Protein-binding site at the immunoglobulin mu membrane polyadenylylation signal: possible role in transcription termination.

mRNAs specifying immunoglobulin mu and delta heavy chains are encoded by a single large, complex transcription unit (mu + delta gene). The transcriptional activity of delta gene segments in terminally differentiated, IgM-secreting B lymphocytes is 10-20 times lower than in earlier B-lineage cells expressing delta mRNA. We find that transcription of the mu + delta gene in IgM-secreting murine myeloma cells terminates within a region of 500-1000 nucleotides immediately following the mu membrane (mu m) polyadenylylation site. Transcription decreases only minimally through this region in murine cell lines representative of earlier stages in B-cell development. A DNA fragment containing the mu m polyadenylylation signal gives protein-DNA complexes with different mobilities in gel retardation assays with nuclear extracts from myeloma cells than with nuclear extracts from earlier B-lineage cells. However, using a recently developed "footprinting" procedure in which protein-DNA complexes resolved in gel retardation assays are subjected to nucleolytic cleavage while still in the polyacrylamide gel, we find that the DNA sequences protected by factors from the two cell types are indistinguishable. The factor-binding site on the DNA is located 5' of the mu m polyadenylylation signal AATAAA and includes the 15-nucleotide-long A + T-rich palindrome CTGTAAACAAATGTC. This type of palindromic binding site exhibits orientation-dependent activity consistent with the reported properties of polymerase II termination signals. This binding site is followed by two sets of directly repeated DNA sequences with different helical conformation as revealed by their reactivity with the chemical nuclease 1,10-phenanthroline-copper. The close proximity of these features to the signals for mu m mRNA processing may reflect a linkage of the processes of developmentally regulated mu m polyadenylylation and transcription termination.

Secretion of an endogenous subtilisin by Pichia pastoris strains GS115 and KM71.

The methylotrophic yeast Pichia pastoris is widely used for the expression of heterologous enzymes. While the purity of the desired expression product is of major importance for many applications, we found that recombinant enzymes produced in methanol medium were contaminated by a 37-kDa endogenous yeast protease. This enzyme was completely inhibited by phenylmethanesulfonyl fluoride (PMSF) but not by 1,10-phenanthroline, EDTA, and pepstatin A, suggesting the nature of a serine protease. Its secretion was abolished in P. pastoris strains GS115 and KM71 by specific mutagenesis of a subtilisin gene (SUB2) but not by inactivation of the gene encoding vacuolar proteinase B (PRB). Bioinformatic comparisons of Sub2 protein with subtilisins from other fungal genomes and phylogenetic analyses indicated that this enzyme is not an orthologue of the vacuolar protease cerevisin generally present in yeasts but is more closely related to another putative subtilisin found in a small number of yeast genomes. During growth of P. pastoris, Sub2 was produced as a secreted enzyme at a concentration of 10 microg/ml of culture supernatant after overexpression of the full-length SUB2 gene. During fermentative production of recombinant enzymes in methanol medium, 1 ml of P. pastoris culture supernatant was found to contain approximately 3 ng of Sub2, while the enzyme was not detected during growth in a medium containing glycerol as a carbon source. The mutant strain GS115-sub2 was subsequently used as a host for the production of recombinant proteases without endogenous subtilisin contamination.

Characterisation of two soluble metalloexopeptidases in the protozoan parasite Leishmania major.

Two soluble exopeptidases were identified in promastigotes of Leishmania major, using an iodinated model tetrapeptide (LIAY) as substrate. Similar activities were also detected in L. major amastigotes and in different species of Leishmania promastigotes. A carboxy- and an aminopeptidase activity were resolved and isolated by anion exchange and gel permeation chromatographies. A single polypeptide of 62 kDa co-purified with the aminopeptidase activity. Optimum pH was neutral for the carboxypeptidase and neutral to alkaline for the aminopeptidase. Both activities were able to hydrolyse a dipeptide substrate (YL), and were inhibited by 20 microM bestatin and 200 microM 1,10-phenanthroline, but not by leupeptin, iodoacetamide and a range of other inhibitors. These results strongly suggest that both enzymes are metalloexopeptidases and thus represent a novel class of soluble peptidases in Leishmania.

Major impact of body position on arterial stiffness indices derived from radial applanation tonometry in pregnant and non pregnant woman

Pendant la grossesse, la pression artérielle reste stable malgré une nette augmentation du volume d'éjection systolique et du débit cardiaque. Cette stabilité vient d'un côté d'une vasodilatation périphérique entraînant une diminution des résistances périphériques et d'un autre côté d'une moindre rigidité des principales artères notamment l'aorte. En conséquence, l'amplitude des ondes de pouls est atténuée, de même que leur vitesse de propagation dans le sens tant antérogade que rétrograde (ondes réfléchies). Les ondes réfléchies tendent ainsi à atteindre l'aorte ascendante plus tard durant la systole, voire durant la diastole, ce qui peut contribuer à diminuer la pression puisée. La prééclampsie perturbe massivement ce processus d'adaptation. Il s'agit d'une maladie hypertensive de la grossesse engendrant une importante morbidité et mortalité néonatale et maternelle. Il est à remarquer que la diminution de la rigidité artérielle n'est pas observée chez les patientes atteintes avec pour conséquence une forte augmentation de la pression systolique centrale (aortique) par les ondes réfléchies. Ce fait a été établi grâce à l'existence de la tonométrie d'aplanation, une méthode permettant l'évaluation non invasive de l'onde de pouls centrale. Dans cette méthode, un senseur de pression piézo-électrique permet de capter l'onde de pouls périphérique, le plus souvent sur l'artère radiale. Par la suite, un algorithme validé permet d'en déduire la forme de l'onde de pouls centrale et de visualiser à quel moment du cycle cardiaque s'y ajoutent les ondes réfléchies. Plusieurs études font état d'une forte augmentation de la pression systolique centrale par les ondes réfléchies chez les patientes atteintes de prééclampsie, suggérant l'utilisation de cette méthode pour le diagnostic et le monitoring voire pour le dépistage de ces patientes. Pour atteindre ce but, il est nécessaire d'établir des normes en rapport notamment avec l'âge gestationnel. Dans la littérature, les données pertinentes actuellement disponibles sont variables, voire contradictoires. Par exemple, les ondes réfléchies proéminentes dans la partie diastolique de l'onde de pouls centrale disparaissaient chez des patientes enceintes au 3eme trimestre comparées à des contrôles non enceintes dans une étude lausannoise, alors que deux autres études présentent l'observation contraire. Autre exemple, certains auteurs décrivent une diminution progressive de l'augmentation systolique jusqu'à l'accouchement alors que d'autres rapportent un nadir aux environs du 6ème mois, suivi d'un retour à des valeurs plus élevées en fin de grossesse. Les mesures effectuées dans toutes ces études différaient dans leur exécution, les patientes étant notamment dans des postions corporelles différentes (couchées, semi-couchées, assises, en décubitus latéral). Or nous savons que le status hémodynamique est très sensible aux changements de position, particulièrement durant la grossesse où l'utérus gravide est susceptible d'avoir des interactions mécaniques avec les veines et possiblement les artères abdominales. Ces différences méthodologiques pourraient donc expliquer, au moins en partie, l'hétérogénéité des résultats concernant l'onde de pouls chez la femme enceinte, ce qui à notre connaissance n'a jamais été exploré. Nous avons mesuré l'onde de pouls dans les positions assise et couchée chez des femmes enceintes, au 3eme trimestre d'une grossesse non compliquée, et nous avons effectué une comparaison avec des données similaire obtenues chez des femmes non enceintes en bonne santé habituelle. Les résultats montrent que la position du corps a un impact majeur sur la forme de l'onde de pouls centrale. Comparée à la position assise, la position couchée se caractérise par une moindre augmentation systolique et, par contraste, une augmentation diastolique plus marquée. De manière inattendue, cet effet s'observe aussi bien en présence qu'en l'absence de grossesse, suggérant que la cause première n'en réside pas dans les interactions mécaniques de l'utérus gravide avec les vaisseaux sanguins abdominaux. Nos observations pourraient par contre être expliquées par l'influence de la position du corps, via un phénomène hydrostatique simple, sur la pression transmurale des artères éloignées du coeur, tout particulièrement celles des membres inférieurs et de l'étage abdominal. En position verticale, ces vaisseaux augmenteraient leur rigidité pour résister à la distension de leur paroi, ce qui y accroîtrait la vitesse de propagation des ondes de pression. En l'état, cette explication reste hypothétique. Mais quoi qu'il en soit, nos résultats expliquent certaines discordances entre les études conduites à ce jour pour caractériser l'influence de la grossesse physiologique sur la forme de l'onde de pouls central. De plus, ils indiquent que la position du corps doit être prise en compte lors de toute investigation utilisant la tonométrie d'applanation pour déterminer la rigidité des artères chez les jeunes femmes enceintes ou non. Il sera aussi nécessaire d'en tenir compte pour établir des normes en vue d'une utilisation de la tonométrie d'aplanation pour dépister ou suivre les patientes atteintes de prééclampsie. Il serait enfin intéressant d'évaluer si l'effet de la position sur la forme de l'onde de pouls central existe également dans l'autre sexe et chez des personnes plus âgées.

Properties of a risk measure derived from ruin theory

This paper studies a risk measure inherited from ruin theory and investigates some of its properties. Specifically, we consider a value-at-risk (VaR)-type risk measure defined as the smallest initial capital needed to ensure that the ultimate ruin probability is less than a given level. This VaR-type risk measure turns out to be equivalent to the VaR of the maximal deficit of the ruin process in infinite time. A related Tail-VaR-type risk measure is also discussed.

Distribution profile of zwitterions and hydrolysis of esters derived from N-benzylpiperazine

Résumé Les esters sont des agents thérapeutiques largement utilisés comme médicaments et prodrogues. Leurs dégradation est chimique et enzymatique. Le Chapitre IV de cette thèse a comme objet l'hydrolyse chimique de plusieurs dérivés esters du 2,3-dimethoxyphenol. Des composés modèles ont été synthétisés dans le but de déterminer leur mécanismes de dégradation. Les profils d'ionisation et d'hydrolyse de ces composés ont permis d'identifier la présence d'une catalyse intramoléculaire basique par un atome d'azote non-protoné. Les effets électroniques exercés par les groupes phenylethenyle et phenylcyclopropyle influencent également la vitesse d'hydrolyse des esters. La résolution des problèmes liés à l'adsorption et la perméation est devenue à nos jours l'étape limitante dans la conception de nouveaux médicaments car de trop nombreux candidats prometteurs ont échoué à cause d'une mauvaise biodisponibilité. La lipophilie décrit le partage d'un médicament entre une membrane lipidique et son environnement physiologique aqueux, et de ce fait elle influence sa pharmacocinétique. Des études récents ont mis en évidence l'importance de la détermination de la lipophilie des espèces ionisées vu leur considérable impact biologique. Le Chapitre V de cette thèse est centré sur une classe particulière de composés ionisables, les zwitterions. Plusieurs methoxybenzylpiperazines de nature zwitterionique ont été étudiées. Leurs profils d'ionisation ont montré que dans un large intervalle de pH, l'espèce prédominante est le zwitterion. Les profils de lipophilie ont montré que leur lipophilie est plus élevée que celles des zwitterions courants. Une interaction électrostatique entre l'oxygène du carboxylate et l'azote protoné est responsable de ce profil et rend la plupart des zwitterions non-donneurs de liaison hydrogène. Ces deux aspects peuvent favoriser le passage de la barrière hémato-éncephalique. Les données biologiques ont par la suite confirmé cette hypothèse pour un certain nombre de composés. Résumé large public Les esters sont des composés souvent rencontrés en chimie thérapeutique. Ils sont dégradés en milieu aqueux par une réaction d'hydrolyse, avec ou sans la participation d'enzymes. Dans ce travail de thèse, une série d'esters ont été étudiés dans le but d'établir une relation entre leur structure et les mécanismes responsables de leur dégradation chimique. Il a été prouvé que la dégradation est accélérée par un atome d'azote non-protoné. D'autres mécanismes peuvent intervenir en fonction du pH du milieu. La présence d'une liaison simple ou double ou d'un groupe phenylcyclopropyle peut également influencer la vitesse de dégradation. Il est essentiel, dans la conception de nouveaux médicaments, d'optimiser les étapes qui influencent leur distribution dans le corps. Ce dernier peut être visualisé comme une série infinie de compartiments aqueux séparés par des membranes lipidiques. La lipophilie est une propriété moléculaire importante qui décrit le passage des barrières rencontrées par les médicaments. Des études récentes ont mis en évidence l'importance de déterminer la lipophilie des espèces ionisées vu leur considérable impact biologique. Dans ce travail de thèse a été étudiée une série particulière de composés ionisables , les zwitterions. Une relation a été établie entre leur structure et leur proprietés physico-chimiques. Une lipophilie plus élevée par rapport à celle des zwitterions courants a été trouvée. Une interaction entre les groupes chargés des zwitterions étudiés est responsable de ce comportement inattendu et rend la plupart d'entre eux non-donneurs de liaison hydrogène. Ces deux facteurs peuvent favoriser la pénétration cérébrale. Les données biologiques ont confirmé cette hypothèse pour un certain nombre de composés. Summary Esters are often encountered in medicinal chemistry. Their hydrolysis may be chemical as well as enzymatic. Chapter IV of this manuscript provides a mechanistic insight into the chemical hydrolysis of a particular series of basic esters derived from 2,3-dimethoxyphenol. Their ionization and pH-rate profiles allowed to identify the presence of an intramolecular base catalysis by a non-protonated nitrogen atom. Electronic effects exerted by the phenylethenyl and phenylcyclopropyl groups that are present in the structure of the esters also influenced their rate of hydrolysis. Numerous works in the literature witness of the importance of lipophilicity in determining the fate of a drug. Most published partition coefficients are those of neutral species. In contrast, no exhaustive treatment of the lipophilicity of charged molecules is available at present, and a lack of information characterizes in particular zwitterions. Chapter V of this manuscript provides an insight into the physicochemical parameters of a series of zwitterionic methoxybenzylpiperazines. Their ionization profiles showed that they exist predominantly in the zwitterionic form in a broad pH-range. An electrostatic interaction between the oxygen of the carboxylate and the protonated nitrogen atom is increases the lipophilicity of the investigated zwitterions, and prevents the majority of them to express their hydrogen-bonding capacity. These two aspects may favor the crossing of the blood-brain barrier. The available ratios PSt/PSf measured in vitro have confirmed this point for a number of compounds.

MARCKS-related protein (MRP) is a substrate for the Leishmania major surface protease leishmanolysin (gp63).

Myristoylated alanine-rich C kinase substrate (MARCKS) and MARCKS-related protein (MRP; MacMARCKS) are protein kinase C substrates in diverse cell types. Activation of murine macrophages by cytokines increases MRP expression, but infection with Leishmania promastigotes during activation results in MRP depletion. We therefore examined the effect of Leishmania major LV39 on recombinant MRP. Both live promastigotes and a soluble fraction of LV39 lysates degraded MRP to yield lower molecular weight fragments. Degradation was independent of MRP myristoylation and was inhibited by protein kinase C-dependent phosphorylation of MRP. MRP was similarly degraded by purified leishmanolysin (gp63), a Leishmania surface metalloprotease. Degradation was evident at low enzyme/substrate ratios, over a broad pH range, and was inhibited by 1,10-phenanthroline and by a hydroxamate dipeptide inhibitor of leishmanolysin. Using mass spectrometric analysis, cleavage was shown to occur within the effector domain of MRP between Ser(92) and Phe(93), in accordance with the substrate specificity of leishmanolysin. Moreover, an MRP construct in which the effector domain had been deleted was resistant to cleavage. Thus, Leishmania infection may result in leishmanolysin-dependent hydrolysis of MRP, a major protein kinase C substrate in macrophages.

Enteral versus parenteral nutrition: comparison of energy metabolism in lean and moderately obese women.

Continuous respiratory-exchange measurements were performed on ten moderately obese and ten lean young women for 1 h before, 3 h during, and 3 h after either parenteral (IV) or intragastric (IG) administration of a nutrient mixture infused at twice the postabsorptive, resting energy expenditure (REE). REE rose significantly from 0.98 +/- 0.02 to 1.13 +/- 0.03 kcal/min (IV) and from 0.99 +/- 0.02 to 1.13 +/- 0.02 kcal/min (IG) in the lean group; from 1.10 +/- 0.02 to 1.27 +/- 0.03 kcal/min (IV) and from 1.11 +/- 0.02 to 1.29 +/- 0.03 (IG) in the obese group. These increases resulted in similar nutrient-induced thermogenesis of 10.0 +/- 0.7% (IV) and 9.3 +/- 0.9% (IG) in the lean group; of 9.2 +/- 0.7% (IV) and 10.1 +/- 0.8% (IG) in the obese. Nutrient utilization was comparable in both groups and in both routes of administration, although the response time to IG feeding was delayed. These results showed no significant difference in both the thermogenic response and nutrient utilization between moderately obese and control groups using acute IV or IG feeding.

Predictive value of readiness, importance, and confidence in ability to change drinking and smoking.

BACKGROUND: Visual analog scales (VAS) are sometimes used to assess change constructs that are often considered critical for change. Aims of Study: 1.) To determine the association of readiness to change, importance of changing and confidence in ability to change alcohol and tobacco use at baseline with the risk for drinking (more than 21 drinks per week/6 drinks or more on a single occasion more than once per month) and smoking (one or more cigarettes per day) six months later. 2.) To determine the association of readiness, importance and confidence with alcohol (number of drinks/week, number of binge drinking episodes/month) and tobacco (number of cigarettes/day) use at six months. METHODS: This is a secondary analysis of data from a multi-substance brief intervention randomized trial. A sample of 461 Swiss young men was analyzed as a prospective cohort. Participants were assessed at baseline and six months later on alcohol and tobacco use, and at baseline on readiness to change, importance of changing and confidence in ability to change constructs, using visual analog scales ranging from 1-10 for drinking and smoking behaviors. Regression models controlling for receipt of brief intervention were employed for each change construct. The lowest level (1-4) of each scale was the reference group that was compared to the medium (5-7) and high (8-10) levels. RESULTS: Among the 377 subjects reporting unhealthy alcohol use at baseline, mean (SD) readiness, importance and confidence to change drinking scores were 3.9 (3.0), 2.7 (2.2) and 7.2 (3.0), respectively. At follow-up, 108 (29%) reported no unhealthy alcohol use. Readiness was not associated with being risk-free at follow-up, but high importance (OR 2.94; 1.15, 7.50) and high confidence (OR 2.88; 1.46, 5.68) were. Among the 255 smokers at baseline, mean readiness, importance and confidence to change smoking scores were 4.6 (2.6), 5.3 (2.6) and 5.9 (2.7), respectively. At follow-up, 13% (33) reported no longer smoking. Neither readiness nor importance was associated with being a non-smoker, whereas high confidence (OR 3.29; 1.12, 9.62) was. CONCLUSIONS: High confidence in ability to change was associated with favorable outcomes for both drinking and smoking, whereas high importance was associated only with a favorable drinking outcome. This study points to the value of confidence as an important predictor of successful change for both drinking and smoking, and shows the value of importance in predicting successful changes in alcohol use. TRIAL REGISTRATION NUMBER: ISRCTN78822107.