco, M.J. Damha, and C. González.Dramatic effect of furanose C2´-substitution on structure and stability:  Directing the folding of the human telomeric quadruplex with a single fluorine atom.J. Am. Chem. Soc., 135, 5344-5347, 2013.doi: 10.1021/ja401954t

N. Martín-Pintado, G. F. Deleavey, G. Portella, R. Campos-Olivas, M. Orozco, M.J. Damha, and C. González.Backbone FC-H...O hydrogen bonds in 2´F-substituted nucleic acids.Angewandte Chemie Int Ed, en prensa, 2013.doi:10.1002/anie.201305710

 

arriba

abajo

Investigadores del Departamento de Química – Física Biológica han obtenido una nueva familia de compuestos–monardina, azamonardina y análogos- fácilmente solubles en agua y que emiten fluorescencia azul con un rendimiento cuántico del 100%. Estas moléculas se producen en una simple reacción fluorogénica a temperatura ambiente, que transforma substancias no emisivas de relevancia biológica, como L-DOPA, dopamina, hidroxitirosol, etc. en fluoróforos estables con múltiples aplicaciones. Las nuevas estructuras moleculares contienen el sorprendente cromóforo que dio lugar a la primera mención histórica de la fluorescencia en 1565 (Acuña et al. Org. Lett. 2009, 11, 3020). En esa época el médico sevillano N. Monardes describió el misterioso “color” azul (fluorescencia) de la infusión de una madera medicinal ampliamente utilizada en la medicina popular azteca.

Referencia:

Synthesis and photophysics of novel biocompatible fluorescent oxocines and azocines in aqueous solution.

A.Ulises Acuña, Mónica Älvarez-Pérez, Marta Liras, Pedro B. Coto and Francisco Amat-Guerri.

Phys. Chem. Chem. Phys. Sept. 2013 (DOI: 10:1039/c3cp52228h)

 

nap2pNab2p es una proteína esencial en los procesos de formación y transporte de mRNPs (partículas ribonucleo-proteicas) en Saccharomyces cerevisiae. Su capacidad específica de reconocimiento de poly(A) RNA reside en una región que contiene 7 dominios “zinc finger” de tipo CCCH conociéndose con anterioridad la estructura de los tres últimos. En el laboratorio hemos resuelto utilizando la RMN la estructura de los primeros cuatro “zinc fingers” que muestran elementos novedosos en su plegamiento. Los dos primeros (Zf1 y Zf2) forman un tándem compacto estabilizado por una nueva hélice  que contacta ambos. Zf3 y Zf4 forman un segundo tándem en el que los centros metálicos se asocian en una estructura simétrica inédita con reconocimiento mutuo de las histidinas coordinantes del Zn2+. Estudios de RMN, anisotropía de fluorescencia y mutagénesis identifican a la hélice  del primer tándem y la superficie expuesta de Zf3 como la interfase de unión a RNA. Nuestros resultados permiten proponer un modelo de reconocimiento en el que Nab2p Zf1-4 coopera con Nab2p Zf5-7 para reconstituir la capacidad de unión a poly(A) de la proteína completa.

Referencia

Two Singular Types of CCCH Tandem Zinc Finger in Nab2p Contribute to Polyadenosine RNA Recognition.

Martínez-Lumbreras S1,3, Santiveri CM2,3, Mirassou Y1, Zorrilla S1,2, Pérez-Cañadillas JM1*.

Structure. 2013 Aug 28. doi: 10.1016/j.str.2013.07.019.

1 IQFR-CSIC; 2 CIB-CSIC; 3 equal contribution;*corresponding author

 

Figure-4A smallLa pared bacteriana es un polímero complejo que está en constante equilibrio entre su síntesis y su reciclaje. AmpDh3, una proteasa dependiente de Zn periplásmica del patógeno Pseudomonas aeruginosa, está involucrada directamente en este proceso de reciclaje. En este trabajo documentamos las reacciones que esta enzima lleva a cabo en la pared bacteriana (la hidrólisis de los péptidos del peptidoglicano, el mayor componente de la pared celular). Nuestro trabajo indica que la mayor parte de las reacciones tienen lugar en la porción insoluble de la pared. Mostramos que AmpDh3 es tetramérica tanto en solución como en el cristal. La estructura cristalográfica de la enzima en complejo con dos ligandos sintéticos presentes en la pared indica que un anclaje multivalente de AmpDh3 sobre la pared bacteriana y apunta a una actividad procesiva durante el remodelado.

 

 

      Referencia:

Lee, M.; Artola-Recolons, C.; Carrasco-López, C.; Martínez-Caballero, S.; Hesek, D.; Spink, E.; Lastochkin, E.; Zhang, W.; Hellman, L.; Boggess, B.; Hermoso*, J.; Mobashery*, S.

      Cell-Wall Remodeling by the Zinc-Protease AmpDh3 from Pseudomonas aeruginosa

      J. Am. Chem. Soc. 2013; 12605-12607.

 

ampdh2-verybigAmpDh2, una proteasa dependiente de Zn, es un factor de virulencia de Pseudomonas aeruginosa, un problemático patógeno humano. Hasta el momento se desconoce el mecanismo por el cual la proteasa está involucrada en la virulencia, pero se sabe que está implicada en el reciclaje de la pared bacteriana. Una investigación dirigida por el Instituto de Química-Física Rocasolano y la University of Notre Dame (Indiana, USA) ha proporcionado avances en el mecanismo de acción de la AmpDh2. Se investigó la reacción de AmpDh2 con la pared bacteriana y se caracterizaron nueve distintos productos mediante LC/MS/MS (cromatrografía líquida acoplada a espectrómetros de masa en tándem). La enzima hidroliza tanto cadenas únicas como conectadas con péptidos. Se resolvieron tres estructuras cristalográficas a alta resolución, la de la apo-enzima y las de dos complejos con los productos de la reacción. Las estructuras muestran cómo la proteína dimérica interacciona con la cara interna de la membrana externa de la bacteria y como la superficie del diméro puede acomodar una doble cadena de peptidoglicano conectada por péptidos. En este trabajo hemos por tanto, revelado la naturaleza de las reacciones de AmpDh2 con el sáculo bacteriano y hemos determinado la estructura de la enzima que revela la importancia del dímero para acomodar largos segmentos de la pared bacteriana. El presente estudio muestra, por primera vez y a resolución atómica, las características estructurales de etre factor de virulencia de P. areruginosa en las reacciones que lleva a cabo y que son las bases de su manifestación de virulencia.

Referencia:

Siseth Martínez-Caballero, Mijoon Lee, Cecilia Artola-Recolons, César Carrasco-López, Dusan Hesek, Edward Spink, Elena Lastochkin, Weilie Zhang, Lance M. Hellman, Bill Boggess, Shahriar Mobashery* and Juan A. Hermoso*

Reaction products and the X-ray structure of AmpDh2, a virulence determinant of Pseudomonas aeruginosa.

Journal of the American Chemical Society (2013) 135, - (in press)  (doi:10.1021/ja405464b)

Generación, caracterización y control de plasmas de ablación láser

Miércoles 3 Julio 2013

12:00 Salón de Actos

Usualmente se considera que las superficies de los óxidos son pocos reactivas, incluso cuando están catalizando reacciones químicas. Pero investigadores del Instituto de Química-Física “Rocasolano” en estrecha colaboración con los investigadores de Sandia National Labs (EE.UU), mostraron que esta opinión es incorrecta para la magnetita (Fe3O4), un importante catalizador utilizado industrialmente en la producción de hidrogeno (WGSR). La microscopía de electrones de baja energía (LEEM) revela, en tiempo real, que los escalones de la superficie de la magnetita avanzan continuamente durante la exposición a oxígeno. El hierro necesario para el crecimiento de nueva magnetita viene del interior del material. En el articulo que se acaba de publicar en el JACS se explica que la primera etapa de oxidación, la adsorción de oxígeno, ocurre uniformemente sobre las terrazas de magnetita, en contraste con la suposición común en catálisis heterogénea, que las reacciones redox ocurren en los escalones de la superficie. Además, esta investigación establece que los ciclos redox catalítico en la magnetita no implican crear y destruir vacantes de oxígeno, como se supone usualmente, sin embargo los ciclos catalíticos evolucionan a través de la formación de vacantes de hierro que migran hacia el interior del cristal.

1(a-d) Imágenes de microscopía de electrones de baja energía de Fe3O4(100) expuesta a O2. Las bandas en contraste claros/oscuros representan las terrazas atómicas del cristal de magnetita. Las líneas rojas muestran el avance de un escalón. Campo de visión = 20 µm. (e) Topografía de escalón espiral. (f) Modelo de crecimiento de Fe3O4 (100) en la superficie.

 

2

 

 (e)

 

 

 

 

Shu Nie,1 Elena Starodub,1 Matteo Monti,2 David Siegel,1 Lucía Vergara,2 Farid El Gabaly,1 Norman Bartelt,1 Juan de la Figuera,2 and Kevin McCarty1, Insight into magnetite’s redox catalysis from observing surface morphology during oxidation, J. Am. Chem. Soc., in press (2013). 1 = SNL, 2 = IQFR

 

Las galectinas: tan parecidas, tan diferentes

Jueves 27 de Junio 2013

12:00 Salón de Actos

"Actividades de investigación en el Grupo de Química Atmosférica y Clima"

Jueves 20 de Junio de 2013

12:00 Salón de Actos de IQFR

"Estudios mediante RMN de la estructura y estabilidad de ácidos nucleicos con furanosas modificadas"

Martes 18 de junio de 2013

12:00 Salón de Actos del IQRF

"From Bayes (to electrons to proteins) to therapies"

Miércoles 19 de Junio de 2013

12:00 Salón de Actos

Water: A Fluid Complex
16:00 Aula 300

Miércoles 12 Junio 2013

figura webUn grupo del IQFR ha determinado el mecanismo de inhibición de Uracil DNA Glicosilasa (UDG), una enzima esencial para la reparación del DNA dañado en las células. Este trabajo ha sido realizado en colaboración con un grupo del CBMSO (CSIC-UAM).


UDG es la primera enzima que actúa dentro de una vía de reparación del DNA denominada BER, detectando la presencia de uracilos. Una vez detectados, los uracilos son eliminados por UDG permitiendo a otras enzimas continuar la cadena de reparación. Se han identificado un grupo de proteínas inhibidoras de UDG, como es el caso de p56 producida por determinados fagos como posible mecanismo de defensa.


El trabajo realizado muestra que p56 mimetiza el DNA bloqueando el centro activo de UDG. Además, la estructura del complejo ha revelado el patrón de reconocimiento específico entre UDG y p56 que explica la falta de reactividad cruzada entre p56 y otras proteínas que unen DNA. Por tanto, nuestros resultados nos permiten entender las bases  moleculares del bloqueo de UDG como mecanismo utilizado por algunos virus para su proliferación. Además, son un paso adelante en el posible uso de p56 como agente antiviral contra determinadas infecciones producidas por herpes y poxvirus.

Publicación:
José Ignacio Baños-Sanz, Laura Mojardín, Julia Sanz-Aparicio, José M. Lázaro, Laurentino Villar, Gemma Serrano-Heras, Beatriz González*, and Margarita Salas*.
Crystal structure and functional insights into uracil-DNA glycosylase inhibition by phage ϕ29 DNA mimic protein p56
Nucl. Acids Res. 2013 doi:10.1093/nar/gkt395

 

Modelado y simulación de procesos de adsorción en arcillas con pilares intercalados

12:00 Salón de Actos

Miércoles 12 de junio de 201

"Nonlocal effects in plasmonic devices: Exploring the quantum regime with the classical hydrodynamic approach"

Miércoles 5 de Junio de 2013

2013 JACS Davalos Investigadores del IQFR (J.Z. Dávalos, A. Guerrero, J. Gonzalez, A. Chana) en colaboración del Prof. T. Baer (University of North Carolina-USA) han determinado la acidez (GA) - en fase gaseosa- de grupos locales (hidroxilo y carboxilo) en ácidos hidroxicinámicos, aplicando el método cinético (EKM) en un espectrómetro de masas con fuente “electrospray” (ESI). Los ácidos hidroxicinámicos (como el cumárico o cafeico) son compuestos que se encuentran en sistemas biológicos (sobre todo del reino vegetal) en forma de ésteres de ácidos orgánicos o glucósidos; enlazados a proteínas o como ácidos libres.

La contribución más importante de este trabajo ha sido mostrar que es posible determinar las acideces (GAs) o las basicidades (GBs) –en fase gaseosa- en diversos sitios del desprotonación o de protonación en una misma molécula, solamente mediante un control cuidadoso de las condiciones experimentales en ESI; dado que la determinación de GA o GB de moléculas monofuncionales es mas bien habitual.

Este trabajo abre la implementación de nuevas metodologías experimentales (p. ejm. usando ESI-MS) que permiten obtener y cuantificar de modo preciso y fiable propiedades termodinámicas (como GA o GB) de diversos grupos locales dentro de una molécula multifuncional.

 

Referencia: Gas phase acidity measurement of local acidic groups in multifunctional species: Controlling the binding sites in hydroxycinnamic acids, A. Guerrero, T. Baer, A. Chana, F.J. González, and J.Z. Dávalos, J. Amer. Chem. Soc. (2013) DOI:10.1021/ja400571r 

 

 

"The multiple faces of RNA binding proteins"

29 de Mayo de 2013 

22 de mayo a las 10:00h en el salón de actos. Se convoca a todo el personal del Instituto a la reunión de presentación del programa de dirección que propone el Dr. Juan de la Figuera.

Imagen Tesis ReduLa Tesis titulada Electrocatalysis and surface nanostructuring: atomic ensemble effects and non-covalent interactions, cuya autora es la Dra. María Escudero Escribano, y que se realizó en el Instituto de Química Física "Rocasolano" bajo la dirección del Dr. Angel Cuesta Ciscar, ha recibido el Premio a la Mejor Tesis Doctoral de la Comunidad de Madrid del curso 2011-2012, otorgado por la Sección Territorial de Madrid de la Real Sociedad Española de Química (RSEQ). La investigación se basó en el uso de electrodos de Pt(111) modificados con cianuro con el fin de estudiar el papel de los agrupamientos atómicos en electrocatálisis y fabricar nanoestructuras basadas en un patrón molecular. La Tesis se puede descargar de Digital CSIC(http://hdl.handle.net/10261/42378).

 

Suc2 octa webUna investigación del IQFR han desvelado la estructura de la invertasa de Saccharomyces, una enzima de gran valor biotecnológico que además fue el modelo clásico sobre el que se desarrollaron teorías fundamentales de la ciencia bioquímica. En la investigación han participado también científicos del IATA (CSIC).

 

La invertasa, que cataliza la hidrólisis de la sacarosa en glucosa y fructosa, es una de las enzimas más utilizadas en la industria alimentaria y en la fermentación de melazas para producir etanol. Más recientemente, ha surgido su aplicación en la síntesis de fructooligosacáridos, compuestos prebióticos que se utilizan en alimentación como aditivos (alimentos funcionales) y en la obtención de fármacos.

 

Referencia: Journal of Biological Chemistry (2013) 288, 9755- 9766 (doi:10.1074/jbc.M112.446435)
Three-dimensional structure of Saccharomyces invertase. Role of a non-catalytic domain in oligomerization and substrate specificity.http://www.jbc.org/content/288/14/9755#fn-9
MA Sainz-Polo. M Ramírez, A Lafraya, B González, J Marín-Navarro, J Polaina, J Sanz-Aparicio.

El estudio ha revelado que la invertasa de Saccharomyces presenta una sofisticada arquitectura molecular con un ensamblaje de monómeros único en su familia, responsable de su especificidad. Este ensamblaje se produce mediante interacciones similares a las que regulan la formación de b-amiloides, y está mediada por los dominios no catalíticos. Por tanto, el estudio proporciona nuevas evidencias del papel esencial de estos dominios adicionales en la regulación de la especificidad y refuerza la importancia de la modularidad en el reconocimiento proteína-carbohidrato.

Nota de prensa.

 

Streptococcus pneumoniae surface-exposed thioredoxin-like proteins that are involved in defence against oxidative stress

22 de Mayo de 2013

16 de Mayo de 2013

Figura1Una investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) revela nuevos mecanismos de unión de carbohidratos a hélices cuádruples de ADN (o cuádruplex) que podrían servir en el futuro para desarrollar nuevos fármacos anticancerígenos.

 

Referencia: Irene Gómez-Pinto, Empar Vengut-Climent, Ricardo Lucas, Anna Aviñó, Ramón Eritja, Carlos González, Juan Carlos Morales. Carbohydrate–DNA Interactions at G-Quadruplexes: Folding and Stability Changes by Attaching Sugars at the 5’-End. Chem. Eur. DOI: 10.1002/chem.201203902
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/chem.201203902/full

MJSanchezLas plantas, al tener un lugar de crecimiento y desarrollo fijos, tienen que ser capaces de defenderse de condiciones ambientales adversas. En este sentido, la salinidad del suelo supone un grave y creciente problema, ya que en gran medida limita la productividad agrícola mundial. En condiciones de estrés salino, el anti-porteador de membrana Na+/H+ SOS1 de Arabidosis thaliana es esencial para mantener bajos niveles en el citosol del ión tóxico Na+, por lo que es considerado como diana biotecnológica muy interesante para la mejora de los cultivos sujetos a estrés salino. Los investigadores del IQFR Armando Albert y María José Sánchez-Barrena, en colaboración con el IEM e IRNAS (CSIC) han llevado a cabo estudios in vivo, bioquímicos y de microscopía electrónica, para entender la estructura tridimensional y funcionalidad de esta proteína, crítica para la tolerancia salina.


Referencia:
 Structural insights on the plant Salt-Overly-Sensitive 1 (SOS1) Na+/H+ antiporter
Núñez-Ramírez R, Sánchez-Barrena MJ, Villalta I, Juan F. Vega, Pardo JM, Quintero FJ,  Martínez-Salazar J, Albert A. Journal of Molecular Biology (2012) 424, 283-294  (doi:10.1016/j.jmb.2012.09.015)

FRETLos investigadores del IQFR, L. Cerdán, I. García-Moreno y A. Costela, en estrecha colaboración con el Prof. E. Enciso de la Universidad Complutense de Madrid y los investigadores de la Universidad del País Vasco J. Bañuelos y I. López Arbeloa, han demostrado, por primera vez, emisión láser cercana al IR eficiente y estable, asistida por transferencia de energía (FRET), en nanopartículas de látex dopadas con mezclas de los colorantes láser Rhodamina 6G (donador) y Nile Blue (aceptor).

Referencia: “FRET-assisted laser emission in colloidal suspensions of dye-doped latex nanoparticles,“ L. Cerdán,* E. Enciso, V. Martín, J. Bañuelos, I. Lopez Arbeloa, A. Costela and I. García-Moreno;  Nature Photonics 2012 DOI:10.1038/ NPHOTON.2012.201
http://www.nature.com/nphoton/journal/vaop/ncurrent/full/nphoton.2012.201.html
Nota de prensa del CSIC

FAFLa vida sobre la Tierra está basada en ácidos nucleicos donde el azúcar es una ribosa (ARN) o una desoxiribosa (ADN), pero estos no son los únicos polímeros posibles capaces de contener y transmitir información genética. Recientemente se ha observado que, con las polimerasas adecuadas, ácidos nucleicos basados en otros tipos de azucares (por ejemplo, arabinosas) pueden replicarse.
Entonces, ¿por qué la naturaleza usa ribosas? No lo sabemos.
Para ayudar a resolver esta pregunta, científicos del IFQR en colaboración con la Universidad McGill de Montreal y el CNIO, con financiación de un proyecto I-link del CSIC, han determinado la estructura del “ácido arabino-nucleico”, que ha resultado ser muy parecida a la de nuestro ADN. Parecida, sí, pero no idéntica. Y las diferencias pueden ser importantes porque afectan a la estabilidad de la doble hélice y de otras estructuras alternativas. Además, los arabino-oligonucleótidos y, especialmente, sus fluoro-derivados tienen aplicaciones muy prometedoras en biomedicina. La razón es que estos compuestos son resistentes a las ribonucleasas, enzimas encargadas de cortar los ácidos nucleicos, y que, en la Tierra, han evolucionado para cortar ácidos nucleicos basados en ribosa y no en arabinosa.
Referencia: The solution structure of double helical arabino nucleic acids (ANA and 2'F-ANA): effect of arabinoses in duplex-hairpin interconversion
Nerea Martin-Pintado et al., Nucleic Acids Res, 2012; doi: 10.1093/nar/gks672.

 

evolucion imanacionUna película de cobalto de dos átomos de grosor crecida en rutenio tiene una dirección de imanación perpendicular al plano de la película. Mediante microscopía electrónica de baja energía polarizada en espín se puede observar la imanación localmente y ver los cambios producidos en los dominios magnéticos producidos por agentes externos. Hemos descubierto que cuando se expone a pequeñas cantidades de hidrógeno, los dominios magnéticos se rompen en dominios más pequeños y finalmente la dirección de la imanación se orienta dentro del plano. Hemos podido explicar por medio de cálculos teóricos que el origen del efecto son cambios en la estructura electrónica de los átomos de cobalto enlazados directamente con los átomos de hidrógeno. Este efecto se podría emplear para fabricar sensores magnéticos para la detección de gases. Asimismo, las cantidades de hidrógeno a las que se expone la película son extremadamente bajas: una presión de hidrógeno un billón de veces inferior a la presión atmosférica es suficiente para producir el efecto en unos minutos. Esto, por último, indica el riesgo que la contaminación con hidrógeno, muy frecuente en sistemas experimentales de vacío, puede suponer en experimentos para determinar la dirección de imanación.
Referencia:B. Santos, S. Gallego, A. Mascaraque, K.F. McCarty, A. Quesada, A.T. N’Diaye, A.K. Schmid, and J. de la Figuera. "Hydrogen-induced reversible spin-reorientation transition and magnetic stripe domain phase in bilayer Co on Ru(0001)",  Phys. Rev. B 85 (2012) 134409, DOI: 10.1103/PhysRevB.85.134409 (arxiv 1203.3945)

 

Graphene peqUn grupo del Instituto de Química Física "Rocasolano" predice que el grafeno (una capa de carbón de un solo átomo de grosor) podría utilizarse para obtener absorción perfecta de luz.
Para ello el grafeno debe estar dopado y estructurado periódicamente. Este trabajo podría conducir al diseño de dispositivos para detección óptica de luz, principalmente en el infrarrojo, donde las tecnologías disponibles no permiten fabricar detectores eficientes.

 
Referencia: Complete Optical Absorption in Periodically Patterned Graphene

http://physics.aps.org/articles/v5/12
http://nanotechweb.org/cws/article/tech/48463
http://physicsworld.com/cws/article/news/48464