Observational and Dynamical Characterization of Main-Belt Comet P/2010 R2 (La Sagra)

We present observations of comet-like main-belt object P/2010 R2 (La Sagra) obtained by Pan-STARRS 1 and the Faulkes Telescope-North on Haleakala in Hawaii, the University of Hawaii 2.2 m, Gemini-North, and Keck I telescopes on Mauna Kea, the Danish 1.54 m telescope at La Silla, and the Isaac Newton Telescope on La Palma. An antisolar dust tail is observed from August 2010 through February 2011, while a dust trail aligned with the object's orbit plane is also observed from December 2010 through August 2011. Assuming typical phase darkening behavior, P/La Sagra is seen to increase in brightness by >1 mag between August 2010 and December 2010, suggesting that dust production is ongoing over this period. These results strongly suggest that the observed activity is cometary in nature (i.e., driven by the sublimation of volatile material), and that P/La Sagra is therefore the most recent main-belt comet to be discovered. We find an approximate absolute magnitude for the nucleus of H_R=17.9+/-0.2 mag, corresponding to a nucleus radius of ~0.7 km, assuming an albedo of p=0.05. Using optical spectroscopy, we find no evidence of sublimation products (i.e., gas emission), finding an upper limit CN production rate of Q_CN<6x10^23 mol/s, from which we infer an H2O production rate of Q_H2O<10^26 mol/s. Numerical simulations indicate that P/La Sagra is dynamically stable for >100 Myr, suggesting that it is likely native to its current location and that its composition is likely representative of other objects in the same region of the main belt, though the relatively close proximity of the 13:6 mean-motion resonance with Jupiter and the (3,-2,-1) three-body mean-motion resonance with Jupiter and Saturn mean that dynamical instability on larger timescales cannot be ruled out.Comment: 23 pages, 13 figures, accepted for publication in A

Études fonctionnelles et structurales de la protéine EED, partenaire cellulaire du virus VIH-1 et de la cellulase "froide" Cel5G de Pseudoalteromonas haloplanktis

La protéine humaine EED appartient à la famille des "Polycomb". Elle intervient dans la régulation génique. Elle jouerait aussi un rôle dans le cycle du virus de l'immunodéficience humaine (VIH-1) en participant au transport du complexe de préintégration et en facilitant la réaction d'intégration. EED a été surproduite afin d'être cristallisée seule et en complexe avec les protéines virales IN, MA et Nef. Un modèle de EED a été construit par homologie structurale. D'après nos expériences de " phage display ", les régions susceptibles d'interagir avec les partenaires viraux se situent sur des boucles de ce modèle. La bactérie psychrophile P. haloplanktis produit la cellulase Cel5G. Les structures de cette cellulase seule et en complexe avec le cellobiose, ont été déterminées à haute résolution par remplacement moléculaire. La cellulase Cel5A de la bactérie mésophile E. chrysanthemi a été utilisée comme modèle. Nos résultats permettent de mieux comprendre les déterminants structuraux responsables de l'adaptation des enzymes aux basses températuresLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocCACHAN-ENS (940162301) / SudocSudocFranceF

Etude cristallographique et fonctionnelle des isoenzymes de l'a-amylase d'orge (leurs structures 3d en action révelent des modes distincts de reconnaissance des olysaccharides et de nouvelles molécules inhibitrices)

Le grain d'orge contient deux isoenzymes de la famille des alpha-amylases (AMY1 et AMY2) qui sont impliqués dans la dégradation de l'amidon nécessaire à la croissance de l'embryon de plante. La structure tridimensionnelle de AMY2 (résolue par cristallographie et diffraction des rayons X) est connue dans son état natif, mais aussi en complexe, d'une part avec l'acarbose (un pseudo-tétrasaccharide inhibiteur) et d'autre part avec l'inhibiteur protéique bifonctionnel endogène BASI. Malgré leur très grande similitude de séquence, AMY1 et AMY2 se distinguent à plusieurs niveaux : point isoélectrique, stabilité à pH acide ou à haute température, affinité pour les ions calcium et pour les substrats solubles, efficacité différente pour l'hydrolyse des granules d'amidon. Enfin, seul AMY2 est inhibé par BASI. Cette étude présente la structure native de AMY1, résolue par cristallographie, et l'analyse comparée des deux isoenzymes, en vue d'expliquer leurs remarquables différences de propriétés. La résolution des structures des complexes avec l'acarbose et des analogues de substrat fournit également des informations sur les mécanismes d'hydrolyse et d'inhibition de AMY1. De plus, la structure d'un complexe entre AMY1 et un substrat naturel (maltoheptaose) nous a permis d'étudier en détail les différents sous-sites de fixation du substrat à l'enzyme et d'identifier un nouveau site de surface pouvant lier des polysaccharides. Ce site, présent uniquement chez AMY1, révèle pour la première fois, le rôle du domaine C d'une alpha-amylase. Enfin, la découverte d'une nouvelle classe potentielle d'inhibiteurs de glycosidases de type polyamine est présentée. Un complexe AMY1/spermidine a montré que la polyamine se fixait préférentiellement dans le site actif, même en présence d'acarbose. Cette propriété semble pouvoir s'étendre à d'autres alpha-amylases (notamment humaine) et servir de base à la conception de nouveaux inhibiteurs à visées thérapeutiques.LYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

ETUDE STRUCTURALE DE LA PROTEINE HASA, UN HEMOPHORE IMPLIQUE DANS UNE VOIE ORIGINALE D'ACQUISITION DU FER

LE FER EST UN ELEMENT ESSENTIEL POUR LA PLUPART DES ORGANISMES VIVANTS ; ASSOCIE A DES METALLOPROTEINES, IL INTERVIENT DANS DES MECANISMES AUSSI VARIES QUE LA PHOTOSYNTHESE, LA RESPIRATION OU LE TRANSPORT D'OXYGENE. LES BACTERIES ONT DEVELOPPE PLUSIEURS VOIES D'ACQUISITION DE CET ELEMENT EN FONCTION DES CHANGEMENTS DU MILIEU EXTERIEUR. EN CAS DE CONTACT AVEC UN HOTE UNE SOURCE POTENTIELLE DE FER SE TROUVE DANS LES ERYTHROCYTES QUI CONTIENNENT JUSQU'A 300 MG.ML 1 D'HEMOGLOBINE, UNE PROTEINE CONTENANT UN COFACTEUR A FER : L'HEME. QUELQUES BACTERIES, DONT SERRATIA MARCESCENS, SONT CAPABLES D'UTILISER LE FER DE L'HEME DE L'HEMOGLOBINE PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA SECRETION D'UN HEMOPHORE APPELE HASA. CELUI-CI CAPTE L'HEME LIBRE COMME L'HEME LIE A L'HEMOGLOBINE, AFIN DE L'ACHEMINER VERS LE RECEPTEUR DE LA MEMBRANE EXTERNE (HASR) LEQUEL, EN RETOUR, ASSURE SON TRANSPORT VERS L'INTERIEUR DE LA CELLULE. LE MECANISME PAR LEQUEL LA PROTEINE HASA EST SECRETEE FAIT APPEL A UN TRANSPORTEUR DE TYPE ABC. NOUS AVONS DETERMINE LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE DU COMPLEXE HEME / HASA DANS TROIS FORMES CRISTALLINES. UN FEUILLET LARGEMENT COURBE, SUR LEQUEL VIENNENT INTERAGIR LES QUATRE HELICES , FORME LE CORPS DE LA PROTEINE. A L'INTERFACE ENTRE CES DEUX PARTIES DE LA STRUCTURE EST LOCALISE LE SITE DE FIXATION DE L'HEME. CETTE FIXATION SE FAIT PAR L'INTERMEDIAIRE DE DEUX LIGANDS AXIAUX : L'HISTIDINE 32 ET LA TYROSINE 75. LA GEOMETRIE DU SITE DE FIXATION DE L'HEME NOUS PERMET D'EXPLIQUER DEUX DES PRINCIPALES PROPRIETES BIOPHYSIQUES DE LA PROTEINE HASA : D'UNE PART LE POTENTIEL REDOX TRES BAS DE L'HEME (550 MV) ET D'AUTRE PART L'AFFINITE RELATIVE DE L'HEME POUR LA PROTEINE QUI DOIT ETRE A LA FOIS ELEVEE (POUR CAPTER L'HEME) ET MODULABLE (POUR POUVOIR RENDRE L'HEME AU RECEPTEUR HASR). L'ABSENCE DE DENSITE ELECTRONIQUE POUR LES QUATORZE DERNIERS RESIDUS IMPORTANTS POUR LA SECRETION INDIQUE QUE LE MOTIF RELATIVEMENT CONSERVE ELLAA EST EXPOSE AU SOLVANT ET EST FLEXIBLE. CETTE MOBILITE POURRAIT ETRE UN PRE-REQUIS DANS LE PROCESSUS DE SECRETION PAR LA VOIE ABC-DEPENDANTE. LA STRUCTURE TRIDIMENSIONNELLE DE L'HEMOPHORE HASA DEFINIT LES BASES STRUCTURALES DES MECANISMES IMPLIQUES DANS LA CAPTATION DE L'HEME. DES EXPERIENCES DE MUTAGENESE DIRIGEE PERMETTRONT D'OBTENIR D'AVANTAGE D'INFORMATIONS CONCERNANT CETTE VOIE ORIGINALE D'ACQUISITION DU FER.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Études fonctionnelles et structurales d'un transporteur membranaire de multiples drogues et de deux saccharose isomérases bactériennes

La protéine membranaire BmrA de Bacillus subtilis est un transporteur ABC (ATP-binding cassette) impliqué dans les phénomènes de résistance à de multiples drogues. Son protocole de purification a été optimisé afin de l'adapter aux exigences d'une étude cristallographique et une caractérisation détaillée du complexe protéine-détergent-lipides purifié a été réalisée par diverses méthodes biophysiques. Parallèlement, des essais de cristallisation ont été menés sur la protéine sauvage et sur un mutant inactif. Les saccharose isomérases MutB de P. mesoacidophila MX-45 et SmuA de P. rubrum catalysent l'isomérisation du saccharose en isomaltulose et tréhalulose, deux édulcorants au fort potentiel nutritionnel et industriel. Les deux enzymes ont été cristallisées et de nombreuses structures de MutB native et de mutants, en complexe avec divers inhibiteurs ou avec le substrat naturel, ont été résolues nous permettant d'analyser les mécanismes et spécificités des réactions catalyséesLYON1-BU.Sciences (692662101) / SudocSudocFranceF

Bacterial sucrose isomerases: properties and structural studies

International audienceDue to their significant role in food industry, sucrose isomerases are good candidates for rational protein engineering. Hence, specific modi. cations in order to modify substrate affinity and selectivity, product specificity but also to adapt their catalytic properties to particular industrial process conditions, is interesting. Our work on the structural studies of the sucrose isomerase, MutB, which presents the first structural data available on a trehalulose synthase and the first experimental data on complexed forms of sucrose isomerases represents a significant advance in the understanding of these enzymes. In this review we give an overview of what is known on biochemical properties and structural aspects of different sucrose isomerases in particular those reported from bacteria

Probing the Role of Divalent Metal Ions in a Bacterial Psychrophilic Metalloprotease: Binding Studies of an Enzyme in the Crystalline State by X-Ray Crystallography

The psychrophilic alkaline metalloprotease (PAP) produced by a Pseudomonas bacterium isolated in Antarctica belongs to the clan of metzincins, for which a zinc ion is essential for catalytic activity. Binding studies in the crystalline state have been performed by X-ray crystallography in order to improve the understanding of the role of the zinc and calcium ions bound to this protease. Cocrystallization and soaking experiments with EDTA in a concentration range from 1 to 85 mM have resulted in five three-dimensional structures with a distinct number of metal ions occupying the ion-binding sites. Evolution of the structural changes observed in the vicinity of each cation-binding site has been studied as a function of the concentration of EDTA, as well as of time, in the presence of the chelator. Among others, we have found that the catalytic zinc ion was the first ion to be chelated, ahead of a weakly bound calcium ion (Ca 700) exclusive to the psychrophilic enzyme. Upon removal of the catalytic zinc ion, the side chains of the active-site residues His-173, His-179 and Tyr-209 shifted ∼4, 1.0, and 1.6 Å, respectively. Our studies confirm and also explain the sensitivity of PAP toward moderate EDTA concentrations and propose distinct roles for the calcium ions. A new crystal form of native PAP validates our previous predictions regarding the adaptation of this enzyme to cold environments as well as the proteolytic domain calcium ion being exclusive for PAP independent of crystallization conditions

Structure / function relationships of sucrose isomerases with different product specificity

Proceedings of the Symposium on Amylases and Related Enzymes, 2009International audienceSucrose isomerases from Protaminobacter rubrum, SmuA, and from Pseudomonas mesoacidophila MX-45, MutB, have been crystallized, and their three-dimensional structures solved. Determination of these crystal structures in their native states as well as in complex with substrate and substrate analogues have con- tributed to the visualization of a part of the double displacement reaction mechanism of this class of enzymes, and to the understanding of the specificity of the products. Comparative structural studies between the three- dimensional structures of trehalulose synthase, MutB, and the isomaltulose synthase, SmuA, have been conducted as well