Heterologous desensitization of the glucagon-like peptide-1 receptor by phorbol esters requires phosphorylation of the cytoplasmic tail at four different sites.

Glucagon-like peptide-1 stimulates glucose-induced insulin secretion by binding to a specific G protein-coupled receptor that activates the adenylyl cyclase pathway. We previously demonstrated that heterologous desensitization of the receptor by protein kinase C correlated with phosphorylation in a 33-amino acid-long segment of the receptor carboxyl-terminal cytoplasmic tail. Here, we determined that the in vivo sites of phosphorylation are four serine doublets present at positions 431/432, 441/442, 444/445, and 451/452. In vitro phosphorylation of fusion proteins containing mutant receptor C-tails, however, indicated that whereas serines at position 431/432 were good substrates for protein kinase C (PKC), serines 444/445 and 451/452 were poor substrates, and serines 441/442 were not substrates. In addition, serine 416 was phosphorylated on fusion protein but not in intact cells. This indicated that in vivo a different PKC isoform or a PKC-activated kinase may phosphorylate the receptor. The role of phosphorylation on receptor desensitization was assessed using receptor mutants expressed in COS cells or Chinese hamster lung fibroblasts. Mutation of any single serine doublet to alanines reduced the extent of phorbol 12-myristate 13-acetate-induced desensitization, whereas substitution of any combination of two serine doublets suppressed it. Our data thus show that the glucagon-like peptide-1 receptor can be phosphorylated in response to phorbol 12-myristate 13-acetate on four different sites within the cytoplasmic tail. Furthermore, phosphorylation of at least three sites was required for desensitization, although maximal desensitization was only achieved when all four sites were phosphorylated.

Innate immunity: cytoplasmic DNA sensing by the AIM2 inflammasome.

Cytoplasmic double-stranded DNA triggers cell death and secretion of the pro-inflammatory cytokine IL-1beta in macrophages. Recent reports now describe the mechanism underlying this observation. Upon sensing of DNA, the HIN-200 family member AIM2 triggers the assembly of the inflammasome, culminating in caspase-1 activation, IL-1beta maturation and pyroptotic cell death.

Isolated integrin beta3 subunit cytoplasmic domains require membrane anchorage and the NPXY motif to recruit to adhesion complexes but do not discriminate between beta1- and beta3-positive complexes.

Integrin adhesion receptors consist of non-covalently linked alpha and beta subunits each of which contains a large extracellular domain, a single transmembrane domain and a short cytoplasmic tail. Engaged integrins recruit to focal structures globally termed adhesion complexes. The cytoplasmic domain of the beta subunit is essential for this clustering. beta1 and beta3 integrins can recruit at distinct cellular locations (i.e. fibrillar adhesions vs focal adhesions, respectively) but it is not clear whether individual beta subunit cytoplasmic and transmembrane domains are by themselves sufficient to drive orthotopic targeting to the cognate adhesion complex. To address this question, we expressed full-length beta3 transmembrane anchored cytoplasmic domains and truncated beta3 cytoplasmic domains as GFP-fusion constructs and monitored their localization in endothelial cells. Membrane-anchored full-length beta3 cytoplasmic domain and a beta3 mutant lacking the NXXY motif recruited to adhesion complexes, while beta3 mutants lacking the NPXY and NXXY motifs or the transmembrane domain did not. Replacing the natural beta subunit transmembrane domain with an unrelated (i.e. HLA-A2 alpha chain) transmembrane domain significantly reduced recruitment to adhesion complexes. Transmembrane anchored beta3 and cytoplasmic domain constructs, however, recruited without discrimination to beta1- and beta3-rich adhesions complexes. These findings demonstrate that membrane anchorage and the NPXY (but not the NXXY) motif are necessary for beta3 cytoplasmic domain recruitment to adhesion complexes and that the natural transmembrane domain actively contributes to this recruitment. The beta3 transmembrane and cytoplasmic domains alone are insufficient for orthotopic recruitment to cognate adhesion complexes.

Using graphical probability analysis (Bayes Nets) to evaluate a conditional DNA inclusion

This paper discusses the analysis of cases in which the inclusion or exclusion of a particular suspect, as a possible contributor to a DNA mixture, depends on the value of a variable (the number of contributors) that cannot be determined with certainty. It offers alternative ways to deal with such cases, including sensitivity analysis and object-oriented Bayesian networks, that separate uncertainty about the inclusion of the suspect from uncertainty about other variables. The paper presents a case study in which the value of DNA evidence varies radically depending on the number of contributors to a DNA mixture: if there are two contributors, the suspect is excluded; if there are three or more, the suspect is included; but the number of contributors cannot be determined with certainty. It shows how an object-oriented Bayesian network can accommodate and integrate varying perspectives on the unknown variable and how it can reduce the potential for bias by directing attention to relevant considerations and distinguishing different sources of uncertainty. It also discusses the challenge of presenting such evidence to lay audiences.

Nuclear and cytoplasmic triiodothyronine-binding sites in primary sensory neurons and Schwann cells: radioautographic study during development.

The effects of the thyroid hormones on target cells are mediated through nuclear T3 receptors. In the peripheral nervous system, nuclear T3 receptors were previously detected with the monoclonal antibody 2B3 mAb in all the primary sensory neurons throughout neuronal life and in peripheral glia at the perinatal period only (Eur. J. Neurosci. 5, 319, 1993). To determine whether these nuclear T3 receptors correspond to functional ones able to bind T3, cryostat sections and in vitro cell cultures of dorsal root ganglion (DRG) or sciatic nerve were incubated with 0.1 nM [125I]-labeled T3, either alone to visualize the total T3-binding sites or added with a 10(3) fold excess of unlabeled T3 to estimate the part due to the non-specific T3-binding. After glutaraldehyde fixation, radioautography showed that the specific T3-binding sites were largely prevalent. The T3-binding capacity of peripheral glia in DRG and sciatic nerve was restricted to the perinatal period in vivo and to Schwann cells cultured in vitro. In all the primary sensory neurons, specific T3-binding sites were disclosed in foetal as well as adult rats. The detection of the T3-binding sites in the nucleus indicated that the nuclear T3 receptors are functional. Moreover the concomitant presence of both T3-binding sites and T3 receptors alpha isoforms in the perikaryon of DRG neurons infers that: 1) [125I]-labeled T3 can be retained on the T3-binding 'E' domain of nascent alpha 1 isoform molecules newly-synthesized on the perikaryal ribosomes; 2) the alpha isoforms translocated to the nucleus are modified by posttranslational changes and finally recognized by 2B3 mAb as nuclear T3 receptor. In conclusion, the radioautographic visualization of the T3-binding sites in peripheral neurons and glia confirms that the nuclear T3 receptors are functional and contributes to clarify the discordant intracellular localization provided by the immunocytochemical detection of nuclear T3 receptors and T3 receptor alpha isoforms.

Regulation of P-selectin glycoprotein ligand 1 (PSGL-1) interactions with selectins : role of the decameric repeats and of the cytoplasmic domain

SUMMARY BACKGROUND: P-selectin glycoprotein ligand 1 (PSGL-1) is a major selectin ligand, mediating leukocyte rolling along inflamed vascular wall. It is a mucin-like homodimer composed of a N-terminal domain which binds selectins, followed by 14-16 decameric repeats (DR), a transmembrane domain and a cytoplasmic tail, which may be involved in regulating leukocyte rolling and in generating intracellular signals, through its binding to moesin and Syk. P- and L-selectin binding is dependent on core-2 O-glycosylation and tyrosine sulfation of PSGL-1 N-terminus. However, a minor part of E-selectin-mediated rolling is dependent on N-terminal O-glycans; additional binding sites may thus be involved. In this project, we studied whether (1) PSGL-1 DR and (2) PSGL-1 cytoplasmic residues which bind moesin, were also involved in the regulation of selectin-dependent rolling. METHODS: Several mutated cDNAs were obtained: (1) PSGL-1 DR were either deleted, or substituted by platelet GPlba macroglycopeptide, (2) Ser-336, -348, Lys-337 and Arg-338 were mutated to alanine; moreover, truncation mutants retaining only 6 or 2 cytoplasmic residues were also generated. Transfected CHO expressing mutant PSGL-1 were tested for their ability to bind soluble selectin chimeras and to support selectin-dependent rolling under flow conditions. RESULTS: (1) Deletion of the DR had a dramatic effect on P- and L-selectin-dependent cell recruitment and rolling stability, which could only partially be compensated for, by GPlba substitution. In addition, we observed that DR create a binding site for E-selectin and thus support PSGL-1-dependent rolling. (2) Flow assays revealed that the moesin-binding site, in particular Ser-336, plays a crucial role in regulating the recruitment, velocity and rolling stability of PSGL-1-expressing cells on P- and L-selectin. CONCLUSIONS: Data presented here highlight the structure -function relationship of PSGL-1 DR. Moreover, they reveal a crucial role for the moesin-binding residues in regulating P-and L-selectin-dependent rolling. RÉSUMÉ CONTEXTE: PSGL-1 (P-selectin glycoprotein ligand 1) est un ligand majeur des sélectines permettant le roulement des leucocytes le long de la paroi vasculaire enflammée. C'est un homodimère de type mucine, composé d'un domaine N-terminal liant les sélectines, suivi de 14-16 répétitions décamèriques (RD), d'un domaine transmembranaire et d'une queue cytoplasmique qui pourrait être impliquée dans la régulation du roulement leucocytaire et la génération de signaux intracellulaires, via sa liaison à la moésine et à Syk. La liaison à la Pet à la L-sélectine dépend de la présentation par le N-terminus de PSGL-1 de O-glycans sur des structures core-2 et de tyrosines sulfatées. Cependant, une fraction mineure du roulement médié par la E-sélectine dépend des O-glycans N-terminaux; des sites de liaisons supplémentaires pourraient donc être impliqués. Dans ce projet, nous avons étudié si (1) les RD de PSGL-1 ainsi que (2) les résidus cytoplasmiques liant la moésine, étaient impliqués dans la régulation du roulement dépendant des sélectines. MÉTHODES: Plusieurs ADN codant des formes mutées de PSGL-1 ont été obtenus: (1) Les RD de PSGL-1 ont été soit ôtées, soit remplacées par le macroglycopeptide de la GPlba plaquettaire, (2) les Ser-336, -348, la Lys-337 et l'Arg-338 ont été mutées en alanine; par ailleurs, des mutants tronqués ne retenant plus que 6 ou 2 résidus cytoplasmiques ont également été générés. Des CHO transfectées exprimant PSGL-1 muté ont été testées pour leur capacité à lier des sélectines chimériques solubles et à soutenir un roulement dépendant des sélectines dans des conditions de flux. RÉSULTATS: (1) La perte des RD a eu un effet dramatique sur le recrutement cellulaire et la stabilité de roulement dépendant des P- et L-sélectine, qui n'a pu être que partiellement compensé par la substitution par la GPlba. De plus, nous avons observé que les RD forment un site de liaison pour la E-sélectine et soutiennent ainsi le roulement dépendant de PSGL-1. (2) Les tests de flux ont révélé que le site de liaison à la moésine, notamment la Ser-336, joue un rôle crucial dans la régulation du recrutement, de la vitesse et de la stabilité du roulement des cellules exprimant PSGL-1 sur les P- et L-sélectine. CONCLUSIONS; Les données présentées ici ont permis d'éclaircir la relation structure -fonction des RD de PSGL-1. Par ailleurs, elles révèlent un rôle crucial pour les résidus liant la moésine dans le roulement dépendant des P- et L-sélectine. RÉSUMÉ DESTINÉ À UN LARGE PUBLIC Pour accomplir ses fonctions, le sang circule sur un réseau de 96'000 kilomètres; ainsi, il approvisionne les cellules de l'organisme en énergie, il transporte diverses substances, il assure la défense contre les pathogènes et il participe à la régulation de la température corporelle. Le sang contient plusieurs types de cellules: la grande majorité sont les globules rouges, auxquels il faut ajouter les plaquettes (dont le rôle est de colmater les lésions vasculaires) et les globules blancs (leucocytes) qui, bien que présents en très faible quantité (moins de 0.01 %), jouent un rôle crucial en cas d'infection ou d'inflammation. Une attaque par un pathogène provoque plusieurs changements (rougeur, chaleur, gonflement, douleur), qui sont des manifestations de l'inflammation. Pour atteindre l'agent infectieux, des globules blancs spécialisés (les granulocytes) doivent quitter la circulation sanguine. Afin de faciliter leur capture, les vaisseaux sanguins vont exprimer des protéines telles que les sélectines, qui sont reconnues par une protéine leucocytaire appelée PSGL-1 (P-selectin glycoprotein ligand 7). L'interaction des sélectines avec PSGL-1 soutient le roulement du globule blanc le long de la paroi vasculaire, à une vitesse très inférieure à celle du flux sanguin. Ce roulement conduit à l'activation du globule blanc par des molécules de l'inflammation, permettant son adhésion ferme, puis son arrêt. Finalement, le granulocyte va migrer à travers la paroi du vaisseau pour atteindre et éliminer les causes de l'inflammation. L'adhésion est un processus intéressant à caractériser, car outre l'inflammation, il est également impliqué dans l'artériosclérose, l'infarctus, la métastatisation et la thrombose. Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à définir les rôles des différents domaines de PSGL-1 dans la régulation de son interaction avec les sélectines. En effet, en plus de son extrémité extracellulaire de haute affinité pour les sélectines, PSGL-1 est composé de plusieurs séquences répétées hautement glycosylées et d'une courte région intracellulaire, dont les fonctions n'avaient pas été étudiées auparavant. En créant des formes mutées de PSGL-1, nous avons pu montrer qu'un roulement efficace des leucocytes nécessite la présence des régions répétitives et du domaine intracellulaire au complet.

Characterization of cytoplasmic antiviral signaling pathways

Summary Multicellular organisms have evolved the immune system to protect from pathogen such as viruses, bacteria, fungi or parasites. Detection of invading pathogens by the host innate immune system is crucial for mounting protective responses and depends on the recognition of microbial components by specific receptors. The results presented in this manuscript focus on the signaling pathways involved in the detection of viral infection by the sensing of viral nucleic acids. First, we describe a new regulatory mechanism controlling RNA-sensing antiviral pathways. Our results indicate that TRIF and Cardif, the crucial adaptor proteins for endosomal and cytoplasmic RNA detection signaling pathway, are processed and inactivated by caspases. The second aspect investigated here involves a signaling pathway triggered upon cytosolic DNA sensing. The interferon inducible protein DAI was recently described as a DNA sensor able to induce the activation of IRFs and NF-κΒ transcription factors leading to type I interferon production. Here we identify two RIP homotypic interaction motifs (RHIMs) in DAI and demonstrate that they mediate the recruitment of RIP1 and RIP3 and the subsequent NF-κΒ activation. Moreover, we observed that the mouse cytomegalovirus RHIM- containing protein M45 has the potential to block this signaling cascade by interfering with the formation of the DAI-RIP1/3 signaling complex. Finally, we report the generation and the initial characterization of NLRX1-deficient mice. NLRX1 is a member of the NOD-like receptor family localized to the mitochondria. The function of NLRX1 is still controversial: one study proposed that NLRX1 acts as an inhibitor of the RIG-like receptor (RLR) antiviral pathway by binding the adaptor protein Cardif, whereas another report implicated NLRX1 in the generation of reactive oxygen species (ROS) and the amplification of NF-κΒ and JNK triggered by TNF-α, poly(I:C) or Shigella infection. Collectively, our results indicate that NLRX1-deficiency does not affect RLR signaling nor TNF-α induced responses. Proteomics analysis identified UQCRC2, a subunit of the complex III of the mitochondrial respiratory chain, as a NLRX1 binding partner. This observation might reveal a possible functional link between NLRX1 and mitochondrial respiration and/or ROS generation. Résumé Au cours de l'évolution, les organismes multicellulaires ont développé le système immunitaire afin de se protéger contre les pathogènes. Une étape cruciale pour le déclenchement des réponses protectrices est la reconnaissance par les cellules du système immunitaire de molécules propres aux microbes grâce à des récepteurs spécifiques. Les résultats présentés dans cette thèse décrivent des nouveaux aspects concernant les voies de signalisation impliquées dans la détection des virus. Le premier projet décrit un mécanisme de régulation des voies activées par la détection d'ARN virale. Nos résultats montrent que TRIF et Cardif, des protéines adaptatrices des voies déclenchées par la reconnaissance de ces acides nucléiques au niveau des endosomes et du cytoplasme, sont clivés et inactivés par les caspases. Le projet suivant de notre recherche concerne une voie de signalisation activée par la détection d'ADN au niveau du cytoplasme. La protéine DAI a été récemment décrite comme un senseur pour cet ADN capable d'activer les facteurs de transcription IRF et NF-κΒ et d'induire ainsi la production des interférons de type I. Ici on démontre que DAI interagit avec RIP1 et RIP3 par le biais de domaines appelés RHIM et que ce complexe est responsable de l'activation de NF-κΒ. On a aussi identifié une protéine du cytomégalovirus de la souris, M45, qui contient ce même domaine et on a pu démontrer qu'elle a la capacité d'interférer avec la formation du complexe entre DAI et RIP1/RIP3 bloquant ainsi l'activation de NF-κΒ. Enfin on décrit ici la génération de souris déficientes pour le gène qui code pour la protéine NLRX1. Cette protéine fait partie de la famille des récepteurs NOD et est localisée dans la mitochondrie. Une étude a suggéré que NLRX1 agit comme un inhibiteur des voies antivirales activées par les récepteurs du type RIG-I (RLR) en interagissant avec la protéine adaptatrice Cardif. Une autre étude propose par contre que NLRX1 participe à la production des dérivés réactifs de l'oxygène et contribue ainsi à augmenter l'activation de NF- κΒ et JNK induite par le TNF-α ou le poly(I:C). Nos résultats montrent que l'absence de NLRX1 ne modifie ni la voie de signalisation RLR ni les réponses induites par le TNF-α. Des analyses ultérieures ont permis d'identifier comme partenaire d'interaction de NLRX1 la protéine UQCRC2, une des sous-unités qui composent le complexe III de la chaîne respiratoire mitochondriale. Cette observation pourrait indiquer un lien fonctionnel entre NLRX1 et la respiration mitochondriale ou la production des dérivés réactifs de l'oxygène au niveau de cette organelle.