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En sus 88 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.

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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

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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

 

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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)