Small-Angle X-ray Scattering Unveils the Internal Structure of Lipid Nanoparticles

Lipid nanoparticles own a remarkable potential in nanomedicine, only partially disclosed. While the clinical use of liposomes and cationic lipid-nucleic acid complexes is well-established, liquid lipid nanoparticles (nanoemulsions), solid lipid nanoparticles, and nanostructured lipid carriers have even greater potential. However, they face obstacles in being used in clinics due to a lack of understanding about the molecular mechanisms controlling their drug loading and release, interactions with the biological environment (such as the protein corona), and shelf-life stability. To create effective drug delivery carriers and successfully translate bench research to clinical settings, it is crucial to have a thorough understanding of the internal structure of lipid nanoparticles. Through synchrotron small-angle X-ray scattering experiments, we determined the spatial distribution and internal structure of the nanoparticles' lipid, surfactant, and the water in them. The nanoparticles themselves have a barrel-like shape that consists of coplanar lipid platelets (specifically cetyl palmitate) that are partially covered by polysorbate 80 surfactant and retain a small amount of hydration water. Although the platelet structure was expected, the presence of surfactant molecules forming sticky patches between adjacent platelets challenges the classical core-shell model used to describe solid lipid nanoparticles. Additionally, the surfactant partially covers the water-nanoparticle interface, allowing certain lipid regions to come into direct contact with surrounding water. These structural features play a significant role in drug loading and release, biological fluid interaction, and nanoparticle stability, making these findings valuable for the rational design of lipid-based nanoparticles.Comment: 22 pages, 11 figure

Strikingly Different Roles of SARS-CoV-2 Fusion Peptides Uncovered by Neutron Scattering.

Funder: National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS)Funder: ANR/NSF-PIREFunder: Science and Technology Facilities CouncilFunder: Institut Laue LangevinCoronavirus disease-2019 (COVID-19), a potentially lethal respiratory illness caused by the coronavirus SARS-CoV-2, emerged in the end of 2019 and has since spread aggressively across the globe. A thorough understanding of the molecular mechanisms of cellular infection by coronaviruses is therefore of utmost importance. A critical stage in infection is the fusion between viral and host membranes. Here, we present a detailed investigation of the role of selected SARS-CoV-2 Spike fusion peptides, and the influence of calcium and cholesterol, in this fusion process. Structural information from specular neutron reflectometry and small angle neutron scattering, complemented by dynamics information from quasi-elastic and spin-echo neutron spectroscopy, revealed strikingly different functions encoded in the Spike fusion domain. Calcium drives the N-terminal of the Spike fusion domain to fully cross the host plasma membrane. Removing calcium, however, reorients the peptide back to the lipid leaflet closest to the virus, leading to significant changes in lipid fluidity and rigidity. In conjunction with other regions of the fusion domain, which are also positioned to bridge and dehydrate viral and host membranes, the molecular events leading to cell entry by SARS-CoV-2 are proposed

Strikingly Different Roles of SARS-CoV-2 Fusion Peptides Uncovered by Neutron Scattering.

Funder: National Collaborative Research Infrastructure Strategy (NCRIS)Funder: ANR/NSF-PIREFunder: Science and Technology Facilities CouncilFunder: Institut Laue LangevinCoronavirus disease-2019 (COVID-19), a potentially lethal respiratory illness caused by the coronavirus SARS-CoV-2, emerged in the end of 2019 and has since spread aggressively across the globe. A thorough understanding of the molecular mechanisms of cellular infection by coronaviruses is therefore of utmost importance. A critical stage in infection is the fusion between viral and host membranes. Here, we present a detailed investigation of the role of selected SARS-CoV-2 Spike fusion peptides, and the influence of calcium and cholesterol, in this fusion process. Structural information from specular neutron reflectometry and small angle neutron scattering, complemented by dynamics information from quasi-elastic and spin-echo neutron spectroscopy, revealed strikingly different functions encoded in the Spike fusion domain. Calcium drives the N-terminal of the Spike fusion domain to fully cross the host plasma membrane. Removing calcium, however, reorients the peptide back to the lipid leaflet closest to the virus, leading to significant changes in lipid fluidity and rigidity. In conjunction with other regions of the fusion domain, which are also positioned to bridge and dehydrate viral and host membranes, the molecular events leading to cell entry by SARS-CoV-2 are proposed

Developing advanced models of biological membranes with hydrogenous and deuterated natural glycerophospholipid mixtures

Cellular membranes are complex systems that consist of hundreds of different lipid species. Their investigation often relies on simple bilayer models including few synthetic lipid species. Glycerophospholipids (GPLs) extracted from cells are a valuable resource to produce advanced models of biological membranes. Here, we present the optimisation of a method previously reported by our team for the extraction and purification of various GPL mixtures from Pichia pastoris. The implementation of an additional purification step by High Performance Liquid Chromatography-Evaporative Light Scattering Detector (HPLC-ELSD) enabled for a better separation of the GPL mixtures from the neutral lipid fraction that includes sterols, and also allowed for the GPLs to be purified according to their different polar headgroups. Pure GPL mixtures at significantly high yields were produced through this approach. For this study, we utilised phoshatidylcholine (PC), phosphatidylserine (PS) and phosphatidylglycerol (PG) mixtures. These exhibit a single composition of the polar head, i.e., PC, PS or PG, but contain several molecular species consisting of acyl chains of varying length and unsaturation, which were determined by Gas Chromatography (GC). The lipid mixtures were produced both in their hydrogenous (H) and deuterated (D) versions and were used to form lipid bilayers both on solid substrates and as vesicles in solution. The supported lipid bilayers were characterised by quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) and neutron reflectometry (NR), whereas the vesicles by small angle X-ray (SAXS) and neutron scattering (SANS). Our results show that despite differences in the acyl chain composition, the hydrogenous and deuterated extracts produced bilayers with very comparable structures, which makes them valuable to design experiments involving selective deuteration with techniques such as NMR, neutron scattering or infrared spectroscopy.We are grateful to the ILL and the ESRF for awarding beamtimes (DOI: 105291/ILL-DATA.EASY-975) and (DOI: https://doi.org/10.15151/ESRF-DC-1026409781) respectively. Lipids were produced in the L-Lab (www.ill.eu/L-Lab) facility within the PSCM initiative at the ILL from biomass prepared in the D-Lab. We are grateful to Hanna Wacklin-Knecht (ESS) for useful discussions. This project received funding from the European Union's Horizon 2020 research and innovation program under grant agreement N 654000 (SINE2020) and from the League of advanced European Neutron Sources (LENS). CB, YYB and the GEMELI Lipidomic platform were supported by Agence Nationale de la Recherche, France (Project ApicoLipiAdapt grant ANR-21-CE44-0010), the Fondation pour la Recherche Médicale (FRM EQU202103012700), Laboratoire d'Excellence Parafrap, France (grant ANR-11-LABX-0024), LIA-IRP CNRS Program (Apicolipid project), the Université Grenoble Alpes (IDEX ISP Apicolipid), Indo-French Collaborative Research Program Grant CEFIPRA (Project 6003-1), and Région Auvergne Rhone-Alpes for the lipidomics analyses platform (Grant IRICE Project GEMELI). A.M. acknowledges the financial support from MICINN under grant PID2021-129054NA-I00.Peer reviewe

Analyse des facteurs régulant l'activité de l'isoforme PLA1-1 : une étude de réflectivité neutronique et de spectrométrie de masse

Glycero-phospholipids are amphipathic molecules constituted by a polar head and hydrophobic chains. These molecules are involved in several pathways, and are also fundamental in the structural containment of cells and their organelles. For the membrane to be structurally and chemically functional, its fluidity has to be retained upon changes occurring in the surroundings. Therefore, several pathways for the phospholipid remodelling and degradation are constantly engaged. Within those, phospholipases play a key role. In this thesis work, a phospholipase of the group A is taken into consideration and analysed in its complex kinetics and interaction with model lipid membranes. Phospholipases (PLAs) are lipolytic enzymes that hydrolyse phospholipid substrates at specific ester bonds. They are widespread in nature and play very diverse roles right from signal transduction and lipid mediator production to membrane phospholipid homeostasis. Phospholipases vary considerably in their structure, function, regulation, and mode of action therefore a deeper understanding of their dynamics and kinetics can be very crucial. The present study involves employing neutron reflectivity and mass spectrometry, including other physico-chemical techniques, to better understand the principles underlying the substrate specificity of phospholipases. PLA reactions occur in few steps, where the most important ones are correlated with the specificity of the PLA under examination. Specifically, efflux propensity and active site accommodation are the two bottlenecks of the reaction, and through these two steps the preferred substrate is selected in order to be cleaved. The efflux propensity is the ability of a phospholipid molecule to move out from the membrane where it lies. This property is related directly to the physical properties of the phospholipid molecule and the membrane, such as the hydrophobic interactions, that play a key role in this process. The second bottleneck regards the active site accommodation, describing how well a phospholipid molecule adapts itself into the active site pocket of the PLA. Here, we studied in detail the effect of acyl chain length and unsaturation of phospholipids on their hydrolysis by type PLA1-1 (sourced from Aspergillus oryzae), in order to assess how the preferred phospholipid is selected, specifically if the first or the second step is important in this process. The PLA1-1 was expressed in E. coli and purified in its pure form. Structural changes of the model lipid membrane were also analysed, including how these changes affect the activity and the course of the kinetics mediated by the PLA1-1 under examination.The results obtained show a clear preference of the PLA1-1 for the high efflux propensity phospholipid molecules, where shorter and higher number of double bonds acyl chains contained in phospholipids appear to be the ones cleaved with high rates. Additionally, an inhibition mediated by the free fatty acids released from the hydrolysis reaction seems to occur. Structural changes on the membrane upon the hydrolysis reaction, are found to be critical in some cases for the rate of the reaction. Products from the hydrolysis of the phospholipids form a diluted layer on the top of the model membrane under examination, plateauing the degradation profile. This layer appears only when the reaction rate is below a certain level. Lyso-PLA activity was found for the PLA1-1, where after a certain period during the reaction, also the second acyl chain is degraded.Les glycéro-phospholipides sont des molécules amphipathiques constituées d'une tête polaire et de chaines hydrophobes. Ces molécules sont impliquées dans plusieurs mechanismes cellulaires, et sont également fondamentales dans le confinement structurel des cellules et de leurs organelles. Pour que la membrane soit structurellement et chimiquement fonctionnelle, elle doit retenir sa fluidité en cas de changements survenus dans l'environnement. Ainsi, plusieurs pathways de le remodelage et la dégradation des phospholipides sont constamment engagés. Au sein de ceux-ci, les phospholipases (PLAs) jouent un rôle clé. Dans ce travail de thèse, une phospholipase du groupe A est prise en considération et sa cinétique complexe et son interaction avec les membranes lipidiques modèles sont analysés. Les phospholipases sont des enzymes lipolytiques qui hydrolysent les substrats phospholipidiques au niveau de liaisons ester spécifiques. Elles sont répandues dans la nature et jouent des rôles très divers depuis la transduction du signal et la production de médiator à l'homéostasie des phospholipides membranaires. Les phospholipases varient considérablement dans leur structure, leur fonction, leur régulation et leur mode d'action donc une compréhension plus profonde de leur dynamique et de leur cinétique peut être très crucial. L’étude présente consiste à employer la réflectivité neutronique et la spectrométrie de masse, mais aussi d'autres techniques physico-chimiques, pour mieux comprendre les principes qui sous-tendent la spécificité de substrat des phospholipases. Les réactions des PLAs se produisent en quelques étapes, les plus importantes étant corrélées à la spécificité de la PLA étudiée. Plus précisément, la propension à l'efflux et l'hébergement actif du site sont les deux goulots d'étranglement de la réaction, et à travers ces deux étapes le substrat préféré est sélectionné pour être clivé. La propension à l'efflux est la capacité d'un phospholipide molécule à sortir de la membrane où elle se trouve. Cette propriété est directement liée aux propriétés physiques de la molécule de phospholipide et de la membrane, telles que les interactions hydrophobes, qui jouent un rôle clé dans ce processus. Le deuxième goulot d'étranglement concerne l'hébergement du site actif, décrivant à quel point une molécule de phospholipide s'adapte dans la poche du site actif de la PLA. Ici, nous avons étudié en détail l'effet de la longueur de la chaîne acylique et de l'insaturation des phospholipides sur leur hydrolyse par le type PLA1-1 (provenant d'Aspergillus oryzae), afin d'évaluer comment le phospholipide préféré est sélectionné, en particulier si la première ou la deuxième étape est important dans ce processus. La PLA1-1 a été exprimée dans E. coli et purifiée sous sa forme pure. Les changements structurels de la membrane lipidique modèle ont également été analysés, y compris la manière dont ces changements affectent l'activité et l'évolution de la cinétique médiée par le PLA1-1 à l'examen. Les résultats obtenus montrent une nette préférence de la PLA1-1 pour les molécules phospholipidiques à forte propension à l'efflux, où un nombre plus court et plus élevé de chaînes acyles à doubles liaisons contenues dans les phospholipides semblent être celles qui sont clivées avec des taux élevés. De plus, une inhibition médiée par les acides gras libres libérés de la réaction d'hydrolyse semble se produire. Les changements structurels sur la membrane lors de la réaction d'hydrolyse se révèlent critiques dans certains cas pour la vitesse de la réaction. Les produits de l'hydrolyse des phospholipides forment une couche diluée sur le dessus de la membrane modèle à l'examen, plafonnant le profil de dégradation. Cette couche n'apparaît que lorsque la vitesse de réaction est inférieure à un certain niveau. L'activité lyso-PLA a été trouvée pour le PLA1-1, où après une certaine période au cours de la réaction, la deuxième chaîne acyle est également dégradée

Analysis of the Factors Regulating the Activity of the PLA1-1 isoform : A Neutron Reflectivity and Mass-Spectrometric study

Les glycéro-phospholipides sont des molécules amphipathiques constituées d'une tête polaire et de chaines hydrophobes. Ces molécules sont impliquées dans plusieurs mechanismes cellulaires, et sont également fondamentales dans le confinement structurel des cellules et de leurs organelles. Pour que la membrane soit structurellement et chimiquement fonctionnelle, elle doit retenir sa fluidité en cas de changements survenus dans l'environnement. Ainsi, plusieurs pathways de le remodelage et la dégradation des phospholipides sont constamment engagés. Au sein de ceux-ci, les phospholipases (PLAs) jouent un rôle clé. Dans ce travail de thèse, une phospholipase du groupe A est prise en considération et sa cinétique complexe et son interaction avec les membranes lipidiques modèles sont analysés. Les phospholipases sont des enzymes lipolytiques qui hydrolysent les substrats phospholipidiques au niveau de liaisons ester spécifiques. Elles sont répandues dans la nature et jouent des rôles très divers depuis la transduction du signal et la production de médiator à l'homéostasie des phospholipides membranaires. Les phospholipases varient considérablement dans leur structure, leur fonction, leur régulation et leur mode d'action donc une compréhension plus profonde de leur dynamique et de leur cinétique peut être très crucial. L’étude présente consiste à employer la réflectivité neutronique et la spectrométrie de masse, mais aussi d'autres techniques physico-chimiques, pour mieux comprendre les principes qui sous-tendent la spécificité de substrat des phospholipases. Les réactions des PLAs se produisent en quelques étapes, les plus importantes étant corrélées à la spécificité de la PLA étudiée. Plus précisément, la propension à l'efflux et l'hébergement actif du site sont les deux goulots d'étranglement de la réaction, et à travers ces deux étapes le substrat préféré est sélectionné pour être clivé. La propension à l'efflux est la capacité d'un phospholipide molécule à sortir de la membrane où elle se trouve. Cette propriété est directement liée aux propriétés physiques de la molécule de phospholipide et de la membrane, telles que les interactions hydrophobes, qui jouent un rôle clé dans ce processus. Le deuxième goulot d'étranglement concerne l'hébergement du site actif, décrivant à quel point une molécule de phospholipide s'adapte dans la poche du site actif de la PLA. Ici, nous avons étudié en détail l'effet de la longueur de la chaîne acylique et de l'insaturation des phospholipides sur leur hydrolyse par le type PLA1-1 (provenant d'Aspergillus oryzae), afin d'évaluer comment le phospholipide préféré est sélectionné, en particulier si la première ou la deuxième étape est important dans ce processus. La PLA1-1 a été exprimée dans E. coli et purifiée sous sa forme pure. Les changements structurels de la membrane lipidique modèle ont également été analysés, y compris la manière dont ces changements affectent l'activité et l'évolution de la cinétique médiée par le PLA1-1 à l'examen. Les résultats obtenus montrent une nette préférence de la PLA1-1 pour les molécules phospholipidiques à forte propension à l'efflux, où un nombre plus court et plus élevé de chaînes acyles à doubles liaisons contenues dans les phospholipides semblent être celles qui sont clivées avec des taux élevés. De plus, une inhibition médiée par les acides gras libres libérés de la réaction d'hydrolyse semble se produire. Les changements structurels sur la membrane lors de la réaction d'hydrolyse se révèlent critiques dans certains cas pour la vitesse de la réaction. Les produits de l'hydrolyse des phospholipides forment une couche diluée sur le dessus de la membrane modèle à l'examen, plafonnant le profil de dégradation. Cette couche n'apparaît que lorsque la vitesse de réaction est inférieure à un certain niveau. L'activité lyso-PLA a été trouvée pour le PLA1-1, où après une certaine période au cours de la réaction, la deuxième chaîne acyle est également dégradée.Glycero-phospholipids are amphipathic molecules constituted by a polar head and hydrophobic chains. These molecules are involved in several pathways, and are also fundamental in the structural containment of cells and their organelles. For the membrane to be structurally and chemically functional, its fluidity has to be retained upon changes occurring in the surroundings. Therefore, several pathways for the phospholipid remodelling and degradation are constantly engaged. Within those, phospholipases play a key role. In this thesis work, a phospholipase of the group A is taken into consideration and analysed in its complex kinetics and interaction with model lipid membranes. Phospholipases (PLAs) are lipolytic enzymes that hydrolyse phospholipid substrates at specific ester bonds. They are widespread in nature and play very diverse roles right from signal transduction and lipid mediator production to membrane phospholipid homeostasis. Phospholipases vary considerably in their structure, function, regulation, and mode of action therefore a deeper understanding of their dynamics and kinetics can be very crucial. The present study involves employing neutron reflectivity and mass spectrometry, including other physico-chemical techniques, to better understand the principles underlying the substrate specificity of phospholipases. PLA reactions occur in few steps, where the most important ones are correlated with the specificity of the PLA under examination. Specifically, efflux propensity and active site accommodation are the two bottlenecks of the reaction, and through these two steps the preferred substrate is selected in order to be cleaved. The efflux propensity is the ability of a phospholipid molecule to move out from the membrane where it lies. This property is related directly to the physical properties of the phospholipid molecule and the membrane, such as the hydrophobic interactions, that play a key role in this process. The second bottleneck regards the active site accommodation, describing how well a phospholipid molecule adapts itself into the active site pocket of the PLA. Here, we studied in detail the effect of acyl chain length and unsaturation of phospholipids on their hydrolysis by type PLA1-1 (sourced from Aspergillus oryzae), in order to assess how the preferred phospholipid is selected, specifically if the first or the second step is important in this process. The PLA1-1 was expressed in E. coli and purified in its pure form. Structural changes of the model lipid membrane were also analysed, including how these changes affect the activity and the course of the kinetics mediated by the PLA1-1 under examination.The results obtained show a clear preference of the PLA1-1 for the high efflux propensity phospholipid molecules, where shorter and higher number of double bonds acyl chains contained in phospholipids appear to be the ones cleaved with high rates. Additionally, an inhibition mediated by the free fatty acids released from the hydrolysis reaction seems to occur. Structural changes on the membrane upon the hydrolysis reaction, are found to be critical in some cases for the rate of the reaction. Products from the hydrolysis of the phospholipids form a diluted layer on the top of the model membrane under examination, plateauing the degradation profile. This layer appears only when the reaction rate is below a certain level. Lyso-PLA activity was found for the PLA1-1, where after a certain period during the reaction, also the second acyl chain is degraded

Analyse des facteurs régulant l'activité de l'isoforme PLA1-1 : une étude de réflectivité neutronique et de spectrométrie de masse

Glycero-phospholipids are amphipathic molecules constituted by a polar head and hydrophobic chains. These molecules are involved in several pathways, and are also fundamental in the structural containment of cells and their organelles. For the membrane to be structurally and chemically functional, its fluidity has to be retained upon changes occurring in the surroundings. Therefore, several pathways for the phospholipid remodelling and degradation are constantly engaged. Within those, phospholipases play a key role. In this thesis work, a phospholipase of the group A is taken into consideration and analysed in its complex kinetics and interaction with model lipid membranes. Phospholipases (PLAs) are lipolytic enzymes that hydrolyse phospholipid substrates at specific ester bonds. They are widespread in nature and play very diverse roles right from signal transduction and lipid mediator production to membrane phospholipid homeostasis. Phospholipases vary considerably in their structure, function, regulation, and mode of action therefore a deeper understanding of their dynamics and kinetics can be very crucial. The present study involves employing neutron reflectivity and mass spectrometry, including other physico-chemical techniques, to better understand the principles underlying the substrate specificity of phospholipases. PLA reactions occur in few steps, where the most important ones are correlated with the specificity of the PLA under examination. Specifically, efflux propensity and active site accommodation are the two bottlenecks of the reaction, and through these two steps the preferred substrate is selected in order to be cleaved. The efflux propensity is the ability of a phospholipid molecule to move out from the membrane where it lies. This property is related directly to the physical properties of the phospholipid molecule and the membrane, such as the hydrophobic interactions, that play a key role in this process. The second bottleneck regards the active site accommodation, describing how well a phospholipid molecule adapts itself into the active site pocket of the PLA. Here, we studied in detail the effect of acyl chain length and unsaturation of phospholipids on their hydrolysis by type PLA1-1 (sourced from Aspergillus oryzae), in order to assess how the preferred phospholipid is selected, specifically if the first or the second step is important in this process. The PLA1-1 was expressed in E. coli and purified in its pure form. Structural changes of the model lipid membrane were also analysed, including how these changes affect the activity and the course of the kinetics mediated by the PLA1-1 under examination.The results obtained show a clear preference of the PLA1-1 for the high efflux propensity phospholipid molecules, where shorter and higher number of double bonds acyl chains contained in phospholipids appear to be the ones cleaved with high rates. Additionally, an inhibition mediated by the free fatty acids released from the hydrolysis reaction seems to occur. Structural changes on the membrane upon the hydrolysis reaction, are found to be critical in some cases for the rate of the reaction. Products from the hydrolysis of the phospholipids form a diluted layer on the top of the model membrane under examination, plateauing the degradation profile. This layer appears only when the reaction rate is below a certain level. Lyso-PLA activity was found for the PLA1-1, where after a certain period during the reaction, also the second acyl chain is degraded.Les glycéro-phospholipides sont des molécules amphipathiques constituées d'une tête polaire et de chaines hydrophobes. Ces molécules sont impliquées dans plusieurs mechanismes cellulaires, et sont également fondamentales dans le confinement structurel des cellules et de leurs organelles. Pour que la membrane soit structurellement et chimiquement fonctionnelle, elle doit retenir sa fluidité en cas de changements survenus dans l'environnement. Ainsi, plusieurs pathways de le remodelage et la dégradation des phospholipides sont constamment engagés. Au sein de ceux-ci, les phospholipases (PLAs) jouent un rôle clé. Dans ce travail de thèse, une phospholipase du groupe A est prise en considération et sa cinétique complexe et son interaction avec les membranes lipidiques modèles sont analysés. Les phospholipases sont des enzymes lipolytiques qui hydrolysent les substrats phospholipidiques au niveau de liaisons ester spécifiques. Elles sont répandues dans la nature et jouent des rôles très divers depuis la transduction du signal et la production de médiator à l'homéostasie des phospholipides membranaires. Les phospholipases varient considérablement dans leur structure, leur fonction, leur régulation et leur mode d'action donc une compréhension plus profonde de leur dynamique et de leur cinétique peut être très crucial. L’étude présente consiste à employer la réflectivité neutronique et la spectrométrie de masse, mais aussi d'autres techniques physico-chimiques, pour mieux comprendre les principes qui sous-tendent la spécificité de substrat des phospholipases. Les réactions des PLAs se produisent en quelques étapes, les plus importantes étant corrélées à la spécificité de la PLA étudiée. Plus précisément, la propension à l'efflux et l'hébergement actif du site sont les deux goulots d'étranglement de la réaction, et à travers ces deux étapes le substrat préféré est sélectionné pour être clivé. La propension à l'efflux est la capacité d'un phospholipide molécule à sortir de la membrane où elle se trouve. Cette propriété est directement liée aux propriétés physiques de la molécule de phospholipide et de la membrane, telles que les interactions hydrophobes, qui jouent un rôle clé dans ce processus. Le deuxième goulot d'étranglement concerne l'hébergement du site actif, décrivant à quel point une molécule de phospholipide s'adapte dans la poche du site actif de la PLA. Ici, nous avons étudié en détail l'effet de la longueur de la chaîne acylique et de l'insaturation des phospholipides sur leur hydrolyse par le type PLA1-1 (provenant d'Aspergillus oryzae), afin d'évaluer comment le phospholipide préféré est sélectionné, en particulier si la première ou la deuxième étape est important dans ce processus. La PLA1-1 a été exprimée dans E. coli et purifiée sous sa forme pure. Les changements structurels de la membrane lipidique modèle ont également été analysés, y compris la manière dont ces changements affectent l'activité et l'évolution de la cinétique médiée par le PLA1-1 à l'examen. Les résultats obtenus montrent une nette préférence de la PLA1-1 pour les molécules phospholipidiques à forte propension à l'efflux, où un nombre plus court et plus élevé de chaînes acyles à doubles liaisons contenues dans les phospholipides semblent être celles qui sont clivées avec des taux élevés. De plus, une inhibition médiée par les acides gras libres libérés de la réaction d'hydrolyse semble se produire. Les changements structurels sur la membrane lors de la réaction d'hydrolyse se révèlent critiques dans certains cas pour la vitesse de la réaction. Les produits de l'hydrolyse des phospholipides forment une couche diluée sur le dessus de la membrane modèle à l'examen, plafonnant le profil de dégradation. Cette couche n'apparaît que lorsque la vitesse de réaction est inférieure à un certain niveau. L'activité lyso-PLA a été trouvée pour le PLA1-1, où après une certaine période au cours de la réaction, la deuxième chaîne acyle est également dégradée

Evaluation of optical radiation emissions by a measurement campaign on LED sources for general lighting

The risk assessment from exposure to artificial optical radiation (AOR) has long been analyzed. Minor attention has been paid to incoherent sources used in offices (e.g. lamps, LED for lighting). The LED is becoming one of the most widespread light sources. Due to spectral characteristics of white LEDs some concerns have been raised regarding their safety for human health. The minimum requirements to protect workers against risks to health and safety that may result from exposure to the AOR are specified in the EU Directive 2006/25. In this paper the Authors discuss the results of a measurement survey of AOR emitted by LEDs suitable for substitution of lamps used in lighting. These results have been compared with the results of similar measurements on fluorescent tubes. The risk analysis was thorough in the range 300÷700nm (Blue Light Hazard) to define the Risk Group of LED in function of the exposure time as indicated in the EN 62471 on photobiological safety of lamps

Optical radiation measurements and risk group determination of 8W LED tubes for general lighting

In this paper the Authors discuss the results of a measurements survey of Artificial Optical Radiation emitted by LED tubes suitable for the substitution of tubular fluorescent lamps. The radiance and irradiance values, measured in a wide range of wavelengths (180¸3000nm), have been analyzed, as required in the EU Directive 2006/25. The measurement results on 8W LED tubes have been compared with the results of similar measurements conducted on 18W (T8) fluorescent lamps. The risk analysis was thorough in the range of wavelengths 300¸700nm in order to define the Risk Group of LED tubes in function of the maximum exposure time as indicated in the European Standard EN 62471

Energy consumptions, operating costs and CO2 emission of LED lighting in office buildings

The aim of the Authors is to study and compare, through in situ measurements and modeling software, the lighting of an office building with linear fluorescent lamps and LED tubes. Using the results of the Lighting Energy Numeric Indicator, the annual energy consumption due to lighting has been calculated. The evaluation of the operative costs saving and of the expected payback time due to the replacement of the lamps has been carried out. The analysis has been completed by the estimation of CO2 emission saving due to the use of LED tubes