The Gastrointestinal Peptide Obestatin Induces Vascular Relaxation Via Specific Activation of Endothelium-Dependent Nitric Oxide Signalling.

Background and purpose: Obestatin is a recently-discovered gastrointestinal peptide with established metabolic actions, which is linked to diabetes and may exert cardiovascular benefits. Here we aimed to investigate the specific effects of obestatin on vascular relaxation. Experimental approach: Cumulative relaxation responses to obestatin peptides were assessed in isolated rat aorta and mesenteric artery (n=8) in the presence/absence of selective inhibitors. Complementary studies were performed in cultured bovine aortic endothelial cells (BAEC). Key results: Obestatin peptides elicited concentration-dependent relaxation in both aorta and mesenteric artery. Responses to full-length obestatin(1-23) were greater than those to obestatin(1-10) and obestatin(11-23). Obestatin(1-23)-induced relaxation was attenuated by endothelial denudation, L-NAME (NO synthase inhibitor), high extracellular K(+) , GDP-ß-S (G protein inhibitor), MDL-12,330A (adenylate cyclase inhibitor), wortmannin (PI3K inhibitor), KN-93 (CaMKII inhibitor), ODQ (guanylate cyclase inhibitor) and iberiotoxin (BK(Ca) blocker), suggesting that it is mediated by an endothelium-dependent NO signalling cascade involving an adenylate cyclase-linked G protein-coupled receptor, PI3K/Akt, Ca(2+) -dependent eNOS activation, soluble guanylate cyclase and modulation of vascular smooth muscle K(+) . Supporting data from BAEC indicated that nitrite production, intracellular Ca(2+) and Akt phosphorylation were increased after exposure to obestatin(1-23). Relaxations to obestatin(1-23) were unaltered by inhibitors of candidate endothelium-derived hyperpolarising factors (EDHFs) and combined SK(Ca) /IK(Ca) blockade, suggesting that EDHF-mediated pathways were not involved. Conclusions and Implications: Obestatin produces significant vascular relaxation via specific activation of endothelium-dependent NO signalling. These actions may be important in normal regulation of vascular function and are clearly relevant to diabetes, a condition characterised by endothelial dysfunction and cardiovascular complications.

A statistical characterization of on–body fading using the shadowed k–µ fading model

In this paper we investigate the received signal characteristics of on-body communications channels at 2.45 GHz. The hypothetical body area network configuration considered a transmitter node situated on the person’s left waist and receiving nodes positioned on the head, knee and wrist of the person’s right side. The on-body channel measurements were performed in both anechoic and reverberant environments while the person was moving. It was found that the recently proposed shadowed κ‒μ fading model provided an excellent fit to the measured data.

Rôle des GTPases ARF dans la migration des cellules endothéliales et la sécrétion du NO

ARF6 et ARF1 sont des petites GTPases de la famille des ARF(s) qui régulent plusieurs voies de signalisation comprenant, la formation et le mouvement des vésicules, la transformation des lipides membranaires et la réorganisation du cytosquelette d’actine. À ce jour, le rôle de la protéine ARF6 et de la protéine ARF1 dans la signalisation des récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) et des récepteurs à activité tyrosine kinase (RTK) dans les cellules endothéliales est encore très peu étudié. Le but de cette étude a été de caractériser le rôle de la protéine ARF6 dans la migration des cellules endothéliales induite par l’endothéline-1, ainsi que le rôle de la protéine ARF1 dans la sécrétion du monoxyde d’azote (NO) stimulées par le VEGF. Dans cette étude, nous montrons qu’ARF6 est essentielle à la migration des cellules endothéliales induite par l’endotheline-1. L’inhibition de l’expression d’ARF6 par interférence à l’ARN entraîne une activation marquée de la kinase FAK et son association constitutive avec Src. Par ailleurs, cette inhibition affecte l’association entre GIT1 et la kinase FAK. Ceci se traduit par une inhibition du désassemblage des contacts focaux et une augmentation de l’adhésion cellulaire menant à une diminution de la motilité. De plus, nos résultats montrent que la protéine ARF1 est essentielle à l’activation d’eNOS et à la sécrétion du NO suite à l’activation du VEGFR2 dans les cellules endothéliales BAEC. En effet, l’inhibition de l’expression d’ARF1 par interférence à l’ARN entraîne une inhibition du recrutement de la kinase Akt à la membrane plasmique et une inhibition de son activation induite par le VEGF. L’inhibition de l’activation de la kinase Akt par le VEGF conduit à une inhibition de l’activation de eNOS et de la sécrétion du NO. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que les protéines ARF6 et ARF1 sont essentielles à la signalisation de l’ETB et du VEGFR2 pour les processus menant à la migration cellulaire et à la sécrétion du NO respectivement, deux évènements essentiels à l’angiogenèse.

Le VEGF induit la synthèse du PAF par l’entremise de l’activation du VEGFR-2 : identification des phosphotyrosines impliquées

Notre laboratoire a démontré que la capacité proinflammatoire du vascular endothelial growth factor (VEGF-A165) implique la synthèse endothéliale du facteur d’activation plaquettaire (PAF) via l’activation du récepteur tyrosine kinase homodimérique VEGFR-2/R-2. La synthèse du PAF requiert l’activation de la p38 MAPK et p42/44 MAPK qui activent la phospholipase A2 secrétée de type V (sPLA2-V). Nous avons découvert que la synthèse aigue de prostacycline (PGI2) induite par le VEGF-A165 requiert l’activation des récepteurs hétérodimériques VEGFR-1/R-2. L’activation sélective des récepteurs du VEGF peut donc agir comme balance dans la synthèse de facteurs pro-(PAF) et anti-(PGI2) inflammatoire. Cependant, les tyrosines impliquées dans la transphosphorylation de VEGFR-2/R-2 menant à la synthèse du PAF sont inconnues. Par mutagenèse dirigée, nous avons effectué des transfections transitoires de cellules endothéliales avec des plasmides codant pour le VEGFR-2 dont les tyrosines ciblées ont été remplacées de façon séquentielle par une phénylalanine. Un vecteur vide pcDNA a été utilisé comme contrôle négatif. La stimulation des cellules endothéliales de l’aorte bovine (BAEC) transfectées avec le VEGF-A165 (1nM) pendant 15 minutes augmente la synthèse du PAF de 300%, laquelle était similaire dans les BAEC non transfectées. Dans les BAEC transfectées avec les vecteurs pcDNA codant pour les mutations Y801F, Y1059F, Y1175F et Y1214F, nous avons observé une réduction de 54, 73, 68, et 57% respectivement de la synthèse du PAF induite par le VEGF par rapport au pcDNA témoin. Nos résultats apportent un nouvel aperçu sur le mécanisme par lequel le VEGF induit la synthèse du PAF qui est connu pour sa contribution dans l’activité pro-inflammatoire du VEGF.

Modulation de la signalisation du récepteur de type 2 du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGFR-2) par l’ubiquitination

Résumé L’angiogenèse est l’un des processus les plus importants pour le maintien de l’homéostasie de l’oxygène dans les tissus. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, VEGF, joue un rôle primordial dans la réponse angiogénique. Ce facteur de croissance mène à l’activation du récepteur de type 2 du facteur de croissance de l’endothélium vasculaire, VEGFR-2. Suite à une activation du VEGFR-2, plusieurs cascades de signalisation sont activées dans les cellules endothéliales. Afin d’atténuer cette signalisation, le VEGFR-2 est multi-ubiquitiné sur des résidus lysine et de cette manière, il est amené aux voies de dégradation, principalement dans les lysosomes. Cette ubiquitination est induite par l’association de l’ubiquitine ligase (E3) c-Cbl à un résidu tyrosine phosphorylé du domaine C-terminal du récepteur. Dans cette étude, nous avons identifié la tyrosine 1319 comme étant nécessaire pour l’association de c-Cbl au VEGFR-2 et son ubiquitination. Nos résultats démontrent aussi que dans des cellules endothéliales aortiques bovines, BAEC, la surexpression du récepteur mutant Y1319F ralentit la dégradation du VEGFR-2 et induit une activation plus forte et prolongée de la synthétase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS). Ces résultats nous permettent de mieux comprendre le déroulement de la régulation de la signalisation du VEGFR-2 au niveau intracellulaire. Mots-clés: [Angiogenèse, VEGFR-2, VEGF, c-Cbl, Ubiquitination, Tyrosine 1319, Dégradation]

Calcium-independent activation of endothelial nitric oxide synthase by ceramide

The endothelial isoform of NO synthase (eNOS) is targeted to sphingolipid-enriched signal-transducing microdomains in the plasma membrane termed caveolae. Among the caveolae-targeted sphingolipids are the ceramides, a class of acylated sphingosine compounds that have been implicated in diverse cellular responses. We have explored the role of ceramide analogues in eNOS signaling in cultured bovine aortic endothelial cells (BAEC). Addition of the ceramide analogue N-acetylsphingosine (C2-ceramide; 5 μM) to intact BAEC leads to a significant increase in NO synthase activity (assayed by using the fluorescent indicator 4,5-diaminofluorescein) and translocation of eNOS from the endothelial cell membrane to intracellular sites (measured by using quantitative immunofluorescence techniques); the biologically inactive ceramide N-acetyldihydrosphingosine is entirely without effect. C2-ceramide-induced eNOS activation and translocation are unaffected by the intracellular calcium chelator 1,2-bis-o-aminophenoxyethane-N,N,N′,N′-tetraacetic acid (BAPTA). Using the calcium-specific fluorescent indicator fluo-3, we also found that C2-ceramide activation of eNOS is unaccompanied by a drug-induced increase in intracellular calcium. These findings stand in sharp contrast to the mechanism by which bradykinin, estradiol, and other mediators acutely activate eNOS, in which a rapid, agonist-promoted increase in intracellular calcium is required. Finally, we show that treatment of BAEC with bradykinin causes a significant increase in cellular ceramide content; the response to bradykinin has an EC50 of 3 nM and is blocked by the bradykinin B2-receptor antagonist HOE140. Bradykinin-induced ceramide generation could represent a mechanism for longer-term regulation of eNOS activity. Our results suggest that ceramide functions independently of Ca2+-regulated pathways to promote activation and translocation of eNOS, and that this lipid mediator may represent a physiological regulator of eNOS in vascular endothelial cells.

The cis-acting phorbol ester "12-O-tetradecanoylphorbol 13-acetate"-responsive element is involved in shear stress-induced monocyte chemotactic protein 1 gene expression.

Vascular endothelial cells, serving as a barrier between vessel and blood, are exposed to shear stress in the body. Although endothelial responses to shear stress are important in physiological adaption to the hemodynamic environments, they can also contribute to pathological conditions--e.g., in atherosclerosis and reperfusion injury. We have previously shown that shear stress mediates a biphasic response of monocyte chemotactic protein 1 (MCP-1) gene expression in vascular endothelial cells and that the regulation is at the transcriptional level. These observations led us to functionally analyze the 550-bp promoter region of the MCP-1-encoding gene to define the cis element responding to shear stress. The shear stress/luciferase assay on the deletion constructs revealed that a 38-bp segment (-53 to -90 bp relative to the transcription initiation site) containing two divergent phorbol ester "12-O-tetradecanoylphorbol 13-acetate" (TPA)-responsive elements (TRE) is critical for shear inducibility. Site-specific mutations on these two sites further demonstrated that the proximal one (TGACTCC) but not the distal one (TCACTCA) was shear-responsive. Shear inducibility was lost after the mutation or deletion of the proximal site. This molecular mechanism of shear inducibility of the MCP-1 gene was functional in both the epithelial-like HeLa cells and bovine aortic endothelial cells (BAEC). In a construct with four copies of the TRE consensus sequences TGACTACA followed by the rat prolactin minimal promoter and luciferase gene, shear stress induced the reporter activities by 35-fold and 7-fold in HeLa cells and BAEC, respectively. The application of shear stress on BAEC also induced a rapid and transient phosphorylation of mitogen-activated protein kinases. Pretreatment of BAEC with TPA attenuated the shear-induced mitogen-activated protein kinase phosphorylation, suggesting that shear stress and TPA share a similar signal transduction pathway in activating cells. The present study provides a molecular basis for the transient induction of MCP-1 gene by shear stress.

La synthèse de prostacycline par le VEGF-A₁₆₅ requiert l'hétérodimérisation des récepteurs du VEGF

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

La synthèse de prostacycline par le VEGF-A₁₆₅ requiert l'hétérodimérisation des récepteurs du VEGF

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.