Devolatilization-induced pressure build-up: Implications for reaction front movement and breccia pipe formation

Generation of fluids during metamorphism can significantly influence the fluid overpressure, and thus the fluid flow in metamorphic terrains. There is currently a large focus on developing numerical reactive transport models, and with it follows the need for analytical solutions to ensure correct numerical implementation. In this study, we derive both analytical and numerical solutions to reaction-induced fluid overpressure, coupled to temperature and fluid flow out of the reacting front. All equations are derived from basic principles of conservation of mass, energy and momentum. We focus on contact metamorphism, where devolatilization reactions are particularly important owing to high thermal fluxes allowing large volumes of fluids to be rapidly generated. The analytical solutions reveal three key factors involved in the pressure build-up: (i) The efficiency of the devolatilizing reaction front (pressure build-up) relative to fluid flow (pressure relaxation), (ii) the reaction temperature relative to the available heat in the system and (iii) the feedback of overpressure on the reaction temperature as a function of the Clapeyron slope. Finally, we apply the model to two geological case scenarios. In the first case, we investigate the influence of fluid overpressure on the movement of the reaction front and show that it can slow down significantly and may even be terminated owing to increased effective reaction temperature. In the second case, the model is applied to constrain the conditions for fracturing and inferred breccia pipe formation in organic-rich shales owing to methane generation in the contact aureole.

Influence of Bacille Calmette-Guérin vaccination on size of tuberculin skin test reaction : to what size ?

RESUME Le diagnostic d'infection tuberculeuse repose essentiellement sur le test tuberculinique (test de Mantoux). Cependant, le résultat de ce dernier est également influencé par d'autres facteurs, le plus important étant la vaccination par le Bacille Calmette-Guérin (BCG), interaction connue depuis de nombreuses années. Il est généralement admis que l'effet de la vaccination peut entraîner des réactions positives jusqu'à un diamètre d'induration de 15 mm. Au-delà, la positivité du test est en général attribuée à une primo-infection tuberculeuse. Peu d'études se sont réellement penchées sur le sujet. Chez le personnel de soins soumis à des Mantoux répétés, cette notion revêt une importance particulière pour interpréter correctement une réaction fortement positive en l'absence de facteurs de risque tuberculeux, dans un pays à faible endémie tuberculeuse. Notre étude a cherché à déterminer si le diamètre transversal de l'induration du Mantoux était un critère fiable pour distinguer une positivité associée à une infection tuberculeuse de celle associée à une ancienne vaccination. Elle s'est attachée à rechercher un seuil au-delà duquel l'infection tuberculeuse pourrait être considérée comme probable. Entre janvier 1991 et mars 1998, tous les nouveaux employés du CHUV ont été invités à recevoir un test tuberculinique à l'occasion de leur visite d'entrée à la Médecine du personnel. En cas de réponse négative, un deuxième test a été pratiqué une semaine plus tard, pour détecter un éventuel effet booster. Lors de la première visite, l'infirmière a rempli un questionnaire comprenant les données démographiques usuelles, des informations concernant les facteurs pouvant influencer la positivité du test, notamment les antécédents de vaccination par le BCG, les expositions à la tuberculose et l'existence d'antécédents d'infection tuberculeuse. Parmi les 5117 sujets inclus dans l'étude, nous avons trouvé que l'influence de la vaccination variait en fonction de l'âge. Chez les sujets de moins de 40 ans, la vaccination par le BCG était le prédicteur le plus important d'un Mantoux positif inférieur à 18 mm, de loin supérieur aux facteurs de risque habituels pour une infection tuberculeuse, eux aussi significatifs. L'effet du BCG était présent pour des réactions allant jusqu'à 20 mm. Pour les Mantoux supérieurs à 20 mm, l'odds ratio (OR) relatif au BCG demeure clairement élevé (supérieur à 3,4) bien que non significatif. Par contre, pour les employés âgés de plus de 40 ans, le BCG est un facteur prédictif pour les tests supérieurs à 10 mm (OR 2.4) mais n'est plus un facteur significatif pour une taille supérieure à 15 mm. Ces résultats montrent que l'interprétation d'un test tuberculinique même fortement positif, doit être faite avec prudence et discernement. En effet, notre étude démontre que chez les sujets vaccinés de moins de 40 ans, dans les zones de faible endémie tuberculeuse particulièrement en l'absence de facteurs de risque pour une infection tuberculeuse, un Mantoux positif jusqu'à 18 mm est dû, le plus probablement, à une ancienne vaccination par le BCG, plutôt qu'à une infection par M tuberczilosis. L'interprétation des Mantoux de taille inférieure à 18 mm et les Mantoux effectués chez des sujets de moins de 40 ans, doit prendre en compte l'existence d'un BCG antérieur. En conséquence, la mise en évidence d'une réaction de Mantoux fortement positive ne devrait pas conduire systématiquement à un traitement préventif. L'absence de spécificité du test Mantoux, utilisé pour le dépistage de la tuberculose depuis bientôt une centaine d'année, est un problème connu. Nous démontrons que la taille de l'induration ne peut pas être utilisée de façon fiable comme critère pour identifier une infection tuberculeuse chez une personne vaccinée avec le BCG, avec le risque de sui-traiter un nombre important de sujets. Dans notre étude, 21% des sujets avaient un Mantoux supérieur ou égal à 15 mm et auraient dû être traités selon les recommandations en vigueur en Suisse si l'on ne tenait pas compte du BCG antérieur. Des tests plus spécifiques sont actuellement à l'étude et permettront vraisemblablement, à l'avenir, de palier au problème de l'absence de spécificité du test de Mantoux. Abstract : Background. Previous bacillus Calmette-Guerin (BCG) vaccination can confound the results of a tuberculin skin test (TST). We sought to determine a cutoff diameter of TST induration beyond which the influence of BCG vaccination was negligible in evaluating potential Mycobacterium tuberculosis infection in a population of health care workers with a high vaccination rate and low incidence of tuberculosis. Methods. From 1991 through 1998, all new employees at the University Hospital of Lausanne, Switzerland, underwent a 2-step TST at entry visit. We also gathered information on demographic characteristics, along with factors commonly associated with tuberculin positivity, including previous BCG vaccination, history of latent M. tuberculosis infection, and predictors for M. tuberculosis infection. Results. Among the 5117 investigated subjects, we found that influence of BCG vaccination on TST results varied across categories of age (likelihood ratio test, 0.0001). Prior BCG vaccination had a strong influence on skin test results of mm in diameter among persons <40 years old, compared with the influence of factors predictive of M. tuberculosis infection. Prior latent M. tuberculosis infection and travel or employment in a country in which tuberculosis is endemic also had significant influences. Conclusions. Interpretation of TST reactions of mm among BCG-vaccinated persons <40 years of age must be done with caution in areas with a low incidence of tuberculosis. In such a population, except for persons who have never been vaccinated, TST reactions of ---518 mm are more likely to be the result of prior vaccination than infection and should not systematically lead to preventive treatment.

Microglial reaction induced by noncytotoxic methylmercury treatment leads to neuroprotection via interactions with astrocytes and IL-6 release.

Microglial cells react early to a neurotoxic insult. However, the bioactive factors and the cell-cell interactions leading to microglial activation and finally to a neuroprotective or neurodegenerative outcome remain to be elucidated. Therefore, we analyzed the microglial reaction induced by methylmercury (MeHgCl) using cell cultures of different complexity. Isolated microglia were found to be directly activated by MeHgCl (10(-10) to 10(-6) M), as indicated by process retraction, enhanced lectin staining, and cluster formation. An association of MeHgCl-induced microglial clusters with astrocytes and neurons was observed in three-dimensional cultures. Close proximity was found between the clusters of lectin-stained microglia and astrocytes immunostained for glial fibrillary acidic protein (GFAP), which may facilitate interactions between astrocytes and reactive microglia. In contrast, immunoreactivity for microtubule-associated protein (MAP-2), a neuronal marker, was absent in the vicinity of the microglial clusters. Interactions between astrocytes and microglia were studied in cocultures treated for 10 days with MeHgCl. Interleukin-6 release was increased at 10(-7) M of MeHgCl, whereas it was decreased when each of these two cell types was cultured separately. Moreover, addition of IL-6 to three-dimensional brain cell cultures treated with 3 x 10(-7) M of MeHgCl prevented the decrease in immunostaining of the neuronal markers MAP-2 and neurofilament-M. IL-6 administered to three-dimensional cultures in the absence of MeHgCl caused astrogliosis, as indicated by increased GFAP immunoreactivity. Altogether, these results show that microglial cells are directly activated by MeHgCl and that the interaction between activated microglia and astrocytes can increase local IL-6 release, which may cause astrocyte reactivity and neuroprotection.

Acute inflammatory reaction associated with endoluminal bypass grafts.

PURPOSE: Nonspecific inflammatory reactions characterized by local tenderness, fever, and flu-like discomfort have been seen in patients undergoing endoluminal graft placement in the abdominal aorta or the femoral arteries. We undertook a study to assess the clinical and laboratory parameters of this inflammation. METHODS: Ten patients with femoropopliteal artery (n = 9) or aortic (n = 1) lesions were treated with EndoPro System 1 stent-grafts made of nitinol alloy and covered with a polyester (Dacron) fabric. Eleven patients implanted with a bare nitinol stent served as the control group. RESULTS: In the stent-graft group, four patients showed clinical signs of acute inflammation manifested by fever and local tenderness. Three of these patients suffered thrombosis of the stent-grafts during the first month of follow-up. Plasma levels of interleukin-1 beta and interleukin-6 in all stent-graft patients were markedly increased 1 day after intervention (7.3 +/- 2.8 versus 90.2 +/- 34.1 pg/mL and 15.6 +/- 5.8 versus 175.5 +/- 66.3 pg/mL, respectively; p < 0.01). This was followed by an increase in fibrinogen (3.0 +/- 0.2 versus 5.0 +/- 0.2 g/L; p < 0.05) and C-reactive protein (14.6 +/- 3.3 versus 77.5 +/- 15.0 mg/L; p < 0.01) at 1 week. No direct correlation between the inflammatory markers and symptoms could be found. In vitro analysis showed that individual components of the stent-graft did not activate human neutrophils, whereas the intact stent-graft itself induced a marked neutrophil activation. CONCLUSIONS: The component of the self-expanding stent-graft responsible for the nonspecific inflammatory reaction was not identified in this study. It is likely that the stent-graft itself or some as yet unrecognized element of the device other than the Dacron fabric or metal alloy may be a potent in vivo inducer of cytokine reaction by neutrophils.

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps

Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé grand public Comme toute matière, la roche est sensible à son environnement et cherche à s'adapter pour acquérir un état stable (état d'équilibre). Les changements des conditions physiques (température et pression) vont ainsi impliquer des modifications dans la roche. Le métamorphisme est l'étude de ces changements. Les minéraux qui constituent la roche peuvent modifier, leur structure, leur chimie ou être remplacer par d'autres minéraux plus stables. Il est ainsi crucial de déterminer les processus responsables et limitant de la croissance minérale. Trois processus permettent la croissance ; (1) la dissolution des éléments du réactant, (2) le transport de ces éléments vers le site de croissance, (3) l'incorporation de ces éléments dans la nouvelle structure. Cette thèse se focalise sur les structures des minéraux de haute pression (forme, zonation chimique, structure interne) pour essayer de déterminer les facteurs importants à l'origine de leur état final. Les zones d'étude se situent dans la zone de Sésia. La première partie traite de la problématique liée à l'incorporation d'un élément dans une structure minérale. A l'image de la croissance humaine, les irrégularités minéralogiques permettent de mettre en lumière un dysfonctionnement de la croissance due à un excès ou à une carence d'un élément. Bien dosé, cet élément est cependant essentiel à la croissance. Les zoisites (épidotes) des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent une zonation chimique en sablier. Dans cette zonation la teneur en fer excède la capacité maximum que peut contenir la structure orthorhombique de la zoisite. Des défauts de structure permettent l'accommodation de cet excès. La zoisite peut ainsi adapter sa structure pour permettre l'incorporation d'une relativement grande quantité de fer. Les études précédentes montraient, pour des conditions similaires, la formation de deux épidotes distinctes. La deuxième partie se penche sur la compétition entre le minéral qui fait sa croissance et les minéraux (réactants) qui l'entourent. Les métapélites de la région du Monte Mucrone contiennent des grenats atollaires. Des études détaillées de la texture et de la zonation chimique du grenat ainsi qu'une modélisation thermodynamique ont permis de mieux cerner les facteurs importants responsables de la forme atollaire. Cette structure est obtenue par un changement du comportement de la croissance du grenat le long d'un chemin P-T hercynien. Dans un premier stade, le grenat croît rapidement et consume peu le quartz de la matrice. La croissance se fait ainsi le long des jointures des grains de quartz. Dans un second temps, les changements de conditions PT donnent une croissance lente du grenat et une forte consommation du quartz. Le grenat peut ainsi développer sa forme dodécaédrale classique. La troisième partie s'intéresse aux distances de transport par diffusion d'un élément (ici l'argon) durant la haute pression. Pour ce faire, un profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotite a été mesuré depuis un veine de haute pression riche en argon jusque dans son encaissant (granitoïd du Monte Mucrone). Le profile montre une répartition des âges suivant une courbe de diffusion. Le transport se fait sur une longueur de deux centimètre avec l'aide d'un fluide. Il est réduit à une échelle millimétrique quand la phase fluide disparaît. Cette étude montre ainsi les difficultés de transport des éléments durant la haute pression ne permettant pas un rééquilibrage de la roche à grande échelle. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Résumé de thèse Les processus de croissance (diffusion des éléments et les réactions d'interface) et les conditions dans lesquelles les minéraux grandissent (température, pression, fluide, composition chimique de la roche), déterminent la texture ainsi que la zonation des minéraux. Cette thèse se focalise, par le biais de textures peu communes, sur trois différents processus impliqués dans la croissance minérale à haute pression (Zone de Sésia, Alpes de l'Ouest, Italie). L'incorporation d'un élément dans une structure minérale ne peut se faire que dans des sites en accord avec la taille et la charge ionique de l'élément. De plus, la balance de charge doit être maintenue dans le minéral. La régularité de la structure cristalline fixe ainsi une limite maximum de concentration d'un élément donné. Les zoisites provenant des métabasites de la région de Cima di Bonze montrent des zonations en sablier caractérisées par une concentration anormale en fer. La zonation se marque par une différente teinte de biréfringence et par un plus grand angle d'extinction que le reste de la zoisite. Une inter-croissance de clinozoisite à l'intérieur de la structure orthorhombique de la zoisite peut ainsi être suspectée. Les analyses XRD (diffraction des rayons x) ainsi que les analyses Raman ne confirment pas cette suspicion. Seules les analyses TEM (microscope à électrons transmis) montrent des défauts de structure pouvant être interprétés comme des modules de clinozoisite. Ils ne peuvent cependant pas être considérés comme une phase thermodynamique. Un nouveau trou d'immiscibilité entre deux zoisite (X ep= 0.1 and Xep = 0.15) a ainsi pu être établi. Dans les métapélites la région du Monte Mucrone, des grenats fortement zonés montrent une évolution texturale singulière. Ils présentent une forme initiale de `champignon' qui se développe pour former une structure atollaire finale. L'étude conjuguée de la structure 3D et des zonations, ainsi que l'établissement d'un model thermodynamique, indiquent que ces structures proviennent de deux épisodes de croissances : (1) La croissance du grenat durant un chemin prograde hercynien (de 525 °C et 6.2 kbar à 640 °C et 9 kbar) permet la formation des textures atollaires. Elles sont le résultat d'une croissance poecilitique initiale suivie d'une croissance idiomorphique du grenat. (2) La structure est rendue plus complexe par la cristallisation d'un grenat homogène tout autour ainsi qu'à l'intérieur du grenat hercynien durant la haute pression alpine (550 °C and 20 kbar). L'arrivée de l'eau durant la haute pression facilite le transport d'éléments et permet une cristallisation rapide du grenat. La diffusion peut être un facteur limitant de la croissance minéralogique. Elle a aussi une grande importance pour la géochronologie. Une veine de haute pression à l'intérieur du granitoïde du Monte Mucrone a été étudiée dans le but de déterminer la distance de diffusion de l'argon. Le profile d'âges 40Ar/39Ar sur biotites, établi de la veine vers le métagranitoïde, suit une courbe de diffusion. Les âges sont élevés proche de la veine (800 Ma) puis décroissent jusqu'à des âges homogènes (170-150 Ma) à deux centimètres de la veine. La présence de fluide, marqué par de hautes concentrations en chlore, permet une diffusion centimétrique. Cependant, la distance est réduite à une échelle millimétrique quand le fluide est absent. Les très faibles distances de diffusion préservent les âges pré-alpins et impliquent un événement géologique pour les âges de 170-150 Ma. Kinetics of crystal growth and equilibrium domains in eclogite of the Sesia Zone, Western Alps Darbellay Bastien Institut de Minéralogie et Géochimie Thesis abstract Rock textures and zonings are the consequence of growth processes (element diffusion and interface reaction) steered by the environment in which they grew (pressure, differential stress, temperature, fluid and rock composition). The thesis presented here focuses on three different topics, each of it dealing with aspects of mineral growth processes during subduction, in a high-pressure environment. All studies were conducted in the Sesia Zone of the Western European Alps, Italy. The first study addresses the crystallography and geochemistry of element incorporation in zoisite, one of the major hydrous minerals found in subduction zone rocks. Elements can be incorporated into a mineral structure only on crystallographic sites that offer enough space for the ion and the overall charge balance has to be maintained. Element concentrations are hence limited. Incorporation of some elements produces complex zoning, including hourglass like patterns, which are the focus of the first contribution. Zoisites from Cima di Bonze (Sesia Zone) show spectacular hourglass zoning defined by Fe-content variations. The hourglass zones have a distinct birefringence and a different extinction angle than the regular part of the zoisite. We show by detailed XRD (X-ray diffraction) and confocal Raman analyses that the high Fe-zones are nevertheless zoisite, and not clinozoisite as one might expect. High resolution TEM (transmission electron microscopy) analyses show planar defects on (100) that can be interpreted as small-scale clinozoisite modules. However, these clinozoisites cannot be interpreted as a distinctive thermodynamic phase and the entire mineral has to be considered as zoisite. The miscibility gap between two zoisites (Xep = 0.1 and Xep = 0.15) can be then definite at 550 ± 50°C and 14 to 20 Kbar. Strongly zoned garnets in quartz rich metapelite from the Monte Mucrone area (Sesia Zone) show evolution form 3D mushroom to atoll structure. The second contribution presents textural investigations, garnet zoning and thermodynamic modeling that demonstrate that atoll garnets are the result of two distinctive growth events. (1) Garnet atoll structure is already formed during a prograde Hercynian path from 525 °C and 6.2 kbar to 640 °C and 9 kbar. It results in an initial poikilitic growth followed by a final idiomorphic growth event. (2) Alpine HP garnet are homogenous (550 °C and 20 kbar) and grew around and also inside the Hercynian garnet. Lack of prograde Alpine garnet and fast growth of the HP garnet is explained by the absence of water during much of the prograde path. Water saturation was only observed towards the end, close towards the peak metamorphic conditions. Diffusion could be a limiting factor for crystal growth. It has also a great importance in geochronology. HP vein inside the metagranitoide of the Monte Mucrone (~300 Ma) was investigated to determine argon diffusion scales during high-pressure metamorphism. 40Ar/39Ar biotite ages profile from the vein toward the metagranodiorite show a diffusion curve: old ages (800 Ma) located close to the vein decrease until homogenous 170-150 Ma ages are obtained, two centimeter away from the vein. Centimeter-scale diffusion occurs with help of a fluid phase marked by high chlorine concentrations. Argon diffusion is reduced to a millimeter scale when free fluid is absent. Very short diffusion distance permits to preserve pre-Alpine ages. The 170-150 Ma ages are considered to be geologic meaningful, probably resulting from the extensional tectonics linked to opening of the Tethian ocean.

Scalable inference of heterogeneous reaction kinetics from pooled single-cell recordings.

Mathematical methods combined with measurements of single-cell dynamics provide a means to reconstruct intracellular processes that are only partly or indirectly accessible experimentally. To obtain reliable reconstructions, the pooling of measurements from several cells of a clonal population is mandatory. However, cell-to-cell variability originating from diverse sources poses computational challenges for such process reconstruction. We introduce a scalable Bayesian inference framework that properly accounts for population heterogeneity. The method allows inference of inaccessible molecular states and kinetic parameters; computation of Bayes factors for model selection; and dissection of intrinsic, extrinsic and technical noise. We show how additional single-cell readouts such as morphological features can be included in the analysis. We use the method to reconstruct the expression dynamics of a gene under an inducible promoter in yeast from time-lapse microscopy data.

Toll-like receptor 2 (TLR2) polymorphisms are associated with reversal reaction in leprosy.

BACKGROUND: Leprosy is characterized by a spectrum of clinical manifestations that depend on the type of immune response against the pathogen. Patients may undergo immunological changes known as "reactional states" (reversal reaction and erythema nodosum leprosum) that result in major clinical deterioration. The goal of the present study was to assess the effect of Toll-like receptor 2 (TLR2) polymorphisms on susceptibility to and clinical presentation of leprosy. METHODS: Three polymorphisms in TLR2 (597C--&gt;T, 1350T--&gt;C, and a microsatellite marker) were analyzed in 431 Ethiopian patients with leprosy and 187 control subjects. The polymorphism-associated risk of developing leprosy, lepromatous (vs. tuberculoid) leprosy, and leprosy reactions was assessed by multivariate logistic regression models. RESULTS: The microsatellite and the 597C--&gt;T polymorphisms both influenced susceptibility to reversal reaction. Although the 597T allele had a protective effect (odds ratio [OR], 0.34 [95% confidence interval {CI}, 0.17-0.68]; P= .002 under the dominant model), homozygosity for the 280-bp allelic length of the microsatellite strongly increased the risk of reversal reaction (OR, 5.83 [95% CI, 1.98-17.15]; P= .001 under the recessive model). These associations were consistent among 3 different ethnic groups. CONCLUSIONS: These data suggest a significant role for TLR-2 in the occurrence of leprosy reversal reaction and provide new insights into the immunogenetics of the disease.

Reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction reference genes in the spared nerve injury model of neuropathic pain: validation and literature search.

BACKGROUND: The reverse transcription quantitative real-time polymerase chain reaction (RT-qPCR) is a widely used, highly sensitive laboratory technique to rapidly and easily detect, identify and quantify gene expression. Reliable RT-qPCR data necessitates accurate normalization with validated control genes (reference genes) whose expression is constant in all studied conditions. This stability has to be demonstrated.We performed a literature search for studies using quantitative or semi-quantitative PCR in the rat spared nerve injury (SNI) model of neuropathic pain to verify whether any reference genes had previously been validated. We then analyzed the stability over time of 7 commonly used reference genes in the nervous system - specifically in the spinal cord dorsal horn and the dorsal root ganglion (DRG). These were: Actin beta (Actb), Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH), ribosomal proteins 18S (18S), L13a (RPL13a) and L29 (RPL29), hypoxanthine phosphoribosyltransferase 1 (HPRT1) and hydroxymethylbilane synthase (HMBS). We compared the candidate genes and established a stability ranking using the geNorm algorithm. Finally, we assessed the number of reference genes necessary for accurate normalization in this neuropathic pain model. RESULTS: We found GAPDH, HMBS, Actb, HPRT1 and 18S cited as reference genes in literature on studies using the SNI model. Only HPRT1 and 18S had been once previously demonstrated as stable in RT-qPCR arrays. All the genes tested in this study, using the geNorm algorithm, presented gene stability values (M-value) acceptable enough for them to qualify as potential reference genes in both DRG and spinal cord. Using the coefficient of variation, 18S failed the 50% cut-off with a value of 61% in the DRG. The two most stable genes in the dorsal horn were RPL29 and RPL13a; in the DRG they were HPRT1 and Actb. Using a 0.15 cut-off for pairwise variations we found that any pair of stable reference gene was sufficient for the normalization process. CONCLUSIONS: In the rat SNI model, we validated and ranked Actb, RPL29, RPL13a, HMBS, GAPDH, HPRT1 and 18S as good reference genes in the spinal cord. In the DRG, 18S did not fulfill stability criteria. The combination of any two stable reference genes was sufficient to provide an accurate normalization.

Cis-configured aziridines are new pseudo-irreversible dual-mode inhibitors of Candida albicans secreted aspartic protease 2

A series of cis-configured epoxides and aziridines containing hydrophobic moieties and amino acid esters,were synthesized as new potential inhibitors of the secreted aspartic protease 2 (SAP2) of Candida albicans. Enzyme assays revealed the N- benzyl-3-phenyl-substituted aziridines 11 and 17 as the most potent inhibitors, with second-order inhibition, rate constants (k(2)) between 56000 and 12-1000 M-1 min(-1). The compounds were shown to be pseudo-irreversible dual-mode, inhibitors: the interm ediate esterified enzyme resulting from nucleophilic ring opening was hydrolyzed and yielded amino alcohols as transition state-mimetic reversible inhibitors. The results of docking studies with the ring-closed aziridine forms of the inhibitors suggest binding modes mainly dominated by hydrophobic interactions with the S1, S1' S2, and S2' subsites of the protease, and docking studies with the processed amino alcohol forms predict additional hydrogen bonds of the new hydroxy group to the active site Asp residues. C. albicans growth assays showed the compounds to decrease SAP2-dependent growth while not affecting SAP2-independent growth.

The SM protein Vps33 and the t-SNARE H(abc) domain promote fusion pore opening.

Intracellular membrane fusion proceeds via distinct stages of membrane docking, hemifusion and fusion pore opening and depends on interacting families of Rab, SNARE and SM proteins. Trans-SNARE complexes dock the membranes in close apposition. Efficient fusion requires further SNARE-associated proteins. They might increase the number of trans-SNARE complexes or the fusogenic potential of a single SNARE complex. We investigated the contributions of the SM protein Vps33 to hemifusion and pore opening between yeast vacuoles. Mutations in Vps33 that weaken its interactions with the SNARE complex allowed normal trans-SNARE pairing and lipid mixing but retarded content mixing. Deleting the H(abc) domain of the vacuolar t-SNARE Vam3, which interacts with Vps33, had the same effect. This suggests that SM proteins promote fusion pore opening by enhancing the fusogenic activity of a SNARE complex. They should thus be considered integral parts of the fusion machinery.