The role of Microsomal prostaglandin synthase-1 (mPGES-1) and Ephrin B2 in Scleroderma

La sclérodermie (sclérose systémique, ScS) est une maladie auto-immune du tissu conjonctif caractérisée  par  l’épaississement  de  la  peau,  l’apparition  spontanée de lésions cicatricielles, des maladies   des   vaisseaux   sanguins,   divers   degrés   d’inflammation,   en   association   avec   un   système   immunitaire hyperactif. La pathogénèse exacte de cette maladie est inconnue et aucun traitement approprié   n’est   disponible.   La fibrose est un élément distinctif de la maladie de ScS et est considérée   résulter   d’une   incapacité   à   mettre   fin   de   façon   appropriée   à   la   réponse   normale   de   réparation   des   plaies.   L’analyse   histologique   du   stade   initial   de   la   ScS   révèle   une   infiltration   périvasculaire de cellules mononucléaires dans le derme, associée à une synthèse accrue de collagène dans les fibroblastes environnants. Ainsi, la compréhension des moyens de contrôler le stade inflammatoire de la ScS pourrait être bénéfique pour contrôler la progression de la maladie peu après son apparition. La mPGES-1 est une enzyme inductible qui agit en aval de la cyclo- oxygénase (COX) pour catalyser spécifiquement la conversion de la prostaglandine (PG) H2 en PGE2. La mPGES-1  joue  un  rôle  clé  dans  l’inflammation,  la  douleur  et  l’arthrite;;  toutefois,  le   rôle de la mPGES-1 dans les mécanismes de fibrose, spécifiquement en rapport avec la ScS humaine, est inconnu. Mon laboratoire a précédemment montré que les souris à mPGES-1 nulle sont résistantes à la fibrose   cutanée   induite   par   la   bléomycine,   à   l’inflammation,   à   l’épaississement  cutané,  à  la  production  de  collagène  et  à  la  formation  de  myofibroblastes.  Sur  la   base  de  ces  résultats,  j’ai  formulé  l’hypothèse  que  l’inhibition pharmacologique de la mPGES-1 régulera à la baisse la production de médiateurs pro-inflammatoires et pro-fibreux au cours de la maladie   de   ScS.   Afin   d’explorer   le   rôle   de   la   mPGES-1   dans   l’inflammation   et   la   fibrose   associées  à  la  maladie  de  ScS,  j’ai  d’abord  examiné  l’expression  de  la  mPGES-1 dans la peau normale comparativement à des biopsies de peau extraites de patients atteints de ScS. Mes résultats ont montré que la mPGES-1 est nettement élevée dans la peau de patients atteints de ScS en comparaison avec la peau humaine normale. De plus, les niveaux de PGE2 dérivés de la mPGES-1 étaient également significativement plus élevés dans les fibroblastes cutanés isolés de patients  atteints  de  ScS  comparativement  aux  fibroblastes  isolés  de  témoins  sains.  J’ai  également   étudié  l’effet  de  l’inhibition pharmacologique de la mPGES-1  sur  l’expression  de  marqueurs  pro- fibreux.   Mes   études   ont   montré   que   l’expression   de   médiateurs   pro-fibreux clés (α-SMA, endothéline-1, collagène de type 1 et facteur de croissance du tissu conjonctif (FCTC)) est élevée dans les fibroblastes cutanés ScS en comparaison avec les fibroblastes cutanés normaux. Un traitement avec un inhibiteur de la mPGES-1 a eu pour effet de réduire significativement l’expression  de  l’α-SMA,  de  l’endothéline-1, du collagène de type 1 mais pas du FCTC dans les fibroblastes  ScS,  sans  effet  significatif  sur  les  fibroblastes  normaux.  J’ai  en  outre  examiné  l’effet   de  l’inhibition  de  la  mPGES-1 sur des cytokines pro-inflammatoires clés impliquées dans la pathologie de la ScS, incluant IL-6, IL-8 et MCP-1.  L’inhibition  pharmacologique  de  la  mPGES- 1 a eu pour effet de réduire significativement les niveaux de production de cytokines pro- inflammatoires IL6, IL8 et MCP-1 dans les fibroblastes avec lésion ScS comparativement à des fibroblastes non traités. De plus, les patients atteints de ScS ont présenté des niveaux plus élevés de p-AKT, de p-FAK et de p-SMAD3 en comparaison avec les fibroblastes cutanés normaux. L’inhibiteur  de  la  mPGES-1 a pu réguler à la baisse cette expression accrue de p-AKT et de p- FAK, mais pas de p-SMAD3,  dans  les  fibroblastes  ScS.  Ces  résultats  ont  suggéré  que  l’inhibition   de la mPGES-1 pourrait être une méthode viable pour réduire le développement de sclérose cutanée et constituent une cible thérapeutique potentielle pour contrôler les mécanismes fibreux et inflammatoires associés à la pathophysiologie de la maladie de ScS. L’un   des   autres   processus   critiques   reliés   à   l’évolution de la réponse fibreuse associée à la maladie de ScS est la différenciation des fibroblastes en des cellules activées spécialisées iii iv appelées myofibroblastes, responsables de déclencher une signalisation adhésive excessive et le dépôt excessif de matrice extracellulaire,   conduisant   à   la   destruction   de   l’architecture   de   l’organe.   Ainsi,   l’identification   des   facteurs   endogènes   qui   initient/   favorisent   la   différenciation   fibroblaste-myofibroblaste peut mener à des stratégies thérapeutiques prometteuses pour contrôler  l’excès  de  signalisation  adhésive  et  de  fibrose  associé  à  la  maladie  de  ScS.  Des  études   antérieures  dans  le  domaine  de  la  biologie  du  cancer  ont  suggéré  que  l’éphrine  B2,  une  protéine   transmembranaire appartenant à la famille des éphrines, est impliquée dans la signalisation adhésive   et   le   remodelage   extracellulaire.   Cependant,   son   rôle   dans   la   fibrose   n’a   jamais   été   exploré.   Dans   la   deuxième   partie   de   mon   étude,   j’ai   donc   étudié   le   rôle   de   l’éphrine   B2   dans   la   fibrose.   Mes   études   montrent   que   l’expression   de   l’éphrine   B2   est   significativement   augmentée   dans la peau humaine ScS comparativement à la peau normale. Plus important encore, le traitement in vitro de   fibroblastes   de   la   peau   humaine   normale   avec   de   l’éphrine   B2   recombinante est capable de transformer des fibroblastes en cellules myofibroblastiques manifestant toutes les caractéristiques myofibroblastiques typiques, incluant la formation accrue de  fibres  de  tension,  des  adhérences  focales,  l’activation  accrue  de  la  FAK,  un  accroissement  de   l’expression  et  de  la  migration  de  fibroblastes  et  de  leur  adhérence  à  la  fibronectine  à  la  fois  chez   les   fibroblastes   cutanés   normaux   et   ScS.   En   outre,   j’ai   traité   des   souris   avec   de   l’éphrine   B2   recombinante et montré que ces souris ont développé une fibrose cutanée significative associée à une épaisseur dermique et à une synthèse de collagène augmentées, une teneur en hydroxyproline (teneur en collagène) accrue et un nombre accru de myofibroblastes exprimant de   l’α-SMA, une activation augmentée de la FAK et de marqueurs pro-fibreux incluant le collagène de type 1 et le FCTC. Dans  l’ensemble,  mes  études  ont  identifié  deux  médiateurs  endogènes  cruciaux  impliqués  dans  la   propagation  de  l’inflammation  et  de  la  fibrose  associées  à  la  maladie  de  ScS.  L’inhibition  de  la   mPGES-1   pourrait   représenter   une   bonne   stratégie   alternative   pour   contrer   l’inflammation   et   la   fibrose au moins durant les stades précoces de la maladie de ScS. De plus, une signalisation excessive   de   l’éphrine B2 favorise la signalisation adhésive et fibreuse en déclenchant la différenciation   de   fibroblastes   en   myofibroblastes   par   l’activation   de   la   voie   de   signalisation   de   la  FAK.  Ainsi,  l’inhibition  d’éphrine  B2  bloquera  la  formation  de  fibroblastes-myofibroblastes et régulera à la baisse la fibrose associée à la maladie de ScS. En somme, la mPGES-1  et  l’éphrine   B2 semblent toutes deux des cibles attrayantes pour le traitement de la ScS et des troubles fibreux qui y sont reliés.

Regulation of microsomal prostaglandin E2 synthase-1 and 5-lipoxygenase-activating protein/5-lipoxygenase by 4-hydroxynonenal in human osteoarthritic chondrocytes

L’arthrose (OA) est une maladie dégénérative et multifactorielle caractérisée par une destruction de cartilage, une formation d’ostéophytes et une inflammation au niveau de la membrane synoviale. Le 4-hydroxynonénal (HNE), un produit final de la peroxydation lipidique, a été identifié récemment comme un facteur catabolique et un médiateur inflammatoire dans le cartilage arthrosique humain. Notre projet vise à étudier l’effet du HNE sur la régulation de la prostaglandine E2 synthase-1 microsomale (mPGES-1) et de la protéine activante 5-lipoxygénase (FLAP)/5-lipoxygénase (5-LOX) dans les chondrocytes arthrosiques humains. Lorsque les cellules sont traitées une seule fois avec 10 µM HNE, les résultats de Western blot et de PCR en temps réel montrent que l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et de la mPGES-1 augmente de manière significative et atteint respectivement le maximum après 8 et 16 heures d’incubation puis diminue graduellement. Cependant, lorsque les cellules sont traitées plusieurs fois avec 10 µM HNE à 2 heures d’intervalle, l’expression de la COX-2 et de la mPGES-1 augmente en fonction du temps sans subir une baisse après 24 heures d’incubation. Le HNE induit l’activité du promoteur de la mPGES-1 via l’activation du facteur de transcription Egr-1. L’investigation de la 2ème voie du métabolisme de l’acide arachidonique, à savoir 5-LOX/FLAP, montre que le HNE induit l’expression de FLAP après 24 heures de stimulation et celle de 5-LOX seulement après 48 heures. Ceci semble survenir à l’étape de transcription au cours de laquelle HNE induit l’expression de l’ARNm et l’activité du promoteur du gène 5-LOX. Nous avons démontré aussi que le niveau de leukotriène B4 (LTB4) augmente et suit le même profil que celui de la 5-LOX. L’étude des mécanismes moléculaires susceptibles d’être impliqués dans la régulation de la 5-LOX/FLAP par le HNE montre que ce dernier stimule leur expression via l’action de prostaglandine E2 (PGE2) et du facteur de croissance transformant-beta 1 (TGF-β1). En conclusion, notre étude démontre que le HNE induit à court-terme d’incubation la voie de COX-2/mPGES-1 puis par la suite stimule celle de FLAP/5-LOX à long-terme d’incubation dans les chondrocytes arthrosiques humains. Ces résultats suggèrent que la mPGES-1 et 5-LOX/FLAP sont des potentielles cibles thérapeutiques intéressantes pour contrôler la production de PGE2 et LTB4 dans OA.

Expression and regulation of microsomal prostaglandin E synthase-1 in human osteoarthritic cartilage and chondrocytes

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

Expression and regulation of microsomal prostaglandin E synthase-1 in human osteoarthritic cartilage and chondrocytes

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

Observation of an intact noncovalent homotrimer of detergent-solubilized rat microsomal glutathione transferase-1 by electrospray mass spectrometry

Microsomal glutathione transferase-1 (MGST1) is a membrane-bound enzyme involved in the detoxification of xenobiotics and the protection of cells against oxidative stress. The proposed active form of the enzyme is a noncovalently associated homotrimer that binds one substrate glutathione molecule/trimer. In this study, this complex has been directly observed by electrospray mass spectrometry analysis of active rat liver MGST1 reconstituted in a minimum amount of detergent. The measured mass of the homotrimer is 53 kDa, allowing for the mass of three MGST molecules in complex with one glutathione molecule. Collision-induced dissociation of the trimer complex resulted in the formation of monomer and homodimer ion species. Two distinct species of homodimer were observed, one unliganded and one identified as a homodimer.glutathione complex. Activation of the enzyme by N-ethylmaleimide through modification of Cys(49) (Svensson, R., Rinaldi, R., Swedmark, S., and Morgenstern, R. (2000) Biochemistry 39, 15144-15149) was monitored by the observation of an appropriate increase in mass in both the denatured monomeric and native trimeric forms of MGST1. Together, the data correspond well with the proposed functional organization of MGST1. These results also represent the first example of direct electrospray mass spectrometry analysis of a detergent-solubilized multimeric membrane protein complex in its native state.

Differential Expression and Internal Feedback Regulation of 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate Synthase, 1-Aminocyclopropane-1-Carboxylate Oxidase, and Ethylene Receptor Genes in Tomato Fruit during Development and Ripening1

We investigated the feedback regulation of ethylene biosynthesis in tomato (Lycopersicon esculentum) fruit with respect to the transition from system 1 to system 2 ethylene production. The abundance of LE-ACS2, LE-ACS4, and NR mRNAs increased in the ripening fruit concomitant with a burst in ethylene production. These increases in mRNAs with ripening were prevented to a large extent by treatment with 1-methylcyclopropene (MCP), an ethylene action inhibitor. Transcripts for the LE-ACS6 gene, which accumulated in preclimacteric fruit but not in untreated ripening fruit, did accumulate in ripening fruit treated with MCP. Treatment of young fruit with propylene prevented the accumulation of transcripts for this gene. LE-ACS1A, LE-ACS3, and TAE1 genes were expressed constitutively in the fruit throughout development and ripening irrespective of whether the fruit was treated with MCP or propylene. The transcripts for LE-ACO1 and LE-ACO4 genes already existed in preclimacteric fruit and increased greatly when ripening commenced. These increases in LE-ACO mRNA with ripening were also prevented by treatment with MCP. The results suggest that in tomato fruit the preclimacteric system 1 ethylene is possibly mediated via constitutively expressed LE-ACS1A and LE-ACS3 and negatively feedback-regulated LE-ACS6 genes with preexisting LE-ACO1 and LE-ACO4 mRNAs. At the onset of the climacteric stage, it shifts to system 2 ethylene, with a large accumulation of LE-ACS2, LE-ACS4, LE-ACO1, and LE-ACO4 mRNAs as a result of a positive feedback regulation. This transition from system 1 to system 2 ethylene production might be related to the accumulated level of NR mRNA.

Hybrid 'Sinta' papaya exhibits unique ACC synthase 1 cDNA isoforms

Five ripening-related ACC synthase cDNA isoforms were cloned from 80% ripe papaya cv. 'Sinta' by reverse transcription-PCR using gene-specific primers. Clone 2 had the longest transcript and contained all common exons and three alternative exons. Clones 3 and 4 contained common exons and one alternative exon each, while clone 1, the most common transcript, contained only the common exons. Clone 5 could be due to cloning artifacts and might not be a unique cDNA fragment. Thus, there are only four isoforms of ACC synthase mRNA. Southern blot analysis indicates that all five clones came from only one gene existing as a single copy in the 'Sinta' papaya genome. Multiple sequence alignment indicates that the four isoforms arise from a single gene, possibly through alternative splicing mechanisms. All the putative alternative exons were present at the 5'-end of the gene comprising the N-terminal region of the protein. 'Sinta' ACC synthase cDNAs were of the capacs 1 type and are most closely related to a 1.4 kb capacs 1-type DNA (AJ277160) from Eksotika papaya. No capacs 2-type cDNAs were cloned from 'Sinta' by RT-PCR. This is the first report of possible alternative splicing mechanism in ripening-related ACC synthase genes in hybrid papaya, possibly to modulate or fine-tune gene expression relevant to fruit ripening.

Does dienogest influence the inflammatory response of endometriotic cells? A systematic review.

OBJECTIVE AND DESIGN A systematic review of all literature was done to assess the ability of the progestin dienogest (DNG) to influence the inflammatory response of endometriotic cells. MAIN OUTCOME MEASURES In vitro and in vivo studies report an influence of DNG on the inflammatory response in eutopic or ectopic endometrial tissue (animal or human). RESULTS After strict inclusion criteria were satisfied, 15 studies were identified that reported a DNG influence on the inflammatory response in endometrial tissue. These studies identified a modulation of prostaglandin (PG) production and metabolism (PGE2, PGE2 synthase, cyclo-oxygenase-2 and microsomal PGE synthase-1), pro-inflammatory cytokine and chemokine production [interleukin (IL)-1β, IL-6, IL-8, tumor necrosis factor-α, monocyte chemoattractant protein-1 and stromal cell-derived factor-1], growth factor biosynthesis (vascular endothelial growth factor and nerve growth factor) and signaling kinases, responsible for the control of inflammation. Evidence supports a progesterone receptor-mediated inhibition of the inflammatory response in PR-expressing epithelial cells. It also indicated that DNG inhibited the inflammatory response in stromal cells, however, whether this was via a PR-mediated mechanism is not clear. CONCLUSIONS DNG has a significant effect on the inflammatory microenvironment of endometriotic lesions that may contribute to its clinical efficacy. A better understanding of the specific anti-inflammatory activity of DNG and whether this contributes to its clinical efficacy can help develop treatments that focus on the inhibition of inflammation while minimizing hormonal modulation.

Rôle de l’acétylation/déacétylation des histones dans la régulation de l’expression des gènes de la COX-2, iNOS et mPGES-1 dans les tissus articulaires.

L’arthrose ou ostéoarthrose (OA) est l’affection rhumatologique la plus fréquente au monde. Elle est caractérisée principalement par une perte du cartilage articulaire et l’inflammation de la membrane synoviale. L’interleukine (IL)-1ß, une cytokine pro-inflammatoire, joue un rôle très important dans la pathogenèse de l’OA. Elle exerce son action en induisant l’expression des enzymes cyclo-oxygénase 2 (COX-2), prostaglandine E synthétase microsomale 1 (mPGES-1) et l’oxyde nitrique synthétase inductible (iNOS) ainsi que la production de la prostaglandine E2 (PGE2) et de l’oxyde nitrique (NO). Ces derniers (PGE2 et NO) contribuent à la synovite et la destruction du cartilage articulaire par leurs effets pro-inflammatoires, pro-cataboliques, anti-anaboliques, pro-angiogéniques et pro-apoptotiques. Les modifications épigénétiques, telles que la méthylation de l’ADN, et l’acétylation et la méthylation des histones, jouent un rôle crucial dans la régulation de l’expression des gènes. Parmi ces modifications, l’acétylation des histones est la plus documentée. Ce processus est contrôlé par deux types d’enzymes : les histones acétyltransférases (HAT) qui favorisent la transcription et les histones déacétylases (HDAC) qui l’inhibent. L’objectif de ce travail est d’examiner le rôle des enzymes HDAC dans la régulation de l’expression de la COX-2, mPGES-1 et iNOS. Nous avons montré qu’au niveau des chondrocytes, les inhibiteurs des HDAC (iHDAC), trichostatine A (TSA) et butyrate de sodium (NaBu), suppriment l’expression de la COX-2 et iNOS au niveau de l’ARNm et protéique, ainsi que la production de la PGE2 et du NO, induites par l’IL-1ß. L’effet inhibiteur à lieu sans affecter l’activité de liaison à l’ADN du facteur de transcription NF-κB (nuclear factor κ B). La TSA et le NaBu inhibent également la dégradation induite par l’IL-1ß des protéoglycanes au niveau du cartilage. Nous avons également montré, qu’au niveau des fibroblastes synoviaux, les iHDAC, TSA, NaBu et acide valproïque (VA), suppriment l’expression de la mPGES-1 ainsi que la production de la PGE2 induites par l’IL-1ß. En utilisant diverses approches expérimentales, nous avons montré que HDAC4 est impliquée dans l’induction de l’expression de la mPGES-1 par l’IL-1ß. HDAC4 exerce son action, via son activité déacétylase, en augmentant l’activité transcriptionnelle de Egr-1 (early growth factor 1), facteur de transcription principal de l’expression de la mPGES-1. L’ensemble de ces résultats suggère que les inhibiteurs des HDAC pourraient être utilisés dans le traitement de l’OA.

Role of histone methylation in the regulation of COX-2, iNOS, and mPGES-1 gene expression in human chondrocytes: Implication for Osteoarthritis

L'arthrose (OA) est une maladie articulaire dégénérative, classée comme la forme la plus fréquente au monde. Elle est caractérisée par la dégénérescence du cartilage articulaire, l’inflammation de la membrane synoviale, et le remodelage de l’os sous-chondral. Ces changements structurels et fonctionnels sont dues à de nombreux facteurs. Les cytokines, les prostaglandines (PG), et les espèces réactives de l'oxygène sont les principaux médiateurs impliqués dans la pathophysiologie de l'OA. L'interleukine-1β (IL-1β) est une cytokine pro-inflammatoire majeure qui joue un rôle crucial dans l'OA. L'IL-1β induit l'expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2), la microsomale prostaglandine E synthase-1 (mPGES-1), la synthase inductible de l'oxyde nitrique (iNOS), ainsi que leurs produits la prostaglandine E2 (PGE2) et l'oxyde nitrique (NO). Ce sont des médiateurs essentiels de la réponse inflammatoire au cours de l'OA qui contribuent aux mécanismes des douleurs, de gonflement, et de destruction des tissus articulaires. Les modifications épigénétiques jouent un rôle très important dans la régulation de l’expression de ces gènes pro-inflammatoires. Parmi ces modifications, la méthylation/ déméthylation des histones joue un rôle critique dans la régulation des gènes. La méthylation/ déméthylation des histones est médiée par deux types d'enzymes: les histones méthyltransférases (HMT) et les histones déméthylases (HDM) qui favorisent l’activation et/ou la répression de la transcription. Il est donc nécessaire de comprendre les mécanismes moléculaires qui contrôlent l’expression des gènes de la COX-2, la mPGES-1, et l’iNOS. L'objectif de cette étude est de déterminer si la méthylation/déméthylation des histones contribute à la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS dans des chondrocytes OA humains induits par l'IL-1β. Nous avons montré que la méthylation de la lysine K4 de l'histone H3 (H3K4) par SET-1A contribue à l’activation des gènes COX-2 et iNOS dans les chondrocytes humains OA induite par l'IL-1β. Nous avons également montré que la lysine K9 de l’histone H3 (H3K9) est déméthylée par LSD1, et que cette déméthylation contribue à l’expression de la mPGES-1 induite par IL-1β dans les chondrocytes humains OA. Nous avons aussi trouvé que les niveaux d'expression des enzymes SET-1A et LSD1 sont élevés au niveau du cartilage OA. Nos résultats montrent, pour la première fois, l'implication de la méthylation/ déméthylation des histones dans la régulation de l’expression des gènes COX-2, mPGES-1, et iNOS. Ces données suggèrent que ces mécanismes pourraient être une cible potentielle pour une intervention pharmacologique dans le traitement de la physiopathologie de l'OA.

The Deoxyhypusine Synthase Mutant dys1-1 Reveals the Association of eIF5A and Asc1 with Cell Wall Integrity

The putative eukaryotic translation initiation factor 5A (eIF5A) is a highly conserved protein among archaea and eukaryotes that has recently been implicated in the elongation step of translation. eIF5A undergoes an essential and conserved posttranslational modification at a specific lysine to generate the residue hypusine. The enzymes deoxyhypusine synthase (Dys1) and deoxyhypusine hydroxylase (Lia1) catalyze this two-step modification process. Although several Saccharomyces cerevisiae eIF5A mutants have importantly contributed to the study of eIF5A function, no conditional mutant of Dys1 has been described so far. In this study, we generated and characterized the dys1-1 mutant, which showed a strong depletion of mutated Dys1 protein, resulting in more than 2-fold decrease in hypusine levels relative to the wild type. The dys1-1 mutant demonstrated a defect in total protein synthesis, a defect in polysome profile indicative of a translation elongation defect and a reduced association of eIF5A with polysomes. The growth phenotype of dys1-1 mutant is severe, growing only in the presence of 1 M sorbitol, an osmotic stabilizer. Although this phenotype is characteristic of Pkc1 cell wall integrity mutants, the sorbitol requirement from dys1-1 is not associated with cell lysis. We observed that the dys1-1 genetically interacts with the sole yeast protein kinase C (Pkc1) and Asc1, a component of the 40S ribosomal subunit. The dys1-1 mutant was synthetically lethal in combination with asc1Δ and overexpression of TIF51A (eIF5A) or DYS1 is toxic for an asc1Δ strain. Moreover, eIF5A is more associated with translating ribosomes in the absence of Asc1 in the cell. Finally, analysis of the sensitivity to cell wall-perturbing compounds revealed a more similar behavior of the dys1-1 and asc1Δ mutants in comparison with the pkc1Δ mutant. These data suggest a correlated role for eIF5A and Asc1 in coordinating the translational control of a subset of mRNAs associated with cell integrity. © 2013 Galvão et al.

Interleukin 4 suppresses c-kit ligand-induced expression of cytosolic phospholipase A2 and prostaglandin endoperoxide synthase 2 and their roles in separate pathways of eicosanoid synthesis in mouse bone marrow-derived mast cells.

Mouse bone marrow-derived mast cells (BMMCs) developed with interleukin 3 (IL-3) can be stimulated by c-kit ligand (KL) and accessory cytokines over a period of hours for direct delayed prostaglandin (PG) generation or over a period of days to prime for augmented IgE-dependent PG and leukotriene (LT) production, as previously reported. We now report that IL-4 is counterregulatory for each of these distinct KL-dependent responses. BMMCs cultured for 4 days with KL + IL-3 or with KL + IL-10 produced 5- to 7-fold more PGD2 and approximately 2-fold more LTC4 in response to IgE-dependent activation than BMMCs maintained in IL-3 alone. IL-4 inhibited the priming for increased IgE-dependent PGD2 and LTC4 production to the level obtained by activation of BMMCs maintained in IL-3 alone with an IC50 of approximately 0.2 ng/ml. IL-4 inhibited the KL-induced increase in expression of cytosolic phospholipase A2 (cPLA2) but had no effect on the incremental expression of PG endoperoxide synthase 1 (PGHS-1) and hematopoietic PGD2 synthase or on the continued baseline expression of 5-lipoxygenase, 5-lipoxygenase activating protein, and LTC4 synthase. BMMCs stimulated by KL + IL-10 for 10 h exhibited a delayed phase of PGD2 generation, which was dependent on de novo induction of PGHS-2. IL-4 inhibited the induction of PGHS-2 expression and the accompanying cytokine-initiated delayed PGD2 generation with an IC50 of approximately 6 ng/ml. IL-4 had no effect on the expression of PGHS-2 and the production of PGD2 elicited by addition of IL-1 beta to the combination of KL + IL-10. IL-4 had no effect on the immediate phase of eicosanoid synthesis elicited by KL alone or by IgE and antigen in BMMCs maintained in IL-3. Thus, the counterregulatory action of IL-4 on eicosanoid generation is highly selective for the induced incremental expression of cPLA2 and the de novo expression of PGHS-2, thereby attenuating time-dependent cytokine-regulated responses to stimulation via Fc epsilon receptor I and stimulation via c-kit, respectively.

Rôle de la cyclo-oxygénase-2 constitutive dans la synthèse des prostaglandines et caractérisation de ses relations avec les prostaglandines synthases terminales

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Augmented nitric oxide production and up-regulation of endothelial nitric oxide synthase during cecal ligation and perforation

Nitric oxide (NO) has been pointed out as being the main mediator involved in the hypotension and tissue injury taking place during sepsis. This study aimed to investigate the cellular mechanisms implicated in the acetylcholine (ACh)-induced relaxation detected in aortic rings isolated from rats submitted to cecal ligation and perforation (CLP group), 6 h post-CLP. The mean arterial pressure was recorded, and the concentration-effect curves for ACh were constructed for endothelium-intact aortic rings in the absence (control) or after incubation with one of the following NO synthase inhibitors: L-NAME (non-selective), L-NNA (more selective for eNOS), 7-nitroindazole (more selective for nNOS), or 1400W (selective for iNOS). The NO concentration was determined by using confocal microscopy. The protein expression of the NOS isoforms was quantified by Western blot analysis. The prostacyclin concentration was indirectly analyzed on the basis of 6-keto-prostaglandin F-1 alpha (6-keto-PGF(1 alpha)) levels measured by enzyme immunoassay. There were no differences between Sham- and CLP-operated rats in terms of the relaxation induced by acetylcholine. However, the NOS inhibitors reduced this relaxation in both groups, but this effect remained more pronounced in the CLP group as compared to the Sham group. The acetylcholine-induced NO production was higher in the rat aortic endothelial cells of the CLP group than in those of the Sham group. eNOS protein expression was larger in the CLP group, but the iNOS protein was not verified in any of the groups. The basal 6-keto-PGF(1 alpha) levels were higher in the CLP group, but the acetylcholine-stimulated levels did not increase in CLP as much as they did in the Sham group. Taken together, our results show that the augmented NO production in sepsis syndrome elicited by cecal ligation and perforation is due to eNOS up-regulation and not to iNOS. (C) 2012 Elsevier Inc. All rights reserved.

Regulation of bone biology by prostaglandin endoperoxide H synthases (PGHS): A rose by any other name...

It is well established that prostaglandins are essential mediators of bone resorption and formation. In the early 1990s, it was discovered that enzymatic reactions producing prostaglandins were regulated by two cyclooxygenase enzymes, one producing prostaglandins constitutively in tissues like the stomach, prostaglandin endoperoxide H synthase-1 (PGHS-1 or COX-1), and another induced by mitogens or inflammatory mediators (PGHS-2 or COX-2). This neat distinction has not been maintained because both enzymes act in different cell systems to provide physiological signaling, constitutively or by induction under certain conditions. For example, the regulation patterns of PGHS-1 and PGHS-2 are distinct, but the evidence shows that PGHS-2 functions constitutively in the skeleton. PGHS-2 hits quickly been established, therefore, as a key regulator of bone biology, capable of rapid and transient expression in bone cells, and mediating osteoclastogenesis, mechanotransduction, bone formation and fracture repair. The goal of this review is to Summarize the current state of our knowledge of PGHS regulation of bone metabolism and to identify some of the key unresolved challenges and questions that require further study. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.