Le système de recombinaison site-spécifique dif/Xer de Campylobacter jejuni

Chez les bactéries à chromosome circulaire, la réplication peut engendrer des dimères que le système de recombinaison site-spécifique dif/Xer résout en monomères afin que la ségrégation des chromosomes fils et la division cellulaire se fassent normalement. Ses composants sont une ou deux tyrosines recombinases de type Xer qui agissent à un site de recombinaison spécifique, dif, avec l’aide de la translocase FtsK qui mobilise l’ADN au septum avant la recombinaison. Ce système a été d’abord identifié et largement caractérisé chez Escherichia coli mais il a également été caractérisé chez de nombreuses bactéries à Gram négatif et positif avec des variantes telles que les systèmes à une seule recombinase comme difSL/XerS chez Streptococcus sp et Lactococcus sp. Des études bio-informatiques ont suggéré l’existence d’autres systèmes à une seule recombinase chez un sous-groupe d’ε-protéobactéries pathogènes, dont Campylobacter jejuni et Helicobacter pylori. Les acteurs de ce nouveau système sont XerH et difH. Dans ce mémoire, les premières recherches in vitro sur ce système sont présentées. La caractérisation de la recombinase XerH de C. jejuni a été entamée à l’aide du séquençage de son gène et de tests de liaison et de clivage de l’ADN. Ces études ont montré que XerH pouvait se lier au site difSL de S. suis de manière non-coopérative : que XerH peut se lier à des demi-sites de difSL mais qu’elle ne pouvait, dans les conditions de l’étude effectuer de clivage sur difSL. Des recherches in silico ont aussi permis de faire des prédictions sur FtsK de C. jejuni.

Influence de l'initiation de la traduction sur le changement programmé du cadre de lecture en -1 responsable de la synthèse des enzymes du virus de l’immunodéficience humaine de type 1

Le virus de l’immunodéficience humaine de type 1 (VIH-1) est responsable du syndrome de l’immunodéficience acquise (SIDA). Il faut identifier de nouvelles cibles pour le développement d’agents anti-VIH-1, car ce virus développe une résistance aux agents présentement utilisés. Notre but est d’approfondir la caractérisation de l’étape du changement de cadre de lecture ribosomique en -1 (déphasage -1) nécessaire à la production du précurseur des enzymes du VIH-1. Ce déphasage est programmé et effectué par une minorité de ribosomes lorsqu’ils traduisent la séquence dite glissante à un endroit spécifique de l’ARN messager (ARNm) pleine-longueur du VIH-1. L’efficacité de déphasage est contrôlée par le signal stimulateur de déphasage (SSF), une tige-boucle irrégulière située en aval de la séquence glissante. La structure du SSF est déroulée lors du passage d’un ribosome, mais elle peut se reformer ensuite. Nous avons montré que des variations de l’initiation de la traduction affectent l’efficacité de déphasage. Nous avons utilisé, dans des cellules Jurkat-T et HEK 293T, un rapporteur bicistronique où les gènes codant pour les luciférases de la Renilla (Rluc) et de la luciole (Fluc) sont séparés par la région de déphasage du VIH-1. La Rluc est produite par tous les ribosomes traduisant l’ARNm rapporteur alors que la Fluc est produite uniquement par les ribosomes effectuant un déphasage. L’initiation de ce rapporteur est coiffe-dépendante, comme pour la majorité des ARNm cellulaires. Nous avons examiné l’effet de trois inhibiteurs de l’initiation et montré que leur présence augmente l’efficacité de déphasage. Nous avons ensuite étudié l’effet de la tige-boucle TAR, qui est présente à l’extrémité 5’ de tous les ARNm du VIH-1. TAR empêche la liaison de la petite sous-unité du ribosome (40S) à l’ARNm et module aussi l’activité de la protéine kinase dépendante de l’ARN double-brin (PKR). L’activation de PKR inhibe l’initiation en phosphorylant le facteur d’initiation eucaryote 2 (eIF2) alors que l’inhibition de PKR a l’effet inverse. Nous avons étudié l’effet de TAR sur la traduction et le déphasage via son effet sur PKR en utilisant TAR en trans ou en cis, mais à une certaine distance de l’extrémité 5’ afin d’éviter l’interférence avec la liaison de la 40S. Nous avons observé qu’une faible concentration de TAR, qui active PKR, augmente l’efficacité de déphasage alors qu’une concentration élevée de TAR, qui inhibe PKR, diminue cette efficacité. Nous avons proposé un modèle où des variations de l’initiation affectent l’efficacité de déphasage en modifiant la distance entre les ribosomes parcourant l’ARNm et, donc, la probabilité qu’ils rencontrent un SSF structuré. Par la suite, nous avons déterminé l’effet de la région 5’ non traduite (UTR) de l’ARNm pleine-longueur du VIH-1 sur l’efficacité de déphasage. Cette 5’UTR contient plusieurs régions structurées, dont TAR à l’extrémité 5’, qui peut interférer avec l’initiation. Cet ARNm a une coiffe permettant une initiation coiffe-dépendante ainsi qu’un site d’entrée interne des ribosomes (IRES), permettant une initiation IRES-dépendante. Nous avons introduit cette 5’UTR, complète ou en partie, comme 5’UTR de notre ARNm rapporteur bicistronique. Nos résultats démontrent que cette 5’UTR complète inhibe l’initiation coiffe dépendante et augmente l’efficacité de déphasage et que ces effets sont dus à la présence de TAR suivie de la tige-boucle Poly(A). Nous avons aussi construit un rapporteur tricistronique où les ribosomes exprimant les luciférases utilisent obligatoirement l’IRES. Nous avons observé que cette initiation par l’IRES est faible et que l’efficacité de déphasage correspondante est également faible. Nous avons formulé une hypothèse pour expliquer cette situation. Nous avons également observé que lorsque les deux modes d’initiation sont disponibles, l’initiation coiffe dépendante est prédominante. Finalement, nous avons étudié l’effet de la protéine virale Tat sur l’initiation de la traduction et sur l’efficacité de déphasage. Nous avons montré qu’elle augmente l’initiation de la traduction et que son effet est plus prononcé lorsque TAR est située à l’extrémité 5’ des ARNm. Nous proposons un modèle expliquant les effets de Tat sur l’initiation de la traduction par l’inhibition de PKR ainsi que par des changements de l’expression de protéines cellulaires déroulant TAR. Ces résultats permettent de mieux comprendre les mécanismes régissant le déphasage du VIH-1, ce qui est essentiel pour le développement d’agents anti-déphasage.

L’outillage sur plaquette en quartzite du site ElFs-010. Étude d’une technologie distinctive en Jamésie, Québec (1900-400 A.A.)

Réalisé en collaboration avec Arkéos Inc.

Polymorphisme du papillomavirus humain de type 52 et lésions du col de l'utérus

Les papillomavirus humains (VPHs) sont reconnus comme les agents étiologiques du cancer du col de l’utérus. Notre étude a pour but de décrire le polymorphisme de la région régulatrice virale (LCR) et du gène E6 du VPH52 chez 216 femmes canadiennes avec différents grades de lésion du col et d’établir s’il existe une association entre les variantes décrites et la présence de lésions intraépithéliales de haut-grade (CIN2,3) du col de l’utérus ou de cancer invasif. L’âge (OR 1.1, 95% CI 1.02-1.17, p=0.005) fut significativement associé à la présence de cancer invasif. Une variante de la région régulatrice virale, MTL-52-LCR-02, présentant une substitution nucléotidique au niveau du nucléotide 7436, fut aussi associée à la présence de cancer du col de l’utérus (p=0.015). Dans une analyse multivariée, après ajustement pour l’âge, l’ethnicité et le site de recrutement, une délétion au niveau du nucléotide 7695 (OR 5.7, 95% CI 1.2-27.9) ainsi qu’une substitution au niveau du nucléotide 7744 (OR 8.3, 95% CI 1.1-61.0) du LCR, et la variante K93R de la protéine E6 (OR 9.5, 95% CI 1.3-68.9) furent associées de façon significative avec la présence de CIN2,3. Ainsi, le polymorphisme du LCR et du gène E6 du VPH52 est associé avec la présence de CIN2,3 et probablement avec celle d’un cancer invasif.

Identification et caractérisation des principaux fragments du collagène de type II du cartilage équin, produit in vitro par l'enzyme cathepsine K

La dégradation protéolytique du collagène de type II est considérée comme étant un facteur majeur dans le processus irréversible de dégradation de la matrice cartilagineuse lors d’ostéoarthrose. Outre les collagénases de la famille des métaloprotéinases de la matrice (MMP-1, -8, -13), la cathepsine K est parmi les seules enzymes susceptibles de dégrader la triple hélice intacte du collagène de type II, devenant ainsi un élément pertinent pour les recherches sur l’ostéoarthrose. L’objectif à court terme de notre étude consiste en l’identification et la caractérisation de sites de clivage spécifiques de la cathepsine K sur le collagène de type II équin. La technique d’électrophorèse SDS-PAGE 1D permet la visualisation des produits de digestion et la validation des résultats de la caractérisation moléculaire des fragments protéolytiques. La caractérisation est réalisée en combinant la digestion trypsique précédant l’analyse HPLC-ESI/MS. Les résultats ont permis d’établir les sites, présents sur la carte peptidique de la molécule de collagène de type II équin, des 48 résidus prolines (P) et 5 résidus lysines (K) supportant une modification post-traductionnelle. De plus, 6 fragments majeurs, différents de ceux produits par les MMPs, sont observés par SDS-PAGE 1D puis confirmés par HPLC-ESI/MS, correspondant aux sites suivants : F1 [G189-K190], F2 [G252-P253], F3 [P326-G327], F4 [P428-G429], F5 [P563-G564] et F6 [P824-G825]. Le fragment F1 nouvellement identifié suggère un site de clivage différent de l’étude antérieure sur le collagène de type II bovin et humain. L’objectif à long terme serait le développement d’anticorps spécifiques au site identifié, permettant de suivre l’activité protéolytique de la cathepsine K par immunohistochimie et ÉLISA, dans le cadre du diagnostic de l’ostéoarthrose.

Caractérisation du rôle de l’amyline (IAPP) dans le diabète de type 2 : études de dérivés peptidiques et de composés inhibiteurs de la formation d’amyloïde

L’amyloïdose, une maladie progressive et incurable, implique une vaste panoplie de pathologies et de pathogénèses, qui est expliquée par la grande variabilité biologique et structurale des protéines responsables de la formation des dépôts d’amyloïde. L’amyline (polypeptide amyloïde des îlots pancréatiques, IAPP) est une protéine très susceptible de subir des changements de conformation impliquant les feuillets bêta et conférant aussi des propriétés physicochimiques distinctes. Cette protéine prend alors une forme fibrillaire et se dépose dans les îlots de Langerhans chez les humains atteints de diabète de type 2 ou d’insulinome. Ces dépôts d’amyloïde pancréatique (AIAPP) ont été décrits chez certaines espèces animales telles que les félins domestiques, les grands félins, le raton laveur et les primates non humains. La formation de dépôts d’amyloïde contribue à la pathogénèse du diabète de type 2, mais les mécanismes qui induisent la conversion de l’amyline (IAPP) en amyloïde (AIAPP) ne sont pas complètement compris. Les hypothèses du projet sont que certaines variations présentes dans les séquences peptidiques de l’IAPP provenant de différentes espèces animales jouent un rôle critique pour la formation de fibrilles et que plusieurs composés chimiques aromatiques/phénoliques sont capables d’abroger la formation de dépôts d’amyloïde. Le projet de recherche consiste donc à caractériser la propension des différentes isoformes animales d’IAPP à former de l’amyloïde in vitro afin d’identifier les acides aminés jouant un rôle clé dans cette transformation structurale et ultimement d’inhiber la formation d’amyloïde pancréatique. Le projet se divise en deux volets principaux. Le premier consiste à identifier les différentes séquences peptidiques de l’IAPP retrouvées chez les espèces animales. L’objectif est d’identifier les acides aminés jouant un rôle clé dans la formation d’amyloïde. Le gène de l’IAPP a été séquencé chez plus d’une quarantaine d’espèces. Le potentiel d’agrégation des séquences obtenues a été simulé à l’aide d’outils bioinformatique. Une librairie de 23 peptides a été commandée afin de procéder à des analyses physicochimiques in vitro permettant d’évaluer le potentiel amyloïdogénique (test fluorimétrique à la thioflavine T, essai de liaison au rouge Congo, dichroïsme circulaire, microscopie électronique à transmission) et cytotoxique (sur une lignée cellulaire provenant d’insulinome : INS-1). Les analyses effectuées à partir de la librairie constituée de 23 peptides ont permis d’identifier trois séquences ne formant pas d’amyloïde et qui proviennent des espèces animales suivantes : le tamarin lion doré (Leontopithecus rosalia), le grand dauphin (Tursiops truncatus) et l’alpaga (Vicugna pacos). Un site potentiellement critique est le segment 8-20 présentant le motif NFLVH qui ne forme plus d’amyloïde lorsqu’il est remplacé par le motif DFLGR ou KFLIR. Les acides aminés 29P, 14K et 18R sont également impliqués dans l’inhibition de la transformation structurale en fibrille. La dernière partie du projet consiste à inhiber la formation de l’amyloïde en utilisant des composés chimiques commercialisés (hypoglycémiants, anti-inflammatoires non stéroïdiens) ou nouvellement synthétisés dans notre laboratoire (les aryles éthyles urées). Un criblage d’une soixantaine de composés chimiques a été conduit dans cette étude. Leur efficacité a été testée sur l’IAPP humaine, qui possède un fort potentiel amyloïdogénique. Les techniques utilisées sont les mêmes que celles exploitées précédemment. L’essai de liaison croisée photo-induite ("photo-induced cross-linking of unmodified proteins", PICUP) a été réalisé afin d’étudier les formes intermédiaires (monomères, oligomères). Un total de 11 composés chimiques a démontré un potentiel à inhiber l’agrégation des fibrilles. Pour la classe des hypoglycémiants, le glyburide, le répaglinide et la troglitazone ont montré l’activité thérapeutique la plus élevée pour retarder et réduire la formation de fibrilles. Les anti-inflammatoires antiamyloïdogènes actifs incluaient le diclofenac, le méloxicam, le phénylbutazone, le sulindac et le ténoxicam. Les aryles étyles urées les plus intéressantes étaient la EU-362 et la EU-418. Tous ces composés ont conféré une protection cellulaire contre l’activité cytotoxique des fibrilles. Les molécules actives possèdent des éléments structuraux communs tels des substituants donneurs d’électrons (alcool, amine, halogène) sur un noyau benzène. En conclusion, ce projet de recherche a permis de caractériser l’IAPP chez diverses espèces animales, dont plusieurs chez lesquelles elle n’avait pas encore été décrite, de déterminer les sites jouant un rôle clé dans sa transformation en amyloïde et, ultimement, de tester le potentiel thérapeutique de nouveaux agents antiamyloïdogènes dans le diabète de type 2. Nous espérons que ce projet ouvrira ainsi la porte à de nouvelles stratégies de traitement.

Grotte du Bison : deux chasseurs pour un gibier : analyse archéozoologique de la couche I-J sur le site moustérien de la Grotte du Bison, Arcy-sur-Cure (Yonne, France)

Le site moustérien de la Grotte du Bison est situé au cœur des grottes préhistoriques longeant la rivière de la Cure à Arcy-sur-Cure (Yonne, France). La couche I-J de ce gisement représente une occupation néandertalienne datant de la fin du stade isotopique 4 (MIS 4) et du début du stade 3. Face à l’instabilité du climat durant cette période, les groupes de chasseurs-cueilleurs néandertaliens doivent faire des choix en matière d’acquisition des ressources alimentaires. Le mode de subsistance de ces groupes implique des choix stratégiques de comportements de chasse, de transport et de traitement des carcasses, ainsi que de mobilité de groupe. Quelles sont les stratégies d’exploitation de la faune employées par les Néandertaliens à Arcy-sur-Cure il y a un peu plus de 50 000 ans? Ce mémoire présente une analyse archéozoologique de l’assemblage faunique mis au jour durant la mission de fouilles 2014. Les résultats indiquent que les populations néandertaliennes ont occupé le site de façon saisonnière en alternance avec d’autres animaux carnivores comme l’ours des cavernes et la hyène des cavernes. Les hyènes et les Néandertaliens sont deux potentiels agents accumulateurs d’ossements dans la grotte. Un regard taphonomique sur l’assemblage faunique de la couche I-J suggère que les groupes néandertaliens ont chassé le renne et le cheval, alors que les meutes de hyènes ont accumulé des ossements de bovinés et de chevaux. Les groupes néandertaliens de la Grotte du Bison ont rapporté les carcasses entières de leurs proies sur le site. Ils en ont exploité la viande, la moelle, les peaux, ont fabriqué des outils en os et ont utilisé les plumes des rapaces, vraisemblablement à des fins symboliques.

Growth and characterisation of p-type delafossite transparent conducting thin films for heterojunction applications

In the present studies, various copper delafossite materials viz; CuAlO2, CuGaO2, CuFeO2 , CuGa1-xFexO2, CuYO2 and CuCaxY1-xO2 were synthesised by solid state reaction technique. These copper delafossite materials were grown in thin film form by rf magnetron sputtering technique. In general copper delafossites exhibit good optical transparency. The conductivity of the CuYO2 could be improved by Ca doping or by oxygen intercalation by annealing the film in oxygen atmosphere. It has so far been impossible to improve the p-type conductivity of CuGaO2 significantly by doping Mg or Ca on the Ga site. The ptype conductivity is presumed to be due to oxygen doping or Cu Vacancies [6]. Reports in literature show, oxygen intercalation or divalent ion doping on Ga site is not possible for CuGaO2 thin films to improve the p-type conductivity. Sintered powder and crystals of CuFeO2 have been reported as the materials having the highest p-type conductivity [14, 15] among the copper and silver delafossites. However the CuFeO2 films are found to be less transparent in the visible region compared to CuGaO2. Hence in the present work, the solid solution between the CuGaO2 and CuFeO2 was effected by solid state reaction, varying the Fe content. The CuGa1-xFexO2 with Fe content, x=0.5 shows an increase in conductivity by two orders, compared to CuGaO2 but the transparency is only about 50% in the visible region which is less than that of CuGaO2 The synthesis of α−AgGaO2 was carried out by two step process which involves the synthesis of β-AgGaO2 by ion exchange reaction followed by the hydrothermal conversion of the β-AgGaO2 into α-AgGaO2. The trace amount of Ag has been reduced substantially in the two step synthesis compared to the direct hydrothermal synthesis. Thin films of α-AgGaO2 were prepared on silicon and Al2O3 substrates by pulsed laser deposition. These studies indicate the possibility of using this material as p-type material in thin film form for transparent electronics. The room temperature conductivity of α-AgGaO2 was measured as 3.17 x 10-4 Scm-1and the optical band gap was estimated as 4.12 eV. A transparent p-n junction thin film diode on glass substrate was fabricated using p-type α-AgGaO2 and n-ZnO.AgCoO2 thin films with 50% transparency in the visible region were deposited on single crystalline Al2O3 and amorphous silica substrates by RF magnetron sputtering and p type conductivity of AgCoO2 was demonstrated by fabricating transparent p-n junction diode with AgCoO2 as p-side and ZnO: Al as n-side using sputtering. The junction thus obtained was found to be rectifying with a forward to reverse current of about 10 at an applied voltage of 3 V.The present study shows that silver delafossite thin films with p-type conductivity can be used for the fabrication of active devices for transparent electronics applications.

Quantifying uncertainty in critical loads: (B) acidity mass balance critical loads on a sensitive site

This paper reports an uncertainty analysis of critical loads for acid deposition for a site in southern England, using the Steady State Mass Balance Model. The uncertainty bounds, distribution type and correlation structure for each of the 18 input parameters was considered explicitly, and overall uncertainty estimated by Monte Carlo methods. Estimates of deposition uncertainty were made from measured data and an atmospheric dispersion model, and hence the uncertainty in exceedance could also be calculated. The uncertainties of the calculated critical loads were generally much lower than those of the input parameters due to a "compensation of errors" mechanism - coefficients of variation ranged from 13% for CLmaxN to 37% for CL(A). With 1990 deposition, the probability that the critical load was exceeded was > 0.99; to reduce this probability to 0.50, a 63% reduction in deposition is required; to 0.05, an 82% reduction. With 1997 deposition, which was lower than that in 1990, exceedance probabilities declined and uncertainties in exceedance narrowed as deposition uncertainty had less effect. The parameters contributing most to the uncertainty in critical loads were weathering rates, base cation uptake rates, and choice of critical chemical value, indicating possible research priorities. However, the different critical load parameters were to some extent sensitive to different input parameters. The application of such probabilistic results to environmental regulation is discussed.

Influence of management type on Diptera communities of coniferous plantations and deciduous woodlands

The contribution of four types of secondary woodlands to Scottish invertebrate biodiversity was investigated for coniferous plantation forestry, riparian ash-alder woodlands, early successional deciduous woodlands and climax deciduous woodlands. Considerable variation in the type and intensity of management within these four woodland types existed. Adult Diptera from 21 families, representing diverse trophic and ecological guilds, were sampled from 31 woodlands in the Aberdeenshire region of northeast Scotland, between June and August 2001. Environmental differences between woodlands were recorded at each site using environmental parameters such as pH and organic matter content, vegetation characteristics, including percentage canopy cover and dominant field layer plant species. Multivariate ordination techniques detected significant responses in the Dipteran communities to soil type, organic matter content, soil pH, field layer plant species richness, dominant field layer plant species and percentage cover of Pteridium aquilinum. Responses in terms of Dipteran abundance, species richness, diversity and evenness were observed to soil type and dominant species of the field layer vegetation. The role of woodland type and management in diversifying Diptera communities is discussed with a view to maintain and possibly enhance Dipteran and other invertebrate communities in Scottish secondary woodlands. (C) 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Control of human immunodeficiency virus type-1 protease activity in insect cells expressing Gag-Pol rescues assembly of immature but not mature virus-like particles

Expression of human immunodeficiency virus type 1 (HIV-1) Gag protein in insect cells using baculovirus vectors leads to the abundant production of virus-like particles (VLPs) that represent the immature form of the virus. When Gag-Pol is included, however, VLP production is abolished, a result attributed to premature protease activation degrading the intracellular pool of Gag precursor before particle assembly can occur. As large-scale synthesis of mature noninfectious VLPs would be useful, we have sought to control HIV protease activity in insect cells to give a balance of Gag and Gag-Pol that is compatible with mature particle formation. We show here that intermediate levels of protease activity in insect cells can be attained through site-directed mutagenesis of the protease and through antiprotease drug treatment. However, despite Gag cleavage patterns that mimicked those seen in mammalian cells, VLP synthesis exhibited an essentially all-or-none response in which VLP synthesis occurred but was immature or failed completely. Our data are consistent with a requirement for specific cellular factors in addition to the correct ratio of Gag and Gag-Pol for assembly of mature retrovirus particles in heterologous cell types. (C) 2003 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

Assessing bee species richness in two Mediterranean communities: importance of habitat type and sampling techniques

The decline of bees has raised concerns regarding their conservation and the maintenance of ecosystem services they provide to bee-pollinated wild flowers and crops. Although the Mediterranean region is a hotspot for bee species richness, their status remains poorly studied. There is an urgent need for cost-effective, reliable, and unbiased sampling methods that give good bee species richness estimates. This study aims: (a) to assess bee species richness in two common Mediterranean habitat types: semi-natural scrub (phrygana) and managed olive groves; (b) to compare species richness in those systems to that of other biogeographic regions, and (c) to assess whether six different sampling methods (pan traps, variable and standardized transect walks, observation plots and trap nests), previously tested in other European biogeographic regions, are suitable in Mediterranean communities. Eight study sites, four per habitat type, were selected on the island of Lesvos, Greece. The species richness observed was high compared to other habitat types worldwide for which comparable data exist. Pan traps collected the highest proportion of the total bee species richness across all methods at the scale of a study site. Variable and standardized transect walks detected the highest total richness over all eight study sites. Trap nests and observation plots detected only a limited fraction of the bee species richness. To assess the total bee species richness in bee diversity hotspots, such as the studied habitats, we suggest a combination of transect walks conducted by trained bee collectors and pan trap sampling

Automatic prediction of functional site regions in low-resolution protein structures

World-wide structural genomics initiatives are rapidly accumulating structures for which limited functional information is available. Additionally, state-of-the art structural prediction programs are now capable of generating at least low resolution structural models of target proteins. Accurate detection and classification of functional sites within both solved and modelled protein structures therefore represents an important challenge. We present a fully automatic site detection method, FuncSite, that uses neural network classifiers to predict the location and type of functionally important sites in protein structures. The method is designed primarily to require only backbone residue positions without the need for specific side-chain atoms to be present. In order to highlight effective site detection in low resolution structural models FuncSite was used to screen model proteins generated using mGenTHREADER on a set of newly released structures. We found effective metal site detection even for moderate quality protein models illustrating the robustness of the method.

Co3(SO4)3(OH)2[enH2]: a newS= 3/2 Kagome-type layered sulfate with a unique connectivity

The Kagome lattice, comprising a two-dimensional array of corner-sharing equilateral triangles, is central to the exploration of magnetic frustration. In such a lattice, antiferromagnetic coupling between ions in triangular plaquettes prevents all of the exchange interactions being simultaneously satisfied and a variety of novel magnetic ground states may result at low temperature. Experimental realization of a Kagome lattice remains difficult. The jarosite family of materials of nominal composition AM3(SO4)2(OH)6 (A = monovalent cation; M= Fe3+, Cr3+), offers perhaps one of the most promising manifestations of the phenomenon of magnetic frustration in two dimensions. The magnetic properties of jarosites are however extremely sensitive to the degree of coverage of magnetic sites. Consequently, there is considerable interest in the use of soft chemical techniques for the design and synthesis of novel materials in which to explore the effects of spin, degree of site coverage and connectivity on magnetic frustration.

Carbon monoxide inhibition of Cav3.2 T-type Ca2+ channels reveals tonic modulation by thioredoxin

T-type Ca2+ channels play diverse roles in tissues such as sensory neurons, vascular smooth muscle, and cancers, where increased expression of the cytoprotective enzyme, heme oxygenase-1 (HO-1) is often found. Here, we report regulation of T-type Ca2+ channels by carbon monoxide (CO) a HO-1 by-product. CO (applied as CORM-2) caused a concentration-dependent, poorly reversible inhibition of all T-type channel isoforms (Cav3.1-3.3, IC50 ∼3 μM) expressed in HEK293 cells, and native T-type channels in NG108-15 cells and primary rat sensory neurons. No recognized CO-sensitive signaling pathway could account for the CO inhibition of Cav3.2. Instead, CO sensitivity was mediated by an extracellular redox-sensitive site, which was also highly sensitive to thioredoxin (Trx). Trx depletion (using auranofin, 2-5 μM) reduced Cav3.2 currents and their CO sensitivity by >50% but increased sensitivity to dithiothreitol ∼3-fold. By contrast, Cav3.1 and Cav3.3 channels, and their sensitivity to CO, were unaffected in identical experiments. Our data propose a novel signaling pathway in which Trx acts as a tonic, endogenous regulator of Cav3.2 channels, while HO-1-derived CO disrupts this regulation, causing channel inhibition. CO modulation of T-type channels has widespread implications for diverse physiological and pathophysiological mechanisms, such as excitability, contractility, and proliferation