Investigación
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"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.
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La 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:
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))
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El 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)
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El 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.
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La 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.
