Aislamiento, selección y genotoxicidad de fumonisinas (Micotoxinas) en alimentos

Conocer los efectos de la toxicicdad de un alimento frente a una determinada exposición humana es de gran importancia en la protección de la salud pública. A partir de esta premisa es que se lleva a cabo esta investigación. En una etapa preliminar se realizó el estudio del consumo del mercado de la ciudad de Córdoba y posteriormente se tomaron muestras y analizaron. Las mismas fueron de polenta, fécula, arroz, miel y bananas, a los efectos de determinar fumonisinas B1 y B2 (FB1 y FB2) utilizando la metodología de ELISA y cromatografía líquida de alta performance (HPLC). Los resultados hallados fueron, en polenta ocho muestras con concentraciones de fumonisinas totales que van de 1,6 a 2,9 mg% (ppm), y en arroz tres muestras presentaron valores de 0,9 mg% (ppm). En los demás alimentos se detectaron valores por debajo de 0,1 mg% (ppm). La cantidad normal permitida en alimento y que no daña la salud en humanos de 2 mg% (ppm). Las determinaciones con ELISA tuvieron una buena correlación con los resultados HPLC. También se evaluó el proceso tecnológico de elaboración de estos productos y como esta tecnología puede afectar a la contaminación de la toxina, desde la materia prima al producto elaborado. De acuerdo a estos resultados preliminares de este estudio, podemos decir que es necesario realizar el monitoreo de la materia prima (granos) utilizados en la preparación de alimentos, dado que en el temprano desarrollo de la planta es cuando ocurre la infección natural en el hongo y el proceso térmico no destruye la toxina. Este trabajo continuará con el análisis de fumonisinas en granos (maíz y trigo) de la zona sudeste del departamento de Marcos Juárez

Estudios de proteínas y glicoconjugados en diferentes estados patológicos: Procesos demielinizantes y diarreas provocadas por bacterias toxigénicas

1) Estudios bioquímicos, inmunológicos e histológicos en encefalomielitis alérgica experimental (EAE): comprende el análisis de las diferentes alteraciones que ocurren en SNC durante el desarrollo de esta patología experimental. Se tratará de acotar los diferentes procesos que participan en la inducción activa de la enfermedad por inyección de antígenos de mielina, pasiva por sensibilización con diferentes poblaciones linfocitarias provenientes de animales enfermos, posterior recuperación o supresión de las diferentes alteraciones neuropatológicas por inducción de procesos de tolerancia inmunológica con antígenos mielínicos o sinaptosomales. Teniendo en cuenta la reacción inmunológica cruzada previamente descripta entre la proteína básica de mielina y sinapsina, se continuará con la caracterización de las poblaciones de linfocitos T que reconocen ambas proteínas por ensayos in vitro e in vivo. 2) Mecanismos de acción de enterotoxinas bacterianas: se estudia la posible participación de glicoconjugados (glicolípidos, mucinas y glicoproteínas de membrana) con actividad de grupo sanguíneo ABO (H) en relación al mecanismo de acción de algunas enterotoxinas bacterianas como toxina colérica y toxinas lábiles al calor producidas por E. coli aisladas de cepas que colonizan intestino humano (LTh) o porcino (LTp). Los objetivos específicos son extender nuestros estudios previos al intestino humano porque estas patologías afectan al hombre y además las estructuras químicas de los glicoconjugados en estudio son más variadas y están mejor dilucidades que en las especies animales anteriormente estudiadas (cerdo, conejo). Además, se planea realizar ensayos in vitro mediante la técnica de segmentos ligados de intestino de conejo con el objeto de estudiar si los glicolópidos y glicoproteínas de membrana con actividad de grupo sanguíneo ABH se comportan como receptores funcionales de alguna de las toxinas.

Factores de virulencia involucrados en el Síndrome Urémico Hemolítico y desarrollo de estrategias terapéuticas. Factors of virulence involved in the Hemolytic Uremic Syndrome and development of therapeutic strategies.

La alta incidencia del Síndrome Urémico Hemolítico(SUH) en Argentina conjuntamente con la severidad de esta patología en niños, han motivado la investigación de numerosos grupos. Si bien se ha reconocido la participación de apoptósis a nivel renal y de leucocitos, aun no se ha profundizado el posible rol del estrés oxidativo en el daño a estas células y otras que son afectadas durante esta patología, ni la relación con el estímulo de especies reactivas del oxígeno(ERO) y del nitrógeno (ERN). Hipótesis: El daño sufrido por el organismo durante el SUH se debe a más de un factor de virulencia incluyendo la Shiga toxina (Stx) o Vero toxina (VT), los que en conjunto causan injuria oxidativa principalmente en células sanguíneas y renales; siendo más sensibles al estrés los niños con falencias en las defensas antioxidantes, que serían los que derivan a fallas renales severas. Es posible que un tratamiento protector antiestrés oxidativo después de la detección del SUH prevenga el curso hacia el daño renal crónico y otras graves secuelas de éste síndrome. Obj.general: Efectuar aportes al conocimiento y tratamiento del SUH, investigando el mecanismo de acción de los principales factores de virulencia de E.coli Entero Hemorrágica (EHEC), planteando estrategias terapéuticas futuras para contrarrestar el estrés oxidativo que pudiese estar involucrado. Obj.específicos: Investigar si la Stx y/o la hemolisina (Hly) de E.coli estimulan la producción de ERO y ERN en células del huésped, causando oxidación de proteínas y lípidos. Estudiar si la respuesta de los eritrocitos ante injurias oxidativas se podría utilizar como parámetro para detectar mayor susceptibilidad a Stx y Hly. Investigar si las defensas antioxidantes intracelulares y plasmáticas se incrementan con secuestrantes de radicales y antioxidantes naturales; estabilizando el potencial de membrana e impidiendo el incremento de biomarcadores de estrés oxidativo. Esclarecer aspectos que involucran al estrés oxidativo en la acción de antibióticos sobre células sanguíneas, líneas celulares y E.coli en estado planctónico o en biofilms, investigando qué antimicrobianos aumentan la liberación de Stx y Hly. Estudiar sustancias antioxidantes naturales y alimentos que puedan ser aplicados en terapia y prevención del SUH. Mat.y Met.: Se trabajará con cepas de bacterias que fueron obtenidas de pacientes con SUH. Stx y Hly serán purificadas por cromatografía afinidad y de intercambio iónico, respectivamente. Ensayos de quimioluminiscencia serán aplicados para determinar el estímulo de ERO, mientras que ERN se cuantificarán por Griess. Los niveles de marcadores de daño oxidativo se estudiarán para oxidación de lípidos, proteínas y otros productos avanzados de oxidación proteica. Rdos esperados: Se espera encontrar acción estresante de Stx y/o Hly sobre eritrocitos y otras células, así como biomarcadores de oxidación en diferentes macromoléculas sanguíneas. Es probable que exista diferente nivel de defensa contra esta injuria en niños con SUH; de ser así estos pacientes son susceptibles de recaídas y cronicidad en el proceso por falta de niveles adecuados de antioxidantes. Es necesario entonces encontrar terapias a largo plazo que aumenten las defensas contra el estrés oxidativo causado por E.coli u otras noxas con que se enfrente el niño predispuesto. Se cuenta con antecedentes en el laboratorio que indican conveniente una dieta rica en antioxidantes, así como otros probables fármacos en estudio. Importancia del proyecto. Este proyecto permitirá continuar con investigaciones propias que muestran acción estresante de ERO en eritrocitos por parte de cepas causantes de SUH. La continuidad de estos estudios puede representar un avance en la terapia de una patología cada vez más frecuente en Argentina. Los avances que se consigan podrían posibilitar un tratamiento preventivo en niños en general, así como una mejor evolución de los casos que derivan actualmente en diálisis.

Supresión oral de la Encefalomielitis autoinmune experimental por antígenos sinaptosomales. Oral suppression of experimental autoimmune encephalomyelitis by sinaptosomal antigens.

La inducción de las manifestaciones clínicas de la encefalomielitis autoinmune experimental (EAE) involucra una reacción inmune celular contra determinantes antigénicos del sistema nervioso central (SNC), principalmente contra la proteína básica de mielina (PBM). Atento a la reactividad inmunológica cruzada previamente descrita entre la PBM y la proteína neuronal Sinapsina I, estudiaremos el efecto de la administración oral de moléculas híbridas (LTBSC, LTBSABC) entre la subunidad B de la toxina lábil al calor de Escherichia coli (LTB) con péptidos de Sinapsina (dominios C y ABC de la molécula) sobre el desarrollo de la EAE en ratas Wistar. Se administrarán oralmente los antígenos híbridos de LTB, LTB y péptidos de sinapsina no acoplados previa o posteriormente a la inducción activa de la EAE. Se estudiará la aparición de las manifestaciones clínicas de la enfermedad y se caracterizará la respuesta histopatológica e inmunológica (reacción de DTH, activación de linfocitos T, respuesta inmune humoral, vías de activación de macrófagos, patrón de citocinas) y los eventos celulares e inmunes desencadenados a nivel local luego de administrar los antígenos recombinantes en sistemas in vivo e in vitro. Estos estudios acerca de la respuesta autoinmune contra componentes de mielina y sinaptosomales en EAE tienen como objetivo poder comprender los diferentes mecanismos subyacentes involucrados en el desarrollo y regulación de esta enfermedad experimental. Específicamente este proyecto relacionado a la supresión de los síntomas clínicos como así también las alteraciones neuropatológicas del SNC de la EAE a través de un proceso de supresión oral de la enfermedad no invasivo utilizando tanto antígenos mielínicos como sinaptosomales fusionados a subunidades B (atóxicas) de la enterotoxina lábil al calor de E. coli (LTB), es de suma importancia para un estudio posterior en las patologías humanas relacionadas y su uso en el diagnóstico, pronóstico y/o terapia de las mismas.

Espécies de Aspergillus produtoras de aflatoxina, na região Araraquarense, SP

No presente trabalho foram isoladas, e estudadas quanto à produção de aflatoxina, espécies do gênero Aspergillus, principalmente as linhagens de A. flavus ocorrentes na região Araraquarense. o isolamento, seguindo métodos usuais em microbiologia, foram executados em amostras de amendoim, provenientes de duas épocas do ano, ou seja, da safra das «águas» e da safra da «seca». Após o isolamento as culturas foram classificadas. Dessa classificação pôde-se obter: 102 culturas de A. flavus; 4 culturas de A. oryzae; var. effusus; 2 culturas de A. oryzae; 2 culturas de A. parasiticus e 1 cultura do Grupo A. ochraceus. Durante os trabalhos 4 culturas foram perdidas, dessa forma foram estudadas realmente 107 culturas. Todas as culturas, a seguir, foram estudadas para a verificação de sua habilidade em produzir aflatoxina. A extração da toxina foi feita no micélio e no meio de cultura, usando-se técnicas padrões. A separação dos metabólitos foi feita em placas de camada delgada de silicagel, usando-se como solvente o benzeno-acetato de etila-etnol e quantificadas sob luz ultra-violeta. Analisando-se as 107 culturas de Aspergillus, notou-se que apenas 33 delas (31%) produziram aflatoxina, sendo que destas, 4 produriram apenas no meio de cultura, enquanto que duas produziram aflatoxina apenas no micélio. Observando-se ainda o comportamento das culturas que produziram aflatoxina, verificou-se que a produção da toxina no micélio foi muito maior que no meio da cultura, algumas produzindo elevadas quantidades (até 400 ppm de B1 e 300 ppm de G1). 3) Uma percentagem razoável de amostras (65% na série A e 70% na série B) produziram aflatoxina em pelo menos uma das colônias isoladas. 4) Algumas colônias produziram elevada quantidade de aflatoxina, chegando a 400 ppm de Bi e 300 ppm de d. 5) Uma baixa proporção do total das colônias (31%) produziu aflatoxina. 6) Dentre as demais espécies de Aspergillus apenas uma colônia de A. oryzae produziu aflatoxina e mesmo assim, só no meio de cultura. 7) Não houve correlação entre a produção de aflatoxina no meio de cultura e no micélio (r = 0,027), porém houve uma correlação fortemente positiva entre a produção de aflatoxina Bx e Gx no meio de cultura (r = 0,988) e também no micélio (r = 0,826).

Sistema de secreción de tipo III en Aeromonas mesòfilas

Aeromonas hydrophila és un bacil gram-negatiu, patogen oportunista d’animal i humans. La patogènesi d’A. Hydrophila és multifactorial. A fi d'identificar gens implicats en la virulència de la soca PPD134/91 d’A. hydrophila, vam realitzar experiments de substracció gènica, que van dur a la detecció de 22 fragments d’ADN que codificaven 19 potencials factors de virulencia, incloent un gen que codificava una proteïna de sistema de secreció de tipus III (T3SS). La importància creixent del T3SS en la patogènesi de diversos bacteris, ens va dur a identificar i analitzar l'agrupació gènica del T3SS de les soques AH-1 i AH-3 d’A. hydrophila. La inactivació dels gens de T3SS aopB i aopD d’A. hydrophila AH-1, i ascV d’A. hydrophila AH-3, comporta una disminució de la citotoxicitat, un increment de la fagocitosi, i una reducció de la virulència en diferents models animals. Aquests resultats demostren que el T3SS és necessari per a la patogenicitat. També vam clonar i seqüenciar una ADP-ribosiltransferasa (AexT) a la soca AH-3 d’A. hydrophila, i vam demostrar que aquesta toxina és translocada via el T3SS, sistema que al seu torn sembla ser induïble in vitro en condicions de depleció de calci. El mutant en el gen aexT de la soca AH-3 d’A. hydrophila va mostrar una lleugera reducció de la virulència, assajada amb diferents mètodes. Mitjançant l'ús de diferents sondes d’ADN, vam determinar la presència del T3SS en soques tant clíniques com ambientals de diferents espècies del gènere Aeromonas: A. hydrophila, A. veronii, i A. caviae, i la codistribució d'aquesta agrupació gènica i el gen aexT. Finalment, amb la finalitat d'estudiar la regulació transcripcional de l'agrupació gènica de T3SS i de l’efector AexT A. hydrophila AH-3, vam aïllar els promotors predits per l’operó aopN-aopD i el gen aexT, i els vam fusionar amb el gen reporter gfp (Green Fluorescence Protein). A més, vam demostrar que l'expressió d'ambdós promotors depèn de diferents components bacterians, com per exemple el sistema de dos components PhoP/PhoQ, el sistema de quorum sensing AhyI/AhyR, o el complex piruvat deshidrogenasa.

Estudio de la patogenia de clostridium perfringens tipo b y d en pequeños rumiantes

Proyecto de investigación realizado a partir de una estancia en la University of California, Davis, Estados Unidos, entre octubre y desembre del 2007. Clostridium perfringens (C. perfringens) tipo C causa enteritis necrotizante en humanos y enterotoxemias en animales domésticos. Esta bacteria produce beta toxina (CPB), alfa toxina (CPA) y perfringolisina (PFO) durante la fase logarítimca de crecimiento. En nuestro estudio se evaluó la relación entre CPB y la virulencia del aislamiento CN3685 de Cl. perfringens tipo C en un modelo caprino con inoculación intraduodenal. De manera similar a la infección natural por C. perfringens tipo C, el cultivo vegetativo del tipo salvaje de CN3685 provocó dolor abdominal, diarrea hemorrágica, enteritis necrotizante, colitis, edema pulmonar, hidropericardio y muerte en 2 cabritos, a las 24 horas postinoculación. Por otro lado, mediante tecnología Targe Tron® se prepararon mutantes isogénicos carentes de toxina CPB, los cuales fueron inoculados siguiendo el modelo anteriormente descrito. Los resultados mostraron que estos mutantes carecían de todo tipo de virulencia, ya que no se observaron signos clínicos durante las primeras 24 h postinoculación ni tampoco lesiones macroscópicas ni histopatológicas. Posteriormente se desarrolló un modelo experimental similar a los anteriores, en los que se había repuesto la capacidad de producción de CPB en los mutantes. Los dos animales inoculados con estos mutantes complementarios presentaron signos clínicos y lesiones similares a las observadas en el caso del tipo salvaje. Estos resultados muestran que la toxina CPB es necesaria y suficiente para inducir la enfermedad causada por CN3685. Esto a su vez, demuestra la importancia de este tipo de toxina en la patogénesis de C. perfringems tìpo C.

Marine biotoxins in the Catalan littoral: could biosensors be integrated into monitoring programmes?

Aquest article descriu els sensors enzimàtics i immunosensors electroquímics que s’han desenvolupat als nostres grups per a la detecció de la biotoxina marina àcid okadaic (OA), i discuteix la possibilitat d’integrar-los en programes de seguiment. Els sensors enzimàtics per a OA que es presenten es basen en la inhibició de la proteïna fosfatasa (PP2A) per aquesta toxina i la mesura electroquímica de l’activitat enzimàtica mitjançant l’ús de substrats enzimàtics apropiats, electroquímicament actius després de la seva desfosforació per l’enzim. Els immunosensors electroquímics descrits en aquest article es basen en un enzimoimmunoassaig sobre fase sòlida competitiu indirecte (ciELISA), amb fosfatasa alcalina (ALP) o peroxidasa (HRP) com a marcatges, i un sistema de reciclatge enzimàtic amb diaforasa (DI). Els biosensors presentats aquí s’han aplicat a l’anàlisi de dinoflagel·lats, musclos i ostres. Les validacions preliminars amb assaigs colorimètrics i LC-MS/MS han demostrat la possibilitat d’utilitzar les bioeines desenvolupades per al cribratge preliminar de biotoxines marines en mostres de camp o de cultiu, que ofereixen informació complementària a la cromatografia. En conclusió, tot i que encara cal optimitzar alguns paràmetres experimentals, la integració dels biosensors a programes de seguiment és viable i podria proporcionar avantatges respecte a altres tècniques analítiques pel que fa al temps d’anàlisi, la simplicitat, la selectivitat, la sensibilitat, el fet de poder ser d’un sol ús i l’efectivitat de cost. This article describes the electrochemical enzyme sensors and immunosensors that have been developed by our groups for the detection of marine biotoxin okadaic acid (OA), and discusses the possibility of integrating them into monitoring programmes. The enzyme sensors for OA reported herein are based on the inhibition of immobilised protein phosphatase 2A (PP2A) by this toxin and the electrochemical measurement of the enzyme activity through the use of appropriate enzyme substrates, which are electrochemically active after dephosphorylation by the enzyme. The electrochemical immunosensors described in this article are based on a competitive indirect Enzyme- Linked ImmunoSorbent Assay (ciELISA), using alkaline phosphatase (ALP) or horseradish peroxidase (HRP) as labels, and an enzymatic recycling system with diaphorase (DI). The biosensors presented herein have been applied to the analysis of dinoflagellates, mussels and oysters. Preliminary validations with colorimetric assays and LC-MS/MS have demonstrated the possibility of using the developed biotools for the preliminary screening of marine biotoxins in field or cultured samples, offering complementary information to chromatography. In conclusion, although optimisation of some experimental parameters is still required, the integration of biosensors into monitoring programmes is viable and may provide advantages over other analytical techniques in terms of analysis time, simplicity, selectivity, sensitivity, disposability of electrodes and cost effectiveness.

Lactate modulates the activity of primary cortical neurons through a receptor-mediated pathway.

Lactate is increasingly described as an energy substrate of the brain. Beside this still debated metabolic role, lactate may have other effects on brain cells. Here, we describe lactate as a neuromodulator, able to influence the activity of cortical neurons. Neuronal excitability of mouse primary neurons was monitored by calcium imaging. When applied in conjunction with glucose, lactate induced a decrease in the spontaneous calcium spiking frequency of neurons. The effect was reversible and concentration dependent (IC50 ∼4.2 mM). To test whether lactate effects are dependent on energy metabolism, we applied the closely related substrate pyruvate (5 mM) or switched to different glucose concentrations (0.5 or 10 mM). None of these conditions reproduced the effect of lactate. Recently, a Gi protein-coupled receptor for lactate called HCA1 has been introduced. To test if this receptor is implicated in the observed lactate sensitivity, we incubated cells with pertussis toxin (PTX) an inhibitor of Gi-protein. PTX prevented the decrease of neuronal activity by L-lactate. Moreover 3,5-dyhydroxybenzoic acid, a specific agonist of the HCA1 receptor, mimicked the action of lactate. This study indicates that lactate operates a negative feedback on neuronal activity by a receptor-mediated mechanism, independent from its intracellular metabolism.

Immunogenicity test of tetanus component in adsorbed vaccines by toxin binding inhibition test

Samples from 20 lots of diphtheria-tetanus (adult use dT) vaccine and from 20 lots of diphtheria-tetanus-pertussis (DTP) vaccine were used to standardize and validate the in vitro toxin binding inhibition (ToBI) test for the immunogenicity test of the tetanus component. The levels of tetanus antitoxin obtained by ToBI test were compared to those obtained using the toxin neutralization (TN) test in mice routinely employed to perform the quality control of the tetanus component in adsorbed vaccines. The results ranged from 1.8 to 3.5 IU/ml for dT and 2 to 4 IU/ml for DTP by ToBI test and 1.4 to 3 IU/ml for dT and 1.8 to 3.5 IU/ml for DTP by TN in mice. These results were significantly correlated. From this study, it is concluded that the ToBI test is an alternative to the in vivo neutralization procedure in the immunogenicity test of the tetanus component in adsorbed vaccines. A substantial refinement and a reduction in use of animals can be achieved.

Immunisation for pre-school children three to five years old (English and 10 translations)

This booklet contains the facts about the vaccine against diphtheria, tetanus, whooping cough (pertussis) and polio, and the MMR booster given to children before they start school

Immunisation for pre-school children three years and four months old (English and translations)

This booklet contains the facts about the vaccine against diphtheria, tetanus, whooping cough (pertussis) and polio, and the MMR booster given to children at the age of three years and four months.�

Analysis of GPCR properties of Frizzled receptors and establishment of the "in vitro" platform for screening of Frizzled agonists/antagonists as potential therapeutic agents

Morphogens of the Wnt protein family are the secreted lipoglycoprotein ligands which initiate several pathways heavily involved in the coordination of various developmental stages of organisms in the majority of animal species. Deregulation of these pathways in the adult leads to formation and sustaining of multiple types of cancer. The latter notion is reinforced by the fact that the very discovery of the first Wnt ligand was due to its role as the causative factor of carcinogenic transformation (Nusse and Varmus, 1982). Nowadays our knowledge on Wnt signaling has "moved with the times" and these pathways were identified to be often crucial for tumor formation, its interactions with the microenvironment, and promotion of the metastases (Huang and Du, 2008; Zerlin et al., 2008; Jessen, 2009). Thus the relevance of the pathway as the target for drug development has further increased in the light of modern paradigms of the complex cancer treatments which target also spreading and growth- promoting factors of tumors by specific and highly efficient substances (Pavet et al., 2010). Presently the field of the Wnt-targeting drug research is almost solely dominated by assays based on transcriptional activation induced by the signaling. This approach resulted in development of a number of promising substances (Lee et al., 2011). Despite its effectiveness, the method nevertheless suffers from several drawbacks. Among the major ones is the fact that this approach is prone to identify compounds targeting rather downstream effectors of the pathway, which are indiscriminately used by all the subtypes of the Wnt signaling. Additionally, proteins which are involved in several signaling cascades and not just the Wnt pathway turn out as targets of the new compounds. These issues increase risks of side effects due to off-target interactions and blockade of the pathway in healthy cells. In the present work we put forward a novel biochemical approach for drug development on the Wnt pathway. It targets Frizzleds (Fzs) - a family of 7-transmbembrane proteins which serve as receptors for Wnt ligands. They offer unique properties for the development of highly specific and effective drugs as they control all branches of the Wnt signaling. Recent advances in the understanding of the roles of heterotrimeric G proteins downstream from Fzs (Katanaev et al., 2005; Liu et al., 2005; Jernigan et al., 2010) suggest application of enzymatic properties of these effectors to monitor the receptor-mediated events. We have applied this knowledge in practice and established a specific and efficient method based on utilization of a novel high-throughput format of the GTP-binding assay to follow the activation of Fzs. This type of assay is a robust and well-established technology for the research and screenings on the GPCRs (Harrison and Traynor, 2003). The conventional method of detection involves the radioactively labeled non-hydrolysable GTP analog [35S]GTPyS. Its application in the large-scale screenings is however problematic which promoted development of the novel non-radioactive GTP analog GTP-Eu. The new molecule employs phenomenon of the time-resolved fluorescence to provide sensitivity comparable to the conventional radioactive substance. Initially GTP-Eu was tested only in one of many possible types of GTP-binding assays (Frang et al., 2003). In the present work we expand these limits by demonstrating the general comparability of the novel label with the radioactive method in various types of assays. We provide a biochemical characterization of GTP-Eu interactions with heterotrimeric and small GTPases and a comparative analysis of the behavior of the new label in the assays involving heterotrimeric G protein effectors. These developments in the GTP-binding assay were then applied to monitor G protein activation by the Fz receptors. The data obtained in mammalian cultured cell lines provides for the first time an unambiguous biochemical proof for direct coupling of Fzs with G proteins. The specificity of this interaction has been confirmed by the experiments with the antagonists of Fz and by the pertussis toxin-mediated deactivation. Additionally we have identified the specificity of Wnt3a towards several members of the Fz family and analyzed the properties of human Fz-1 which was found to be the receptor coupled to the Gi/o family of G proteins. Another process playing significant role in the functioning of every GPCR is endocytosis. This phenomenon can also be employed for drug screenings on GPCRs (Bickle, 2010). In the present work we have demonstrated that Drosophila Fz receptors are involved in an unusual for many GPCRs manifestation of the receptor-mediated internalization. Through combination of biochemical approaches and studies on Drosophila as the model organism we have shown that direct interactions of the Fzs and the α-subunit of the heterotrimeric G protein Go with the small GTPase Rab5 regulate internalization of the receptor in early endosomes. We provide data uncovering the decisive role of this self-promoted endocytosis in formation of a proper signaling output in the canonical as well as planar cell polarity (PCP) pathways regulated by Fz. The results of this work thus establish a platform for the high-throughput screening to identify substances active in the cancer-related Wnt pathways. This methodology has been adjusted and applied to provide the important insights in Fz functioning and will be instrumental for further investigations on the Wnt-mediated pathways.

A constitutively active mutant of the alpha 1B-adrenergic receptor can cause greater agonist-dependent down-regulation of the G-proteins G9 alpha and G11 alpha than the wild-type receptor.

Rat 1 fibroblasts transfected to express either the wild-type hamster alpha 1B-adrenergic receptor or a constitutively active mutant (CAM) form of this receptor resulting from the alteration of amino acid residues 288-294 to encode the equivalent region of the human beta 2-adrenergic receptor were examined. The basal level of inositol phosphate generation in cells expressing the CAM alpha 1B-adrenergic receptor was greater than for the wild-type receptor, The addition of maximally effective concentrations of phenylephrine or noradrenaline resulted in substantially greater levels of inositol phosphate generation by the CAM alpha 1B-adrenergic receptor, although this receptor was expressed at lower steady-state levels than the wild-type receptor. The potency of both phenylephrine and noradrenaline to stimulate inositol phosphate production was approx. 200-fold greater at the CAM alpha 1B-adrenergic receptor than at the wild-type receptor. In contrast, endothelin 1, acting at the endogenously expressed endothelin ETA, receptor, displayed similar potency and maximal effects in the two cell lines. The sustained presence of phenylephrine resulted in down-regulation of the alpha subunits of the phosphoinositidase C-linked, pertussis toxin-insensitive, G-proteins G9 and G11 in cells expressing either the wild-type or the CAM alpha 1B-adrenergic receptor. The degree of down-regulation achieved was substantially greater in cells expressing the CAM alpha 1B-adrenergic receptor at all concentrations of the agonist. However, in this assay phenylephrine displayed only a slightly greater potency at the CAM alpha 1B-adrenergic receptor than at the wild-type receptor. There were no detectable differences in the basal rate of G9 alpha/G11 alpha degradation between cells expressing the wild-type or the CAMalpha 1B-adrenergic receptor. In both cell lines the addition of phenylephrine substantially increased the rate of degradation of these G-proteins, with a greater effect at the CAM alpha 1B-adrenergic receptor. The enhanced capacity of agonist both to stimulate second-messenger production at the CAM alpha 1B-adrenergic receptor and to regulate cellular levels of its associated G-proteins by stimulating their rate of degradation is indicative of an enhanced stoichiometry of coupling of this form of the receptor to G9 and G11.

Strength and cost of an induced immune response are associated with a heritable melanin-based colour trait in female tawny owls.

1. Melanin pigments provide the most widespread source of coloration in vertebrates, but the adaptive function of such traits remains poorly known. 2. In a wild population of tawny owls (Strix aluco), we investigated the relationships between plumage coloration, which varies continuously from dark to pale reddish, and the strength and cost of an induced immune response. 3. The degree of reddishness in tawny owl feather colour was positively correlated with the concentration of phaeomelanin and eumelanin pigments, and plumage coloration was highly heritable (h(2) = 0.93). No carotenoids were detected in the feathers. 4. In mothers, the degree of melanin-based coloration was associated with antibody production against a vaccine, with dark reddish females maintaining a stronger level of antibody for a longer period of time compared to pale reddish females, but at a cost in terms of greater loss of body mass. 5. A cross-fostering experiment showed that, independent of maternal coloration, foster chicks reared by vaccinated mothers were lighter than those reared by nonvaccinated mothers. Hence, even though dark reddish mothers suffered a stronger immune cost than pale reddish mothers, this asymmetric cost was not translated to offspring growth. 6. Our study suggests that different heritable melanin-based colorations are associated with alternative strategies to resist parasite attacks, with dark reddish individuals investing more resources towards the humoral immune response than lightly reddish conspecifics.