Departamento de Cristalografía y Biología Estructural, Madrid
Instituto de Química Física Rocasolano
Consejo Superior de Investigaciones Científicas
C/Serrano 119, 28006, Madrid
https://www.xtal.iqfr.csic.es/
+34 915619400
Empleando la Cristalografía como herramienta fundamental nuestro objetivo general es interpretar fenómenos biológicos en términos de la estructura a nivel atómico, molecular y supramolecular para solucionar problemas biotecnológicos y biomédicos.
Palabras clave: Macromoléculas biológicas, Cristalografía, Biomedicina, Biomateriales, Multicomponentes.
Área temática principal: Cristalización y cristalografía.
Subarea: Cristalización, Crecimiento cristalino, Cristalografía Química, Cristalografía de Macromoléculas
Lineas de Investigación
- Estructura y regulación de grandes máquinas macromoleculares implicadas en división bacteriana, remodelado de la pared vegetal y bacteriana, transporte iónico en plantas y función neuronal
- Claves de la interacción lípido-proteína: Estructura y Función de proteínas de membrana.
- Caracterización estructural en tiempo real de los procesos enzimáticos y alostéricos.
- Localización in vivo de proteínas y máquinas moleculares en superficie celular.
- Ensamblado de complejos multienzimáticos por combinación de dominios catalíticos
- Cascadas multienzimáticas para producción prebióticos de segunda generación y quitooligosacáridos a partir de biomateriales.
- Producción “a la carta” de compuestos bioactivos de alto valor añadido con sistemas enzimáticos de L. plantarum WCFS1.
- Aplicación de nanopartículas magnéticas para la detección de metástasis.
- Identificación de hot-spots en la estructura proteica y desarrollo de nuevos fármacos en biomedicina y compuestos agroquímicos.
- Desarrollo de una herramienta para la predicción de formación de cristales multi-componentes de interés farmacológico.
- Caracterización estructural y funcional de factores de virulencia de organismo patogénicos y desarrollo de moléculas con actividad antimicrobiana.
- Desarrollo de inyectores de bajo consumo de muestra para experimentos de SFX en XFELs.
- Desarrollo y adaptación de la técnica de cristalografía en serie en instalaciones de sincrotrón.
Equipamiento singular
El Grupo está dotado de las instalaciones y equipamiento necesarios para realizar su trabajo. Éstas incluyen: laboratorio de cultivos celulares, laboratorio de purificación de proteínas, plataforma de cristalización de alto rendimiento, laboratorio de difracción y medios informáticos para el cálculo cristalográfico y análisis estructural.
Laboratory of X-ray Diffraction and Crystallization Platform
- Bruker X8 Axiom diffractometer equipped with Photon II detector and CuKα radiation from Incoatec high briliance micro source. Equipped with a cryostream 700, Oxford Cryosystems, temperature range of 350-100K.
- Robot Nanodrop ExtY (Innovadyne);
- Robot Liquid Handler Quad-Z 215 (Gilson Inc).
- Robot Oryx 8 (Douglas Instrument)
- Thermo-shaker-block for parallel crystallization BioShake iQ
Laboratory of Molecular Biology:
- Medium-scale refrigerated incubators (New Brunswick Scientific C24KC, C24 and I26);
- Äkta Primes (GE Healthcare), Äkta Go (Cytiva) and FPLCs Biologic (Biorad) protein purification systems;
- NanoDrop ND-1000 Spectrophotomer;
- Sorval SR centrifuge with SS-34 rotor;
- Benchtop centrifuges with high capacity rotor (Thermo IECL40R, Eppendorf 5810R with rotors M4 and A-4-81);
- Cell lysis devices; French press and sonicators;
- Autoclave with 75-litre capacity;
- Thermocycler (G-storm GS-482);
- Small equipment (High capacity and resolution chromatographic columns, microcentrifuges, spectrophotometer, plate incubators, peristaltic pumps, cell density measurement spectrometer, DNA and protein electrophoretic systems, precision balances…)
Biophysical techniques available at IQFR:
- MCS-ITC (10-80º) and MCS31 DSC (4-120º) (MicroCal Inc.) microcalorimeters;
- CD Spectrometer J-810 (Jasco);
- Spectrofluorometer FluoroMax-4 (Horiba);
- Spectrofluorometer Tycho Nanotemper;
- Analytical Ultracentrifuge Optima XL-A (Beckman-Coulter);
- Maldi-TOF MS Voyager-DE (Applied Biosystems)
Access to Infrastructures and exceptional equipment:
Our group has access to exceptional facilities such as synchrotron light sources and X-ray free electron lasers that allow us the successful execution of our research.
- Armando Albert (Investigador Científico, Jefe departamento CBE)
- Julia Sanz Aparicio (Investigador Científico)
- Juan Antonio Hermoso (Profesor de Investigación, Director de IQFR)
- Beatriz González Pérez (Investigador Científico)
- José Miguel Mancheño Gómez (Científico Titular)
- Lourdes Infantes (Científico Titular)
- María José Sánchez Barrena (Científico Titular)
- Inmaculada Pérez Dorado (Contratado Postdoctoral Senior)
- José Manuel Martín García (Contratado Postdoctoral Senior)
- Martín Alcorlo Pagés (Contratado Postdoctoral)
- Miguel Ángel Ruiz Fresneda (Ayudante Investigación)
- Alejandra Alba Pérez (Contratado predoctoral)
- Isabel Cea Rama (Contratado predoctoral)
- Juan Luis Benavente Fernández (Contratado predoctoral)
- Fernando Ceballos-Zúñiga Ulla (Contratado predoctoral)
- Miguel Daniel Mozo (Contratado predoctoral)
- Ángela Fernández García (Contratado predoctoral)
- Alice Grieco (Contratado predoctoral)
- Elena Jiménez Ortega (Contratado predoctoral)
- María Ángeles Márquez Moñino (Contratado predoctoral)
- Vega Miguel Ruano (Contratado predoctoral)
- Daniel Muñoz Reyes (Contratado predoctoral)
- Sara Pérez Suárez (Ayudante Investigación)
- María Rivera Moreno (Ayudante Investigación)
- Raquel Ortega García (Contratado predoctoral)
- Paula Sanz Benito (Técnico Laboratorio)
- Characterization of the ESX-5 secretion system and secreted virulence factors in Mycobacterium tuberculosis. Mechanism of pathogenesis and potential drug-target. Grant by Madrid Regional Government, Spain (Programa de Atracción de Talento – Modalidad 1). 2019-T1/BMD-14774. IP: Juana Inmaculada Pérez Dorado. 01/09/2020–31/08/2024
- Red de Cristalografía y Cristalización “Factoría de Cristalización” Ref. FIS2015-71928-REDC. Coordinador: Jaime Gómez Morales. 01-12-2015 /30-11-2018.
- Inositidos en redes de señalización y rutas metabólicas: homeostasis celular, cáncer y otras patologías (PID2020-117400GB-I00, MICINN) IP: Beatriz González Pérez. 01/09/2021-31/12/2023
- Función, estructura y diseño de sensores moleculares que controlan la respuesta de las plantas al estrés por sequía y sal (PID2020-119805RB-I00, MICINN) IP: Armando Albert de la Cruz. 01/09/2021-31/12/2023
- Diseño racional de formas multicomponentes de antivirales (COOPA20419, CSIC) IP: Lourdes Infantes. 01/01/2021-31/12/2022
- Estructura, dinámica y regulación de la pared bacteriana. Implicaciones en la resistencia a antibióticos (PID2020-115331GB-I00). IP: J.A. Hermoso. 01/01/2021 – 31/12/2024
- Origins of broad-spectrum beta-lactam resistance: multidimensional dissection of chromosomally encoded metallo-beta-lactamases. SINERGIA Grant from Swiss National Science Foundation (Grant CRSII5_198737/1). IP: P. Viollier (UGEN), J.A. Hermoso (CSIC), M. Dal Peraro (EPF). 01/01/2021 – 31/12/2024
- Apuntando a la resistencia a antibióticos: bases estructurales de la regulacion en procesos esenciales de remodelado de la pared celular. (BFU2017-90030-P). IP: J.A. Hermoso. 01/01/2018 – 31/12/2020
- Nanodiscos: una alternativa novedosa para cristalizar proteinas de membrana (BFU2014-61623-EXP). IP: J.A. Hermoso. 01/07/2015 – 01/07/2017
- Biologia estructural de procesos críticos de remodelado de la pared bacteriana implicados en resistencia a antibióticos (BFU2014-59389-P). IP: J.A. Hermoso. 01/01/2015 – 30/6/2018
- The Quinazolinone Class of Antibacterial Agents. 1R01AI116548 National Institutes of Health (NIH). USA. Coord: M. Chang, IP (WP): J.A. Hermoso. 20/03/2015 – 29/02/2020
- Análisis estructural y diseño molecular de glicoenzimas para la síntesis de compuestos bioactivos de interés farmacológico (PID2019-105838RB-C33, MICINN) IP: Julia Sanz Aparicio. 01/06/2020 – 31/05/2023
- Química sintética mediante enzimas quiméricas de fusión diseñadas por evolución dirigida y computacional (Y2018/BIO-4738 EVOQUIMERA, Proyectos Sinérgicos I+D CM). IP: Julia Sanz Aparicio. 01/01/2019-31/07/2022.
- Análisis cristalográfico y diseño molecular de glicoenzimas para mejorar su potencial en biología sintética. (BIO2016-76601-C3-3-R, MICINN) IP: Julia Sanz Aparicio. 01/01/2017-31/12/2020
- Unraveling the resistance mechanism of the enzyme penicillin binding protein of Staphylococcus aureus by serial femtosecond crystallography at X-ray free electron lasers. (Atracción y Retención de Talento CAM, 2019-T1/BMD-15552). IP: José Manuel Martín García. 01/-09/2020–31/08/2024
- Lactobacillus plantarum WCFS1 como modelo para el estudio de la interacción con compuestos fenólicos en la fermentación de alimentos y en la adaptación al tracto intestinal. (AGL2014-52911-R). Coordinadora: Muñoz Moreno, R. IP (subproyecto): José M. Mancheño
- Desarrollo preclínico de nuevos fármacos para el tratamiento personalizado de cánceres dependientes de RAS. (RTC-2017-6478-1 MICINN) IP: Beatriz González Pérez. 01/01/2018-31/12/2020
- Una visión ampliada de la señalización por inositidos: síntesis y dianas en la biogénesis del RNA. (BFU2017-89913-P, Ministerio de Economía y Competitividad) IP: Beatriz González Pérez. 01/09/2018-31/09/2021
- Análisis estructural y funcional de la señalización mediante inositol fosfatos y su implicación en salud (BFU2014-53762-P, Ministerio de Economía y Competitividad) IP: Beatriz González Pérez. 01/01/2014-31/12/2018
- El sensor de Ca2+ NCS-1 como nueva diana para el control de la función sináptica en enfermedades neurodegenerativas (IN[17]_CMA_BIO_0277, Beca “Leonardo” de la Fundación BBVA). IP: María José Sánchez Barrena. 01/09/2017-31/03/2019.
- Descodificación de la especificidad del Sensor Neuronal de Calcio 1 para desarrollar compuestos moduladores de su interacción en aplicaciones biotecnológicas y terapéuticas (PID2019-111737RB-I00, Ministerio de Ciencia e Innovación). IP: María José Sánchez Barrena. 01/06/2020-31/05/2023).