Investigating the Role of the GET3-GET4/GET5 Interaction During Tail-Anchor Protein Targeting

The proper targeting of membrane proteins is essential to the viability of all cells. Tail-anchored (TA) proteins, defined as having a single transmembrane helix at their C-terminus, are post-translationally targeted to the endoplasmic reticulum (ER) membrane by the GET pathway (Guided Entry of TA proteins). In the yeast pathway, the handover of TA substrates is mediated by the heterotetrameric Get4/Get5 (Get4/5) complex, which tethers the co-chaperone Sgt2 to the central targeting factor, the Get3 ATPase. Although binding of Get4/5 to Get3 is critical for efficient TA targeting, the mechanisms by which Get4 regulates Get3 are unknown. To understand the molecular basis of Get4 function, we used a combination of structural biology, biochemistry, and cell biology. Get4/5 binds across the Get3 dimer interface, in an orientation only compatible with a closed Get3, providing insight into the role of nucleotide in complex formation. Additionally, this structure reveals two functionally distinct binding interfaces for anchoring and ATPase regulation, and loss of the regulatory interface leads to strong defects in vitro and in vivo. Additional crystal structures of the Get3-Get4/5 complex give rise to an alternate conformation, which represents an initial binding interaction mediated by electrostatics that facilitates the rate of subsequent inhibited complex formation. This interface is supported by an in-depth kinetic analysis of the Get3-Get4/5 interaction confirming the two-step complex formation. These results allow us to generate a refined model for Get4/5 function in TA targeting.

Síntese, caracterização e avaliação de materiais poliméricos com propriedades bactericidas

Nesta dissertação, foram preparados materiais poliméricos com atividade bactericida a partir de copolímeros de estireno (Sty) e divinilbenzeno (DVB) e de celulose bacteriana. Três copolímeros à base de Sty e DVB foram sintetizados através da técnica de polimerização em suspensão aquosa. Os copolímeros foram preparados com diferentes estruturas porosas, por meio da variação da composição do sistema diluente. Um copolímero comercial macrorreticulado, Amberlite XAD4, de elevada área superficial, também foi usado neste estudo com o objetivo de comparar sua estrutura polimérica e seu desempenho com o dos copolímeros sintetizados. Os copolímeros de Sty-DVB foram caracterizados por meio da densidade aparente, área específica, diâmetro médio de poros, volume de poros, microscopias ótica e eletrônica de varredura, grau de inchamento, espectrometria de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), análise termogravimétrica e análise elementar. Os copolímeros de Sty-DVB foram modificados quimicamente através da reação de nitração, seguida da reação de redução do grupo nitro a amino e posterior reação de diazotação e hidrólise do grupo sal de diazônio. Os copolímeros modificados contendo os grupos NH2 e OH foram utilizados como suporte para a ancoragem das nanopartículas de prata. As partículas de prata foram obtidas pela redução dos íons Ag+ empregando-se cloridrato de hidroxilamina como redutor e PVP como protetor de colóide. O teor de prata impregnada foi determinado pelo método volumétrico. A celulose bacteriana (BC) foi empregada como uma matriz para impregnação de nanopartículas de prata. Membranas de BC foram impregnadas com solução aquosa de AgNO3, a seguir foi realizada a redução dos íons Ag+ com três diferentes agentes redutores (hidrazina, hidroxilamina e ácido ascórbico) empregando ou não protetor de colóide (PVP ou gelatina). As membranas de BC/Ag0 obtidas foram caracterizadas por difração de raios-X, análise termogravimétrica e microscopia eletrônica de varredura. A capacidade bactericida dos copolímeros de Sty-DVB, dos copolímeros funcionalizados e impregnados com prata e das membranas de BC/Ag0 foi avaliada através do método da contagem em placa contra suspensões de Escherichia coli, em diferentes concentrações (103 a 107 células/mL). Foi observado que os copolímeros de origem e os copolímeros modificados contendo os grupos NO2 e NH2 não apresentaram atividade bactericida contra suspensões de E. coli em nenhuma concentração. Por outro lado, os copolímeros modificados contendo o grupo OH apresentaram alguma atividade bactericida, embora abaixo do esperado devido à baixa incorporação de hidroxilas fenólicas. Os copolímeros modificados impregnados com Ag apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados, o que comprova que a ação bactericida é devida às partículas de prata ancoradas nos copolímeros. Os copolímeros modificados contendo o grupo OH impregnados com Ag mesmo possuindo menores teores de prata apresentaram maior ação bactericida do que os copolímeros modificados contendo o grupo NH2 impregnados com Ag. A maior ação bactericida pode ser atribuída à combinação da atividade bactericida das partículas de prata com a atividade dos grupos hidroxilas fenólicas mesmo que estes grupos estejam pouco incorporados nos copolímeros. Os compósitos de BC/Ag0 exibiram atividade bactericida contra E. coli que foi atribuída à ação das nanoparticulas de prata obtidas quando foi empregada a hidroxilamina como agente redutor e a gelatina como protetor de colóide

O Impacto da colocação secundária na performance das firmas

O objetivo do presente trabalho foi examinar o desempenho das firmas em períodos próximos à realização da colocação secundária, perfazendo uma análise das pesquisas relatadas sobre o evento. Como constatado na literatura, os agentes alienam sua participação acionária por motivos diversos e, dependendo do tipo de informação que o alienante possui, a performance das ações e operacional das firmas tendem a ser robusto em momentos próximos ao fenômeno e fraco conforme vai se distanciando do mesmo. Foi a demonstração dessa repercussão que se buscou comprovar nesse trabalho, tratando de diferenciar os efeitos no mercado quando a venda é feita por um detentor de informação privilegiada da que é realizada por um alienante que não detém esse tipo de informação. O que se depreende da literatura é que os agentes no momento da venda de suas ações tendem a se aproveitar da janela de oportunidade. Apresentando ainda as teorias levantadas sobre o tema, percebe-se que elas possuem um poder de explicação sobre o que ocorre no mercado de capitais no momento da distribuição secundária.

Heterogeneous catalytic properties of unprecedented m-O-[FeTCPP]2 dimers (H2TCPP = meso-tetra(4-carboxyphenyl)porphyrin): unusual superhyperfine EPR structure

Articulo científico Dalton Transactions

Biomimetic catalysts based on metalloporphyrin MOFs

Comunicación a congreso (póster): 12th European Biological Inorganic Chemistry Conference (EuroBIC 12) Zurich, August 24-28 2014.

Educação Infantil-Ensino Fundamental: possibilidades de produções curriculares no entre-lugar

Este trabalho objetiva investigar os processos de produção de sentidos na construção de políticas curriculares no entre-lugar Educação Infantil - Ensino Fundamental, analisando as articulações/mediações/negociações firmadas nas arenas em que são produzidos os sentidos que se hegemonizam na construção do currículo, observando e compreendendo a Coordenação Pedagógica como instância de articulação/mediação/negociação. Para tanto, optei por observar no contexto amplo no Colégio de Aplicação do Instituto Superior do Rio de Janeiro (CAp-ISERJ) os encontros dos professores da Educação Infantil e Ensino Fundamental realizados como espaço de produção curricular, ancorando-se na perspectiva metodológica da abordagem do ciclo de políticas desenvolvido por Stephen J. Ball, que considera os contextos de influências, contextos da produção de textos e contextos da prática instâncias que não estão segmentadas, superando a ideia de que as políticas curriculares são produzidas pelos governos e a escola as implementa. Esse entendimento insere ainda a Coordenação Pedagógica no contexto que rompe com a perspectiva geralmente a ela associada, de esfera administrativa de onde emana ou representa as políticas governamentais, mas como esfera marcada pela ação de articulação por meio de mediação e negociação no processo de construção dos textos na escola. Introduzo as questões da pesquisa trazendo inicialmente os caminhos pelos quais a pesquisa foi se delineando e os objetivos. No primeiro capítulo situo a pesquisa, o cotidiano escolar e as situações provocadas pela Lei Estadual n 5.488/09 no espaço do CAp-ISERJ. Através dos textos das legislações e orientações curriculares sobre a ampliação do Ensino Fundamental para nove anos, observo seu processo de construção da legislação em vigor a partir do olhar para o lugar da criança com seis anos, em âmbito nacional e com seis/cinco no âmbito estadual. No segundo capítulo, proponho o diálogo a partir da abordagem metodológica do ciclo de políticas em Ball. As leituras de Bhabha e Bakhtin se configuram no horizonte de entendimento dos processos discursivos no espaço dos encontros dos professores como espaço pesquisado. A postura desconstrutivista perpassou a construção do terceiro capítulo; a análise foi desenvolvida a partir dos vieses da integração, como discurso na escola e a criança com cinco anos e como esses sentidos vêm sendo disputados na escola; essa leitura possibilitou o desdobramento das questões relativas a infância, escolarização e ludicidade no processo de negociação das produções de políticas curriculares no contexto da prática. Na impossibilidade da totalidade, as questões inerentes à construção da pesquisa e os fios que foram puxados como aberturas de reflexões não concluem ou não fixam as considerações apresentadas.

A modulação da via do AMPc/PKA altera a morfologia da oligodendroglia e a distribuição das proteínas CNPase e MAG in vitro

A diferenciação da oligodendroglia depende de alterações coordenadas no citoesqueleto e na sua relação com a membrana plasmática, um componente importante para a formação da bainha de mielina. A 23 nucleotídeo cíclico 3 fosfodiesterase (CNPase) está relacionada com a organização do citoesqueleto, sendo uma proteína ancoradoura de microtúbulos na membrana plasmática. In vitro, a CNPase compõe, com a F-actina e os microtúbulos, as estruturas semelhantes a nervuras ou os componentes radiais. A glicoproteína associada a mielina (MAG), também é importante para a formação dos véus de membrana e está associada a CNPase e a tubulina. Além disso, as três proteínas podem ser reguladas pela via de sinalização do AMPc/PKA. Buscando avaliar os efeitos da via do AMPc/PKA na regulação da diferenciação oligodendroglial, culturas de hemisférios cerebrais com 5 dias foram tratadas por 30 min ou 24 h com o inibidor (SQ22356-SQ [1 M]) ou com o ativador (forscolina [10M]) da adenilato ciclase ou com o inibidor da PKA, H-89 [1 M]. A oligodendroglia foi identificada pelo anticorpo anti-CNPase e por sua morfologia. Com 30 min de tratamento com forscolina, as células das culturas tratadas apresentaram prolongamentos maiores e menos véus de membrana quando comparadas às culturas controle. O tratamento com SQ também causou um aumento no tamanho dos prolongamentos e o tratamento com H-89 causou a redução no tamanho dos prolongamentos e nos véus de membrana. Com 24 h, as células tratadas com forscolina apresentaram poucos prolongamentos, já as culturas tratadas com SQ apresentaram um aumento no tamanho do prolongamento e as tratadas com H-89 demonstraram redução no véu de membrana. Observamos também alterações na distribuição da CNPase, tubulina e MAG, a primeira apresentou uma concentração próxima ao núcleo depois dos dois tempos de tratamento com H-89, o mesmo ocorreu com a tubulina. A CNPase adquiriu ainda um padrão puntiforme depois de 24 h de tratamento com ambos os inibidores. A MAG apresentou um aumento na concentração próximo ao núcleo depois de 30 min de tratamento com forscolina e SQ. O tratamento com SQ também reduziu a distribuição da MAG nos véus de membrana. A mesma redução foi observada depois de 24 h de tratamento com H-89. Esses resultados reforçam a participação da via do AMPc/PKA no desenvolvimento da oligodendroglia, incluindo a formação dos prolongamentos, suas ramificações e ainda a formação dos véus de membrana, com prováveis consequências na formação e manutenção da bainha de mielina.

Flexoelectro-optic properties of chiral nematic liquid crystals in the uniform standing helix configuration.

The flexoelectro-optic effect describes the rotation of the optic axis of a short-pitch chiral nematic liquid crystal under the application of an electric field. We investigate the effect in the uniform standing helix, or "Grandjean" configuration. An in-plane electric field is applied. The director profile is determined numerically using a static one-dimensional continuum model with strong surface anchoring. The Berreman method is used to solve for plane-wave solutions to Maxwell's equations, and predict the optical properties of the resulting structure in general cases. By using a chiral nematic with short pitch between crossed polarizers an optical switch may be generated. With no applied field the configuration is nontransmissive at normal incidence, but becomes transmissive with an applied field. For this case, numerical results using the Berreman method are supplemented with an analytic theory and found to be in good agreement. The transmitted intensity as a function of tilt, the contrast ratio, and the tilt required for full intensity modulation are presented. The angular dependence of the transmission is calculated and the isocontrast curves are plotted. For typical material and cell parameters a switching speed of 0.017 ms and contrast ratio of 1500:1 at normal incidence are predicted, at a switch-on tilt of 41.5 degrees. Experimental verification of the analytic and numerical models is provided.

Rapid assessment of stony coral richness and condition on Saba Bank, Netherlands Antilles

The benthic habitats of Saba Bank (17°25′N, 63°30′W) are at risk from maritime traffic, especially oil tankers (e.g., anchoring). To mitigate this risk, information is needed on the biodiversity and location of habitats to develop a zone use plan. A rapid survey to document the biodiversity of macro-algae, sponges, corals and fishes was conducted. Here we report on the richness and condition of stony coral species at 18 select sites, and we test for the effects of bottom type, depth, and distance from platform edge. Species richness was visually assessed by roving scuba diver with voucher specimens of each species collected. Coral tissue was examined for bleaching and diseases. Thirty-three coral species were documented. There were no significant differences in coral composition among bottom types or depth classes (ANOSIM, P>0.05). There was a significant difference between sites (ANOSIM, P<0.05) near and far from the platform edge. The number of coral species observed ranged from zero and one in algal dominated habitats to 23 at a reef habitat on the southern edge of the Bank. Five reef sites had stands of Acropora cervicornis, a critically endangered species on the IUCN redlist. Bleaching was evident at 82% of the sites assessed with 43 colonies bleached. Only three coral colonies were observed to have disease. Combining our findings with that of other studies, a total of 43 species have been documented from Saba Bank. The coral assemblage on the bank is representative and typical of those found elsewhere in the Caribbean. Although our findings will help develop effective protection, more information is needed on Saba Bank to create a comprehensive zone use plan. Nevertheless, immediate action is warranted to protect the diverse coral reef habitats documented here, especially those containing A. cervicornis.

Biogeographic characterization of fish communities and associated benthic habitats within the Flower Garden Banks National Marine Sanctuary: sampling design and implementation of scuba surveys on the coral caps

The Flower Garden Banks National Marine Sanctuary (FGBNMS) is located in the northwestern Gulf of Mexico approximately 180 km south of Galveston, Texas. The sanctuary’s distance from shore combined with its depth (the coral caps reach to within approximately 17 m of the surface) result in limited exposure of this coral reef ecosystem to natural and human-induced impacts compared to other coral reefs of the western Atlantic. In spite of this, the sanctuary still confronts serious impacts including hurricanes events, recent outbreaks of coral disease, an increase in the frequency of coral bleaching and the massive Diadema antillarum die-off during the mid-1980s. Anthropogenic impacts include large vessel anchoring, commercial and recreational fishing, recreational scuba diving, and oil and gas related activities. The FGBNMS was designated in 1992 to help protect against some of these impacts. Basic monitoring and research efforts have been conducted on the banks since the 1970s. Early on, these efforts focused primarily on describing the benthic communities (corals, sponges) and providing qualitative characterizations of the fish community. Subsequently, more quantitative work has been conducted; however, it has been limited in spatial scope. To complement these efforts, the current study addresses the following two goals put forth by sanctuary management: 1) to develop a sampling design for monitoring benthic fish communities across the coral caps; and 2) to obtain a spatial and quantitative characterization of those communities and their associated habitats.

Embodied energy as an environmental impact indicator for basement wall construction

Attempts were made to quantify the environmental impacts of the basement walls of two commercial buildings in London. Four different retaining wall options were designed based on steel and concrete systems for each of the sites. It was considered that excavation would take place with the aid of a one or two anchors system. Evaluation of embodied energy (EE) and CO2 emissions for each of the wall designs and anchoring systems were compared. Results show that there are notable differences in EE between different wall designs. Using the averaged set of Embodied Energy Intensity (EEI) values, the use of recycled steel over virgin steel would reduce the EE of the wall significantly. The difference in anchor designs is relatively insignificant, and therefore the practicality of the design for the specific site should be the deciding factor for anchor types. Generally, the scale of environmental impacts due to constructions is large compared to other aspects in life as demonstrated with the comparisons to car emissions and household energy consumption. Copyright ASCE 2008.

On the growth and form of the gut.

The developing vertebrate gut tube forms a reproducible looped pattern as it grows into the body cavity. Here we use developmental experiments to eliminate alternative models and show that gut looping morphogenesis is driven by the homogeneous and isotropic forces that arise from the relative growth between the gut tube and the anchoring dorsal mesenteric sheet, tissues that grow at different rates. A simple physical mimic, using a differentially strained composite of a pliable rubber tube and a soft latex sheet is consistent with this mechanism and produces similar patterns. We devise a mathematical theory and a computational model for the number, size and shape of intestinal loops based solely on the measurable geometry, elasticity and relative growth of the tissues. The predictions of our theory are quantitatively consistent with observations of intestinal loops at different stages of development in the chick embryo. Our model also accounts for the qualitative and quantitative variation in the distinct gut looping patterns seen in a variety of species including quail, finch and mouse, illuminating how the simple macroscopic mechanics of differential growth drives the morphology of the developing gut.

Influence of ground anchors on topographic amplification at slope crests

One feature of earthquake loading in regions containing sloping ground is a marked increase in accelerations at the crests of slopes. Many field cases exist where such increased accelerations were measured. The observed increase in the amount and severity of observed building damage near the edge of cliff-type topographies has been attributed to the topographic amplification. To counter this, it has been shown that anchoring the soil mass responsible for this to the rest of the stable soil mass can reduce the amount of topographic amplification. In this study, dynamic centrifuge modelling will be used to identify the region affected by topographic amplification in a model slope. The soil accelerations recorded will be compared to those measured in a comparable model treated by anchors. In addition, the tension measured in the anchors will be examined in order to better understand how the anchors are transferring the loads and mitigating these amplifications. © 2010 Taylor & Francis Group, London.

Extracellular-matrix tethering regulates stem-cell fate.

To investigate how substrate properties influence stem-cell fate, we cultured single human epidermal stem cells on polydimethylsiloxane (PDMS) and polyacrylamide (PAAm) hydrogel surfaces, 0.1 kPa-2.3 MPa in stiffness, with a covalently attached collagen coating. Cell spreading and differentiation were unaffected by polydimethylsiloxane stiffness. However, cells on polyacrylamide of low elastic modulus (0.5 kPa) could not form stable focal adhesions and differentiated as a result of decreased activation of the extracellular-signal-related kinase (ERK)/mitogen-activated protein kinase (MAPK) signalling pathway. The differentiation of human mesenchymal stem cells was also unaffected by PDMS stiffness but regulated by the elastic modulus of PAAm. Dextran penetration measurements indicated that polyacrylamide substrates of low elastic modulus were more porous than stiff substrates, suggesting that the collagen anchoring points would be further apart. We then changed collagen crosslink concentration and used hydrogel-nanoparticle substrates to vary anchoring distance at constant substrate stiffness. Lower collagen anchoring density resulted in increased differentiation. We conclude that stem cells exert a mechanical force on collagen fibres and gauge the feedback to make cell-fate decisions.

Highly efficient detector of the neurotransmitter ACh and AChE inhibitors

Among the variety of applications for biosensors one of the exciting frontiers is to utilize those devices as post-synaptic sensing elements in chemical coupling between neurons and solid-state systems. The first necessary step to attain this challenge is to realize highly efficient detector for neurotransmitter acetylcholine (ACh). Herein, we demonstrate that the combination of floating gate configuration of ion-sensitive field effect transistor (ISFET) together with diluted covalent anchoring of enzyme acetylcholinesterase (AChE) onto device sensing area reveals a remarkable improvement of a four orders of magnitude in dose response to ACh. This high range sensitivity in addition to the benefits of peculiar microelectronic design show, that the presented hybrid provides a competent platform for assembly of artificial chemical synapse junction. Furthermore, our system exhibits clear response to eserine, a competitive inhibitor of AChE, and therefore it can be implemented as an effective sensor of pharmacological reagents, organophosphates, and nerve gases as well. © 2007 Materials Research Society.