SUB1 Plays a Negative Role during Starvation Induced Sporulation Program in Saccharomyces cerevisiae

Saccharomyces cerevisiae Sub1 is involved in several cellular processes such as, transcription initiation, elongation, mRNA processing and DNA repair. It has also been reported to provide cellular resistance during conditions of oxidative DNA damage and osmotic stress. Here, we report a novel role of SUB1 during starvation stress-induced sporulation, which leads to meiosis and spore formation in diploid yeast cells. Deletion of SUB1 gene significantly increased sporulation efficiency as compared to the wild-type cells in S288c genetic background. Whereas, the sporulation functions of the sub1(Y66A) missense mutant were similar to Sub1. SUB1 transcript and protein levels are downregulated during sporulation, in highly synchronized and sporulation proficient wild-type SK1 cells. The changes in Sub1 levels during sporulation cascade correlate with the induction of middle sporulation gene expression. Deletion of SUB1 increased middle sporulation gene transcript levels with no effect on their induction kinetics. In wild-type cells, Sub1 associates with chromatin at these loci in a temporal pattern that correlates with their enhanced gene expression seen in sub1. cells. We show that SUB1 genetically interacts with HOS2, which led us to speculate that Sub1 might function with Set3 repressor complex during sporulation. Positive Cofactor 4, human homolog of Sub1, complemented the sub1. sporulation phenotype, suggesting conservation of function. Taken together, our results suggest that SUB1 acts as a negative regulator of sporulation.

Antimicrobial activity-specific to Gram-negative bacteria and immune modulation-mediated NF-kappa B and Sp1 of a medaka beta-defensin

Defensins are a group of cationic antimicrobial peptides which play an important role in the innate immune system by exerting their antimicrobial activity against pathogens. In this study, we cloned a novel beta-defensin cDNA from medaka (Oryzias latipes) by rapid amplification of cDNA ends (RACE) technique. The full-length cDNA consists of 480 bp, and the open reading frame (CRF) of 189 bp encodes a polypeptide of 63 amino acids (aa) with a predicted molecular weight of 7.44 kDa. Its genomic organization was analyzed, and Southern blot detection confirmed that only one copy of beta-defensin exists in the medaka HNI strain. RT-PCR, Western blot and immunohistochemistry detections showed that the beta-defensin transcript and protein could be detected in eyes, liver, kidney, blood, spleen and gill, and obviously prevalent expression was found in eyes. Antimicrobial activity of the medaka beta-defensin was evaluated, and the antibacterial activity-specific to Gram-negative bacteria was revealed. Furthermore, the lipopolysaccharide (LPS), a major component of the outer membrane of Gram-negative bacteria, was demonstrated to be able to induce about 13-fol up-regulation of the beta-defensin within first 12 h. In addition, promoter and promoter mutagenesis analysis were performed in the medaka beta-defensin. A proximal 100 base pair(bp) sequence (+26 to -73)and the next 1700 bp sequence (-73 to -1755) were demonstrated to be responsible for the basal promoter activity and for the transcription regulation. Three nuclear factor kappa B (NF-kappa B) cis-elements and a Sp1 cis-element were revealed by mutagenesis analysis to exist in the 5' flanking sequence, and they were confirmed to be responsible for the up-regulation of medaka beta-defensin stimulated by LPS. And, the Sp1 cis-element was further revealed to be related to the basal promoter activity, and transcriptional factor II D (TFIID) was found to be in charge of the gene transcription initiation. All the obtained data suggested that the novel medaka beta-defensin should have antimicrobial activity-specific to Gram-negative bacteria, and the antibacterial immune function should be modulated by NF-kappa B and Sp1. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Characterization of an early gene encoding for dUTPase in Rana grylio virus

dUTPase (DUT) is a ubiquitous and important enzyme responsible for regulating levels of dUTP. Here, an iridovirus DUT was identified and characterized from Rana grylio virus (RGV) which is a pathogen agent in pig frog. The DUT encodes a protein of 164aa with a predicted molecular mass of 17.4 kDa, and its transcriptional initiation site was determined by 5'RACE to start from the nucleotide A at 15 nt upstream of the initiation codon ATG. Sequence comparisons and multiple alignments suggested that RGV DUT was quite similar to other identified DUTs that function as homotrimers. Phylogenetic analysis implied that DUT horizontal transfers might have occurred between the vertebrate hosts and iridoviruses. Furthermore, its temporal expression pattern during RGV infection course was characterized by RT-PCR and Western blot analysis. It begins to transcribe and translate as early as 4 h postinfection (p.i.), and remains detectable at 48 h p.i. DUT-EGFP fusion protein was observed in the cytoplasm of pEGFP-N3-Dut transfected EPC cells. Immunofluorescence also confirmed DUT cytoplasm localization in RGV-infected cells. Using drug inhibition analysis by a de novo protein synthesis inhibitor (cycloheximide) and a viral DNA replication inhibitor (cytosine arabinofuranoside), RGV DUT was classified as an early (E) viral gene during the in vitro infection. Moreover, RGV DUT overexpression was shown that there was no effect on RGV replication by viral replication kinetics assay. (c) 2006 Published by Elsevier B.V.

Investigation of high cycle and Very-High-Cycle Fatigue behaviors for a structural steel with smooth and notched specimens

The high cycle and Very-High-Cycle Fatigue (VHCF) properties of a structural steel with smooth and notched specimens were studied by employing a rotary bending machine with frequency of 52.5 Hz. For smooth specimens, VHCF failure did occur at fatigue cycles of 7.1 x 10(8) with the related S-N curve of stepwise tendency. Scanning Electron Microscopy (SEM) was used for the observations of the fracture surfaces It shows that for smooth specimens the crack origination is surface mode in the failure regime of less than 10(7) cycles While at VHCF regime, the material failed from the nonmetallic inclusion lies in the interior of material, leading to the formation of fisheye pattern. The dimensions of crack initiation region were measured and discussed with respect to the number of cycles to failure. The mechanism analysis by means of low temperature fracture technique shows that the nonmetallic inclusion in the interior of specimen tends to debond from surrounding matrix and form a crack. The crack propagates and results to the final failure. The stress intensity factor and fatigue strength were calculated to investigate the crack initiation properties. VHCF study on the notched specimens shows that the obtained S-N curve decreases continuously. SEM analysis reveals that multiple crack origins are dominant on specimen surface and that fatigue crack tends to initiate from the surface of the specimen. Based on the fatigue tests and observations, a model of crack initiation was used to describe the transition of fatigue initiation site from subsurface to surface for smooth and notched specimens. The model reveals the influences of load, grain size, inclusion size and surface notch on the crack initiation transition. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved

Nucleolar organization, ribosomal DNA array stability, and acrocentric chromosome integrity are linked to telomere function.

The short arms of the ten acrocentric human chromosomes share several repetitive DNAs, including ribosomal RNA genes (rDNA). The rDNA arrays correspond to nucleolar organizing regions that coalesce each cell cycle to form the nucleolus. Telomere disruption by expressing a mutant version of telomere binding protein TRF2 (dnTRF2) causes non-random acrocentric fusions, as well as large-scale nucleolar defects. The mechanisms responsible for acrocentric chromosome sensitivity to dysfunctional telomeres are unclear. In this study, we show that TRF2 normally associates with the nucleolus and rDNA. However, when telomeres are crippled by dnTRF2 or RNAi knockdown of TRF2, gross nucleolar and chromosomal changes occur. We used the controllable dnTRF2 system to precisely dissect the timing and progression of nucleolar and chromosomal instability induced by telomere dysfunction, demonstrating that nucleolar changes precede the DNA damage and morphological changes that occur at acrocentric short arms. The rDNA repeat arrays on the short arms decondense, and are coated by RNA polymerase I transcription binding factor UBF, physically linking acrocentrics to one another as they become fusogenic. These results highlight the importance of telomere function in nucleolar stability and structural integrity of acrocentric chromosomes, particularly the rDNA arrays. Telomeric stress is widely accepted to cause DNA damage at chromosome ends, but our findings suggest that it also disrupts chromosome structure beyond the telomere region, specifically within the rDNA arrays located on acrocentric chromosomes. These results have relevance for Robertsonian translocation formation in humans and mechanisms by which acrocentric-acrocentric fusions are promoted by DNA damage and repair.

Characterization of human 3β-hydroxysteroid dehydrogenase/Δ5-Δ4-isomerase gene and its expression in mammalian cells

Three β-hydroxysteroid dehydrogenase/Δ5-Δ4-isomerase (3β-HSD) catalyze the oxidative conversion of Δ5-3β-hydroxysteroids to the Δ4-3-keto configuration and is therefore essential for the biosynthesis of all classes of hormonal steroids, namely progesterone, glucocorticoids, mineralocorticoids, androgens, and estrogens. Using human 3β-HSD cDNA as probe, a human 3β-HSD gene was isolated from a λ-EMBL3 library of leucocyte genomic DNA. A fragment of 3β-HSD genomic DNA was also obtained by amplification of genomic DNA using the polymerase chain reaction. The 3β-HSD gene contains a 5′-untranslated exon of 53 base pairs (bp) and three successive translated exons of 232, 165, and 1218 bp, respectively, separated by introns of 129, 3883, and 2162 bp. The transcription start site is situated 267 nucleotides upstream from the ATG initiating codon. DNA sequence analysis of the 5′-flanking region reveals the existence of a putative TATA box (ATAAA) situated 28 nucleotides upstream from the transcription start site while a putative CAAT binding sequence is located 57 nucleotides upstream from the TATA box. Expression of a cDNA insert containing the coding region of 3β-HSD in nonsteroidogenic cells shows that the gene encodes a single 42-kDa protein containing both 3β-hydroxysteroid dehydrogenase and Δ5-Δ4-isomerase activities. Moreover, all natural steroid substrates tested are transformed with comparable efficiency by the enzyme. In addition to its importance for studies of the regulation of expression of 3β-HSD in gonadal as well as peripheral tissues, knowledge of the structure of the human 3β-HSD gene should permit investigation of the molecular defects responsible for 3β-HSD deficiency, the second most common cause of adrenal hyperplasia in children.

O-antigen expression in Salmonella enterica serovar Typhi is regulated by nitrogen availability through RpoN-mediated transcriptional control of the rfaH gene

The authors previously reported increased expression of the Salmonella enterica serovar Typhi (S. typhi) rfaH gene when the bacterial cells reach stationary phase. In this study, using a lacZ fusion to the rfaH promoter region, they demonstrate that growth-dependent regulation of rfaH expression occurs at the level of transcription initiation. It was also observed that production of the lipopolysaccharide (LPS) O-antigen by S. typhi Ty2 correlated with the differential expression of rfaH during bacterial growth. This was probably due to the increased cellular levels of RfaH, since expression of the distal gene in the O-antigen gene cluster of S. typhi Ty2, wbaP, was also increased during stationary growth, as demonstrated by RT-PCR analysis. Examination of the sequences upstream of the rfaH coding region revealed homologies to potential binding sites for the RcsB/RcsA dimer of the RcsC/YopJ/RcsB phosphorelay regulatory system and for the RpoN alternative sigma factor. The expression of the rfaH gene in rpoN and rcsB mutants of S. typhi Ty2 was measured. The results indicate that inactivation of rpoN, but not of rcsB, suppresses the growth-phase-dependent induction of rfaH expression. Furthermore, production of beta-galactosidase mediated by the rfaH-lacZ fusion increased approximately fourfold when bacteria were grown in a nitrogen-limited medium. Nitrogen limitation was also shown to increase the expression of the O-antigen by the wild-type S. typhi Ty2, as demonstrated by a similar electrophoretic profile to that observed during the stationary phase of growth in rich media. It is therefore concluded that the relationship between LPS production and nitrogen limitation parallels the pattern of rfaH regulation under the control of RpoN and is consistent with the idea that RpoN modulates LPS formation via its effect on rfaH gene expression during bacterial growth.

Genome wide interactions of wild-type and activator bypass forms of σ54

Enhancer-dependent transcription involving the promoter specificity factor σ54 is widely distributed amongst bacteria and commonly associated with cell envelope function. For transcription initiation, σ54-RNA polymerase yields open promoter complexes through its remodelling by cognate AAA+ ATPase activators. Since activators can be bypassed in vitro, bypass transcription in vivo could be a source of emergent gene expression along evolutionary pathways yielding new control networks and transcription patterns. At a single test promoter in vivo bypass transcription was not observed. We now use genome-wide transcription profiling, genome-wide mutagenesis and gene over-expression strategies in Escherichia coli, to (i) scope the range of bypass transcription in vivo and (ii) identify genes which might alter bypass transcription in vivo. We find little evidence for pervasive bypass transcription in vivo with only a small subset of σ54 promoters functioning without activators. Results also suggest no one gene limits bypass transcription in vivo, arguing bypass transcription is strongly kept in check. Promoter sequences subject to repression by σ54 were evident, indicating loss of rpoN (encoding σ54) rather than creating rpoN bypass alleles would be one evolutionary route for new gene expression patterns. Finally, cold-shock promoters showed unusual σ54-dependence in vivo not readily correlated with conventional σ54 binding-sites.

Molecular subtyping of primary prostate cancer reveals specific and shared target genes of different ETS rearrangements

This work aimed to evaluate whether ETS transcription factors frequently involved in rearrangements in prostate carcinomas (PCa), namely ERG and ETV1, regulate specific or shared target genes. We performed differential expression analysis on nine normal prostate tissues and 50 PCa enriched for different ETS rearrangements using exon-level expression microarrays, followed by in vitro validation using cell line models. We found specific deregulation of 57 genes in ERG-positive PCa and 15 genes in ETV1-positive PCa, whereas deregulation of 27 genes was shared in both tumor subtypes. We further showed that the expression of seven tumor-associated ERG target genes (PLA1A, CACNA1D, ATP8A2, HLA-DMB, PDE3B, TDRD1, and TMBIM1) and two tumor-associated ETV1 target genes (FKBP10 and GLYATL2) was significantly affected by specific ETS silencing in VCaP and LNCaP cell line models, respectively, whereas the expression of three candidate ERG and ETV1 shared targets (GRPR, KCNH8, and TMEM45B) was significantly affected by silencing of either ETS. Interestingly, we demonstrate that the expression of TDRD1, the topmost overexpressed gene of our list of ERG-specific candidate targets, is inversely correlated with the methylation levels of a CpG island found at -66 bp of the transcription start site in PCa and that TDRD1 expression is regulated by direct binding of ERG to the CpG island in VCaP cells. We conclude that ETS transcription factors regulate specific and shared target genes and that TDRD1, FKBP10, and GRPR are promising therapeutic targets and can serve as diagnostic markers for molecular subtypes of PCa harboring specific fusion gene rearrangements.

The role of reciprocal regulation between TAL1 and miRNA expression in T-cell leukemia progression

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas (Biologia Celular e Molecular), Universidade de Lisboa, Faculdade de Medicina, 2015

Global methylation state at base-pair resolution of the Caulobacter genome throughout the cell cycle.

The Caulobacter DNA methyltransferase CcrM is one of five master cell-cycle regulators. CcrM is transiently present near the end of DNA replication when it rapidly methylates the adenine in hemimethylated GANTC sequences. The timing of transcription of two master regulator genes and two cell division genes is controlled by the methylation state of GANTC sites in their promoters. To explore the global extent of this regulatory mechanism, we determined the methylation state of the entire chromosome at every base pair at five time points in the cell cycle using single-molecule, real-time sequencing. The methylation state of 4,515 GANTC sites, preferentially positioned in intergenic regions, changed progressively from full to hemimethylation as the replication forks advanced. However, 27 GANTC sites remained unmethylated throughout the cell cycle, suggesting that these protected sites could participate in epigenetic regulatory functions. An analysis of the time of activation of every cell-cycle regulatory transcription start site, coupled to both the position of a GANTC site in their promoter regions and the time in the cell cycle when the GANTC site transitions from full to hemimethylation, allowed the identification of 59 genes as candidates for epigenetic regulation. In addition, we identified two previously unidentified N(6)-methyladenine motifs and showed that they maintained a constant methylation state throughout the cell cycle. The cognate methyltransferase was identified for one of these motifs as well as for one of two 5-methylcytosine motifs.

La cartographie des sites de régulation génétique à partir de données de débalancement allélique

En 1975, Wilson et King ont proposé que l'évolution opère non seulement via des changements affectant la structure des protéines, mais aussi via des mutations qui modifient la régulation génétique. L'étude des éléments régulateurs de l'expression génétique a un rôle important dans la compréhension de l'expression de différentes maladies et de la réponse thérapeutique. Nous avons développé un algorithme bio- informatique qui nous permet rapidement de trouver des sites de régulation génétique à travers tout le génome et pour une grande quantité de gènes. Notre approche consiste à trouver des sites polymorphes (SNPs) qui sont en déséquilibre de liaison avec le débalancement allélique (AI) afin de cartographier la région régulatrice et le site responsable. Notre méthode est avantageuse par rapport à d'autres méthodes, car elle n'a pas besoin des données « phasées». De plus, les données de débalancement allélique ne sont pas affectées par des facteurs externes étant donné qu'ils sont mesurés dans la même cellule. Nous avons démontré que notre approche est fiable et qu'elle peut détecter des sites loin du gène. De plus, il peut être appliqué à des données de génotypage sans avoir besoin de les « phaser » .

Functional Analysis of Nuclear beta-Adrenergic Receptors in the Myocardium

Récemment plusieurs récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) ont été caractérisés au niveau des membranes intracellulaires, dont la membrane nucléaire. Notre objectif était de déterminer si les sous-types de récepteurs β-adrénergiques (βAR) et leurs machineries de signalisation étaient fonctionnels et localisés à la membrane nucléaire des cardiomyocytes. Nous avons démontré la présence des β1AR et β3AR, mais pas du β2AR à la membrane nucléaire de myocytes ventriculaires adultes par immunobuvardage, par microscopie confocale, et par des essais fonctionnels. De plus, certains partenaires de signalisation comme les protéines GαS, Gαi, l’adénylate cyclase II, et V/VI y étaient également localisés. Les sous-types de βAR nucléaires étaient fonctionnels puisqu'ils pouvaient lier leurs ligands et activer leurs effecteurs. En utilisant des noyaux isolés, nous avons observé que l'agoniste non-sélectif isoprotérénol (ISO), et que le BRL37344, un ligand sélectif du β3AR, stimulaient l'initiation de la synthèse de l’ARN, contrairement à l'agoniste sélectif du β1AR, le xamotérol. Cette synthèse était abolie par la toxine pertussique (PTX). Cependant, la stimulation des récepteurs nucléaires de type B de l’endothéline (ETB) causaient une réduction de l'initiation de la synthèse d’ARN. Les voies de signalisations impliquées dans la régulation de la synthèse d’ARN par les RCPGs ont ensuite été étudiées en utilisant des noyaux isolés stimulés par des agonistes en présence ou absence de différents inhibiteurs des voies MAP Kinases (proteines kinases activées par mitogènes) et de la voie PI3K/PKB. Les protéines impliquées dans les voies de signalisation de p38, JNK, ERK MAP Kinase et PKB étaient présents dans les noyaux isolés. L'inhibition de PKB par la triciribine, inhibait la synthèse d’ARN. Nous avons ensuite pu mettre en évidence par qPCR que la stimulation par l’ISO entrainait une augmentation du niveau d'ARNr 18S ainsi qu’une diminution de l'expression d’ARNm de NFκB. En contraste, l’ET-1 n’avait aucun effet sur le niveau d’expression de l’ARNr 18S. Nous avons ensuite montré que la stimulation par l’ISO réduisait l’expression de plusieurs gènes impliqués dans l'activation de NFκB, tandis que l’inhibition de ERK1/2 et PKB renversait cet effet. Un microarray global nous a ensuite permis de démontrer que les βARs et les ETRs nucléaires régulaient un grand nombre de gènes distincts. Finalement, les βARs et ETRs nucléaires augmentaient aussi une production de NO de noyaux isolés, ce qui pouvait être inhibée par le LNAME. Ces résultats ont été confirmés dans des cardiomyocytes intacts en utilisant des analogues cagés et perméables d’ISO et de l'ET-1: l'augmentation de NO nucléaire détectée par DAF2-DA, causée par l'ET-1 et l'ISO, pouvait être prévenue par le LNAME. Finalement, l’augmentation de l’initiation de la transcription induite par l'ISO était aussi bloquée par le L-NAME ou par un inbitheur de PKG, le KT5823, suggérant que la voie NO-GC-PKG est impliquée dans la régulation de la transcription par les βAR. En conclusion, les βARs et les ETRs nucléaires utilisent des voies de signalisation différentes et exercent ainsi des effets distincts sur l’expression des gènes cardiaques. Ils représentent donc une avenue intéressante pour le développement de drogues pharmacologiques.

Role of Nuclear Angiotensin-II Receptor Mediated Signalling in Cardiovascular Remodelling

Le remodelage cardiaque est le processus par lequel la structure ou la fonction cardiaque change en réponse à un déséquilibre pathophysiologique tel qu'une maladie cardiaque, un contexte d'arythmie prolongée ou une modification de l'équilibre hormonal. Le système rénine-angiotensine (SRA) est un système hormonal largement étudié et il est impliqué dans de nombreuses activités associées au remodelage cardiovasculaire. L’existence d'un système circulatoire couplé à un système de tissus locaux est une représentation classique, cependant de nouvelles données suggèrent un SRA indépendant et fonctionnellement actif à l'échelle cellulaire. La compréhension de l'activité intracellulaire du SRA pourrait mener à de nouvelles pistes thérapeutiques qui pourraient prévenir un remodelage cardiovasculaire défavorable. L'objectif de cette thèse était d'élucider le rôle du SRA intracellulaire dans les cellules cardiaques. Récemment, les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), les protéines G et leurs effecteurs ont été détectés sur des membranes intracellulaires, y compris sur la membrane nucléaire, et les concepts de RCPG intracellulaires fonctionnels sont en voie d'être acceptés comme une réalité. Nous avons dès lors fait l'hypothèse que la signalisation du SRA délimitant le noyau était impliquée dans le contrôle de l'expression des gènes cardiaques. Nous avons démontré la présence de récepteurs d'angiotensine de type-1 (AT1R) et de type-2 (AT2R) nucléaires dans les cardiomyocytes ventriculaires adultes et dans une fraction nucléaire purifiée de tissu cardiaque. Des quantités d'Ang II ont été détectées dans du lysat de cardiomyocytes et des microinjections d'Ang-II-FITC ont donné lieu à des liaisons préférentielles aux sites nucléaires. L'analyse transcriptionnelle prouve que la synthèse d'ARN de novo dans des noyaux isolés stimulés à l'Ang-II, et l'expression des ARNm de NF-κB étaient beaucoup plus importants lorsque les noyaux étaient exposés à de l'Ang II par rapport aux cardiomyocytes intacts. La stimulation des AT1R nucléaires a engendré une mobilisation de Ca2+ via les récepteurs de l'inositol trisphosphate (IP3R), et le blocage des IP3R a diminué la réponse transcriptionnelle. Les méthodes disponibles actuellement pour l'étude de la signalisation intracrine sont limitées aux méthodes indirectes. L'un des objectifs de cette thèse était de synthétiser et caractériser des analogues d'Ang-II cellule-perméants afin d’étudier spécifiquement dans les cellules intactes l'activité intracellulaire du SRA. Nous avons synthétisé et caractérisé pharmacologiquement des analogues photosensibles Ang-II encapsulée en incorporant un groupement 4,5-diméthoxy-2-nitrobenzyl (DMNB) photoclivable sur les sites actifs identifiés du peptide. Chacun des trois analogues d'Ang II encapsulée synthétisés et purifiés: [Tyr(DMNB)4]Ang-II, Ang-II-ODMNB et [Tyr(DMNB)4]Ang-II-ODMNB a montré une réduction par un facteur deux ou trois de l'affinité de liaison envers AT1R et AT2R dans les dosages par liaison compétitive et une activité réduite dans la contraction de l'aorte thoracique. La photostimulation de [Tyr(DMNB)4]Ang-II dans des cellules HEK a augmenté la phosphorylation d'ERK1/2 (via AT1R) et la production de cGMP (via AT2R) alors que dans les cardiomyocytes isolés elle générait une augmentation de Ca2+ nucléoplasmique et initiait la synthèse d'ARNr 18S et d'ARNm du NF-κB. Les fibroblastes sont les principaux générateurs de remodelage cardiaque structurel, et les fibroblastes auriculaires sont plus réactifs aux stimuli profibrotiques que les fibroblastes ventriculaires. Nous avons émis l'hypothèse que l’Ang-II intracellulaire et l'activation des AT1R et AT2R nucléaires associés contrôlaient les profils d'expression des gènes des fibroblastes via des systèmes de signalisation distincts et de ce fait jouaient un rôle majeur dans le développement de la fibrose cardiaque. Nous avons remarqué que les fibroblastes auriculaires expriment l’AT1R et l’AT2R nucléaire et l'Ang-II au niveau intracellulaire. L’expression d'AT1R nucléaire a été régulés positivement dans les cas d’insuffisance cardiaque (IC), tandis que l'AT2R nucléaire a été glycosylé post-traductionnellement. La machinerie protéique des protéines G, y compris Gαq/11, Gαi/3, et Gβ, a été observée dans des noyaux isolés de fibroblastes. AT1R et AT2R régulent l'initiation de la transcription du fibroblaste via les voies de transduction de signal d'IP3R et du NO. La photostimulation de [Tyr(DMNB)4]Ang-II dans une culture de fibroblastes auriculaire déclenche la libération de Ca2+ nucléoplasmique, la prolifération, et la synthèse et sécrétion de collagène qui ne sont pas inhibées par les bloqueurs d'AT1R et/ou AT2R extracellulaires.

Estabilitat conformacional de variants de la ribonucleasa A: pressió i temperatura com a inductors dels desplegament proteic

A fi d'analitzar la contribució de la regió C-terminal proposada com a iniciadora del plegament (CFIS 106-118) a l'estabilitat de l'RNasa A, els residus alifàtics d'aquesta regió es van substituir, mitjançant mutagènesi dirigida, per altres residus en els quals la cadena lateral alifàtica era rogressivament escurçada. La major part de les substitucions projectades suposaven delecions no disruptives de grups metil(è). A més, es va reemplaçar la Tyr115 per un Trp, de manera que, potencialment, s'introduïa una única sonda fluorescent, no desestabilitzant, per tal de seguir els canvis conformacionals que es poguessin generar en la regió durant el procés de legament/desplegament de la proteïna. Tant els paràmetres cinètics, com els espectres d'FTIR i CD, determinats per cadascuna de les ribonucleases variants, indiquen que els reemplaçaments aminoacídics efectuats presenten, en general, poc o cap efecte en l'estructura nativa i en l'activitat de l'enzim. Es va emprar l'espectroscòpia d'absorció a l'ultraviolat de quarta derivada, la fluorescència (per la variant amb Trp) i l'espectroscòpia d'infraroig per transformada de Fourier, per tal de seguir i caracteritzar, en condicions d'equilibri, les transicions conformacionals de cada variant en funció de la pressió i de la temperatura. Els resultats es van comparar amb els que es van obtenir per la proteïna salvatge. Per determinar més a fons les característiques del procés de desplegament de la variant Y115W, les transicions de desnaturalització induïdes per urea d'aquesta variant i de la proteïna salvatge, van ésser examinades per mitjà d'electroforesi en gradient d'urea i espectroscòpia de fluorescència. Curiosament, els canvis conformacionals que resulten de la desnaturalització per pressió són molt semblants als que s'obtenen per temperatura. Enfront d'un augment gradual tant de pressió com de temperatura, l'estructura terciària i els elements d'estructura secundària de les proteïnes estudiades es perden de manera conjunta i reversible. Aquestes variacions estructurals que es promouen descriuen un procés de desplegament molt cooperatiu i en dos estats. Atès que ambdues tècniques (UV i FTIR) utilitzen cadascuna un règim de concentració proteica molt diferent, els resultats indiquen que el procés de desplegament per pressió i per temperatura és intramolecular. Els resultats obtinguts suggereixen que la hidrofobicitat i el volum de les cadenes laterals del CFIS, juntament amb les interaccions de van der Waals entre elements d'estructura secundària intervenen de manera molt notable en l'estabilització de la proteïna. Entre els diferents aminoàcids alifàtics que pertanyen al CFIS C-terminal, la Val108 és el residu més important per tal de preservar la integritat estructural de l'estat natiu. Els reemplaçaments en aquesta posició causen petites alteracions conformacionals i una gran desestabilització de la proteïna (per exemple, el punt mig de la transició de desnaturalització per pressió i per temperatura de la variant V108G disminueix uns 592 MPa i 25ºC, respectivament, respecte a la proteïna salvatge). D'acord amb els resultats obtinguts, la variant Y115W ofereix una sonda útil per tal de seguir la cinètica de plegament/desplegament de l'RNasa A.