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SUMMARY:Soutenance de Thèse de Mohammad CHORFA (IBS/Groupe Synchrotron)
DESCRIPTION:Effets de la dynamique structurale d’une famille de protéines fluorescentes infrarouges sur leurs propriétés de fluorescence\nRésumé : \nCe travail de thèse consiste en une étude structurale approfondie d’une famille de protéines fluorescentes infrarouges (IFP) développées à partir du bactérophytochrome d’une bactérie Gram-négative du genre Bradyrhizobium\, constituée de la protéine mIFP et de ses variants décalés vers le bleu iBlueberry et iBlueberry2. Les IFP présentent un fort intérêt en imagerie de corps entier en raison de l’existence d’une fenêtre optique des tissus entre 650 et 900 nm\, au-dessus du domaine de longueur d’onde dans lequel l’hémoglobine et la déoxi-hémoglobine absorbent\, et en-dessous du domaine dans lequel l’eau et les lipides absorbent et diffusent la lumière. Les protéines étudiées ici présentent un pic d’émission de fluorescence entre 660 et 720 nm. \nLe bactériophytochrome et les IFP qui en sont dérivées utilisent la biliverdine\, un produit du catabolisme des hèmes\, comme chromophore afin d’absorber la lumière entre 640 et 690 nm. L’étude structurale a permis de montrer qu’une boucle localisée au voisinage de la biliverdine pouvait aborder un grand nombre de conformations\, à la différence des autres phytochromes et IFP étudiés jusqu’à présent\, où cette boucle ne semble posséder qu’une seule conformation. La conséquence de cette fluctuation conformationnelle est la présence d’une configuration du chromophore jamais encore observée menant à une conformation compacte du macrocycle formé par les quatre cycles pyrroles de la biliverdine\, distincte de la conformation linéaire\, ou étendue\, habituellement observée. Les spectroscopies d’absorption UV-Visible et d’émissions de fluorescence in crystallo\, c’est-à-dire directement appliquées aux cristaux\, ont permis de montrer que la conformation compacte du chromophore menait à un pic d’émission de fluorescence au-delà de 760 nm pour iBlueberry et iBlueberry 2\, et de 800 nm pour mIFP. Cette conformation semble être favorisé par l’empilement cristallin\, et être seulement très faiblement peuplée en solution. \nL’analyse des séquences de bactériophytochromes et d’IFP a permis de mettre en évidence la conformation particulière du coude beta au début de la boucle en question. L’ingénierie de ce coude beta chez un membre d’une autre famille de protéines fluorescentes a montré qu’elle permettait effectivement d’augmenter la plasticité de la boucle. \nCe travail donne des pistes pour modifier la configuration du chromophore au sein de la protéine par ingénierie rationnelle\, notamment en utilisant des méthodes basées sur l’intelligence artificielle\, et ainsi permettre d’obtenir de nouvelles IFPs avec des maxima d’émission en plein milieu de la fenêtre optique des tissus\, afin de mieux utiliser celle-ci dans des expériences de marquage à plusieurs couleurs en imagerie tissulaire ou de corps entier. \nContact :ibs.seminaires@ibs.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/soutenance-de-these-de-mohammad-chorfa-ibs-groupe-synchrotron/
LOCATION:IBS – Salle des séminaires\, IBS 71 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Sander VAN SMAALEN (Laboratory of Crystallography\, Bayerisches Geoinstitut\, University of Bayreuth)
DESCRIPTION:Chiral charge density waves in EuAl4 and related compounds\nRésumé : \nThe BaAl 4 structure type has centrosymmetric\, tetragonal symmetry\, I4/mmm\, with three crystallographically independent atom sites: Ba\, Al1 and Al2. Solid solution series RAl 4-x Gax (R= Eu\, Sr\, Ca\, Ba; 0 < x < 4) crystallize in this structure type [1]\, where Ga preferably occupies the Al2 site. Accordingly\, complete chemical order is found for x = 0\, 2\, 4. Incommensurate charge-density waves (CDWs) have been observed in several of these ordered compounds. For the other values of x\, lack of chemical order leads to suppression of the CDW transition. At much lower temperatures (T = 10–30 K) magnetic order appears for the compounds with magnetic Eu atoms. Here\, we present the crystal structures of the incommensurate CDWs of EuAl 4 \, EuAl 2 Ga2 and SrAl 4 . In particular\, the symmetry of the CDWs is analyzed in view of x-ray diffraction data (present data [2–5])\, and results of transmission electron microscopy (TEM)\, density functional theory (DFT) calculations and inelastic x ray scattering (IXS) from the literature [6–8].\nReferences : \n[1] M. Stavinoha et al.\, Phys. Rev. B 97\, 195146 (2018). Charge density wave behavior and order-disorder in the antiferromagnetic metallic series Eu(Ga1-x Al x )4 .\n[2] S. Ramakrishnan et al.\, IUCrJ 9\, 378–385 (2022). Orthorhombic charge density wave on the tetragonal lattice of EuAl 4 .\n[3] S. R. Kotla et al.\, Phys. Rev. B 112\, 064113 (2025). Broken inversion symmetry in the charge density wave phase in EuAl 4 .\n[4] S. Ramakrishnan et al.\, Phys. Rev. Research 6\, 023277 (2024). Non-centrosymmetric\, transverse structural modulation in SrAl 4 \, and elucidation of its origin in the BaAl 4 family of\ncompounds.\n[5] H. Agarwal et al.\, Phys. Rev. B 111\, 155144 (2025). I-centered versus F-centered orthorhombic symmetry and negative thermal expansion of the charge density wave of EuAl2 Ga2 .\n[6] H. Ni et al.\, Phys. Rev. Mater. 8\, 104414 (2024). Real-space visualization of atomic displacements in a long-wavelength charge density wave using cryogenic 4D-STEM.\n[7] A. N. Korshunov et al.\, Phys. Rev. B 110\, 045102 (2024). Phonon softening and atomic modulations in EuAl 4 .\n[8] F. Z. Yang et al.\, Nature Commun. 16\, 10401 (2025). Incommensurate Transverse Peierls Transition and Signature of Chiral Charge Density Wave in EuAl4 \nContact : andrew.fefferman@neel.cnrs.fr
URL:https://sfp-alpes.fr/event/sander-van-smaalen-laboratory-of-crystallography-bayerisches-geoinstitut-university-of-bayreuth/
LOCATION:CNRS – Salle Louis Weil (E424)\, CNRS - Institut Néel 25 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
CATEGORIES:Séminaire
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