Les mécanismes sous-jacents aux effets pathologiques cardiaques de l’angiotensine II dans le remodelage électrique et contractile entre les sexes

L’insuffisance cardiaque (IC) est associée à un taux de mortalité et d’hospitalisations élevé causant un fardeau économique important. Les deux causes majeures de décès de l’IC sont les arythmies ventriculaires létales et les sidérations myocardiques. Il est maintenant reconnu que l’angiotensine II (ANGII) est l'un des principaux médiateurs de l’IC. Ses effets délétères découlent de l’activation du récepteur de type 1 de l’ANGII (AT1) et entraînent le développement d’hypertrophie. Toutefois, son rôle dans la genèse d’arythmies demeure incompris. De ce fait, l'étude des mécanismes électriques et contractiles sous-jacents aux effets pathologiques de l’ANGII s’avère essentielle afin de mieux comprendre et soigner cette pathologie. Il est souvent perçu que les femmes sont protégées envers les maladies cardiovasculaires. Cependant, le nombre total de femmes décédant d’IC est plus grand que le nombre d’hommes. Également, l’impact des facteurs de risque diffère entre chaque sexe. Ces différences existent, mais les mécanismes sous-jacents sont encore peu connus. De plus, les femmes reçoivent fréquemment un diagnostic ou un traitement inapproprié en raison d’un manque d’information sur les différences entre les sexes dans la manifestation d’une pathologie. Ce manque de données peut découler du fait que les sujets de sexe féminin sont souvent sous-représentés dans les essais cliniques ou la recherche fondamentale ce qui a grandement limité l’avancement de nos connaissances sur ~50 % de la population. Ainsi, il semble plus que nécessaire d’approfondir notre compréhension des différences entre les sexes, notamment dans la progression de l’IC. L’utilisation d’un modèle de souris transgénique surexprimant le récepteur AT1 (souris AT1R) a permis d’étudier les changements électriques, structurels et contractiles avant et après le développement d’hypertrophie. Premièrement, chez les souris AT1R mâles, un ralentissement de la conduction ventriculaire a été observé indépendamment de l’hypertrophie. Ce résultat était expliqué par une réduction de la densité du courant Na+, mais pas de l’expression du canal. Ensuite, le rôle des protéines kinases C (PKC) dans la régulation du canal Na+ par l’ANGII a été exploré. Les évidences ont suggéré que la PKCα était responsable de la modulation de la diminution du courant Na+ chez les souris AT1R mâles et dans les cardiomyocytes humains dérivés de cellules souches induites pluripotentes (hiPSC-CM) en réponse à un traitement chronique à l’ANGII. Ensuite, les différences entre les sexes ont été comparées chez la souris AT1R. Une plus grande mortalité a été constatée chez les femelles AT1R suggérant qu’elles sont plus sensibles à la surexpression de AT1R. Le remodelage électrique ventriculaire a donc été comparé entre les souris AT1R des deux sexes. Les courants ioniques étaient altérés de façon similaire entre les sexes excluant ainsi leur implication dans la mortalité plus élevée chez les femelles. Ensuite, l’homéostasie calcique et la fonction cardiaque ont été étudiées. Il a été démontré que les femelles développaient une hypertrophie et une dilatation ventriculaire plus sévère que les mâles. De plus, les femelles AT1R avaient de petits transitoires calciques, une extrusion du Ca2+ plus lente ainsi qu’une augmentation de la fréquence des étincelles Ca2+ pouvant participer à des troubles contractiles et à la venue de post-dépolarisations précoces. En conclusion, l’ANGII est impliquée dans le remodelage électrique, structurel et calcique associé à l'émergence de l’IC. De surcroît, ces altérations affectent plus sévèrement les femelles soulignant la présence de différences entre les sexes dans le développement de l’IC.

Les mécanismes sous-jacents aux effets pathologiques cardiaques de l’angiotensine II dans le remodelage électrique et contractile entre les sexes

L’insuffisance cardiaque (IC) est associée à un taux de mortalité et d’hospitalisations élevé causant un fardeau économique important. Les deux causes majeures de décès de l’IC sont les arythmies ventriculaires létales et les sidérations myocardiques. Il est maintenant reconnu que l’angiotensine II (ANGII) est l'un des principaux médiateurs de l’IC. Ses effets délétères découlent de l’activation du récepteur de type 1 de l’ANGII (AT1) et entraînent le développement d’hypertrophie. Toutefois, son rôle dans la genèse d’arythmies demeure incompris. De ce fait, l'étude des mécanismes électriques et contractiles sous-jacents aux effets pathologiques de l’ANGII s’avère essentielle afin de mieux comprendre et soigner cette pathologie. Il est souvent perçu que les femmes sont protégées envers les maladies cardiovasculaires. Cependant, le nombre total de femmes décédant d’IC est plus grand que le nombre d’hommes. Également, l’impact des facteurs de risque diffère entre chaque sexe. Ces différences existent, mais les mécanismes sous-jacents sont encore peu connus. De plus, les femmes reçoivent fréquemment un diagnostic ou un traitement inapproprié en raison d’un manque d’information sur les différences entre les sexes dans la manifestation d’une pathologie. Ce manque de données peut découler du fait que les sujets de sexe féminin sont souvent sous-représentés dans les essais cliniques ou la recherche fondamentale ce qui a grandement limité l’avancement de nos connaissances sur ~50 % de la population. Ainsi, il semble plus que nécessaire d’approfondir notre compréhension des différences entre les sexes, notamment dans la progression de l’IC. L’utilisation d’un modèle de souris transgénique surexprimant le récepteur AT1 (souris AT1R) a permis d’étudier les changements électriques, structurels et contractiles avant et après le développement d’hypertrophie. Premièrement, chez les souris AT1R mâles, un ralentissement de la conduction ventriculaire a été observé indépendamment de l’hypertrophie. Ce résultat était expliqué par une réduction de la densité du courant Na+, mais pas de l’expression du canal. Ensuite, le rôle des protéines kinases C (PKC) dans la régulation du canal Na+ par l’ANGII a été exploré. Les évidences ont suggéré que la PKCα était responsable de la modulation de la diminution du courant Na+ chez les souris AT1R mâles et dans les cardiomyocytes humains dérivés de cellules souches induites pluripotentes (hiPSC-CM) en réponse à un traitement chronique à l’ANGII. Ensuite, les différences entre les sexes ont été comparées chez la souris AT1R. Une plus grande mortalité a été constatée chez les femelles AT1R suggérant qu’elles sont plus sensibles à la surexpression de AT1R. Le remodelage électrique ventriculaire a donc été comparé entre les souris AT1R des deux sexes. Les courants ioniques étaient altérés de façon similaire entre les sexes excluant ainsi leur implication dans la mortalité plus élevée chez les femelles. Ensuite, l’homéostasie calcique et la fonction cardiaque ont été étudiées. Il a été démontré que les femelles développaient une hypertrophie et une dilatation ventriculaire plus sévère que les mâles. De plus, les femelles AT1R avaient de petits transitoires calciques, une extrusion du Ca2+ plus lente ainsi qu’une augmentation de la fréquence des étincelles Ca2+ pouvant participer à des troubles contractiles et à la venue de post-dépolarisations précoces. En conclusion, l’ANGII est impliquée dans le remodelage électrique, structurel et calcique associé à l'émergence de l’IC. De surcroît, ces altérations affectent plus sévèrement les femelles soulignant la présence de différences entre les sexes dans le développement de l’IC.

Implication des facteurs endothéliaux dans la tachyphylaxie à la vasopressine des aortes de rats

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

Le glucagon-like peptide-I : un facteur de croissance et une hormone anti-apoptotique pour la cellule pancréatique[bêta] : étude de la transduction du signal

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Implication des facteurs endothéliaux dans la tachyphylaxie à la vasopressine des aortes de rats

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

Le glucagon-like peptide-I : un facteur de croissance et une hormone anti-apoptotique pour la cellule pancréatique[bêta] : étude de la transduction du signal

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Preproendothelin-1 expression in human mesangial cells: evidence for a p38 mitogen-activated protein kinase/protein kinases- C-dependent mechanism

Endothelin-1 (ET-1) has been implicated in the pathogenesis of renal inflammation. This study investigated the mechanisms underlying the synergistic upregulation of preproET-1 gene expression in human mesangial cells after co-stimulation with thrombin and tumor necrosis factor alpha (TNFalpha). Whereas thrombin induced a moderate upregulation of preproET-1 mRNA, co-stimulation with TNFalpha resulted in a strong and protracted upregulation of this mRNA species. Thrombin+TNFalpha-induced upregulation of preproET-1 expression was found to require p38 mitogen-activated protein kinase and protein kinases C, whereas activation of extracellular signal-regulated kinase, c-Jun-N-terminal kinase, or intracellular Ca(2+) release were not required. Actinomycin D chase experiments suggested that enhanced stability of preproET-1 mRNA did not account for the increase in transcript levels. PreproET-1 promoter analysis demonstrated that the 5'-flanking region of preproET-1 encompassed positive regulatory elements engaged by thrombin. Negative modulation of thrombin-induced activation exerted by the distal 5' portion of preproET-1 promoter (-4.4 kbp to 204 bp) was overcome by co-stimulation with TNFalpha, providing a possible mechanism underlying the synergistic upregulation of preproET-1 expression by these two agonists. In conclusion, human mesangial cell expression of preproET-1 may be increased potently in the presence of two common proinflammatory mediators, thereby providing a potential mechanism for ET-1 production in inflammatory renal disease.

A peptide inhibitor of C-jun N-terminal kinase modulates hepatic damage and the inflammatory response after hemorrhagic shock and resuscitation

Hemorrhage and resuscitation (H/R) leads to phosphorylation of mitogen-activated stress kinases, an event that is associated with organ damage. Recently, a specific, cell-penetrating, protease-resistant inhibitory peptide of the mitogen-activated protein kinase c-JUN N-terminal kinase (JNK) was developed (D-JNKI-1). Here, using this peptide, we tested if inhibition of JNK protects against organ damage after H/R. Male Sprague-Dawley rats were treated with D-JNKI-1 (11 mg/kg, i.p.) or vehicle. Thirty minutes later, rats were hemorrhaged for 1 h to a MAP of 30 to 35 mmHg and then resuscitated with 60% of the shed blood and twice the shed blood volume as Ringer lactate. Tissues were harvested 2 h later. ANOVA with Tukey post hoc analysis or Kruskal-Wallis ANOVA on ranks, P < 0.05, was considered significant. c-JUN N-terminal kinase inhibition decreased serum alanine aminotransferase activity as a marker of liver injury by 70%, serum creatine kinase activity by 67%, and serum lactate dehydrogenase activity by 60% as compared with vehicle treatment. The histological tissue damage observed was blunted after D-JNKI-1 pretreatment both for necrotic and apoptotic cell death. Hepatic leukocyte infiltration and serum IL-6 levels were largely diminished after D-JNKI-1 pretreatment. The extent of oxidative stress as evaluated by immunohistochemical detection of 4-hydroxynonenal was largely abrogated after JNK inhibition. After JNK inhibition, activation of cJUN after H/R was also reduced. Hemorrhage and resuscitation induces a systemic inflammatory response and leads to end-organ damage. These changes are mediated, at least in part, by JNK. Therefore, JNK inhibition deserves further evaluation as a potential treatment option in patients after resuscitated blood loss.

Contrôle de l'expression de la protéine PHEX et rôle de PHEX et FGF23 dans la minéralisation par les cellules MC3T3

PHEX est une protéine importante dans le processus de minéralisation osseuse. Des mutations ou la délétion d’une partie de ce gène causent l’hypophosphatémie liée au chromosome X (XLH). Cette maladie est caractérisée par une hypophosphatémie, accompagnée de défauts de minéralisation, de rachitisme et de lésions ostéomalaciques. Avec l’hypophosphatémie, les taux circulants de vitamine D devraient être augmentés, ce qui n’est pas le cas d’où une régulation anormale de la production de vitamine D a lieu. Cependant, malgré le fait que cette protéine soit une peptidase, aucun substrat physiologique n’a encore été répertorié pour PHEX. PHEX est une protéine membranaire de type II de la famille M13 des métalloendopeptidases à zinc possédant un court domaine N-terminal cytosolique, un segment transmembrannaire d’environ 20 acides aminés et une large portion C-terminale extracellulaire où se trouve le site actif de l’enzyme. PHEX est exprimée de façon majoritaire dans les os et dans les dents et elle apparaît à l’initiation de la minéralisation. Les patients souffrant de XLH et la souris Hyp, qui est un modèle animal de la maladie humaine, montrent des quantités importantes de la protéine FGF23. De plus, FGF23 est impliqué dans une autre maladie reliée au métabolisme du phosphate, l’hypophosphatémie rachitique autosomale dominante (ADHR) où des mutations de FGF23 causent sensiblement les mêmes symptômes que XLH. FGF23 est produit principalement par les ostéoblastes et les ostéocytes. FGF23 cause une hypophosphatémie par la diminution de l’expression du cotransporteur NaPi de type II, responsable de la réabsorption du phosphate rénal. L’hypothèse proposée dans la littérature serait que PHEX activerait ou inactiverait des peptides importants pour la minéralisation osseuse. Plus spécifiquement, l’activation ou l’inactivation de ces peptides aurait pour rôle de réguler les quantités de FGF23. Selon l’hypothèse mentionnée précédemment, la régulation de PHEX pourrait donc avoir un effet sur la minéralisation. Une quantité croissante de données sur la régulation de PHEX sont maintenant disponibles. Par exemple, la vitamine D diminue l’expression de PHEX tandis que les glucocorticoïdes et l’hormone de croissance augmentent son expression. Dans une première étude, nous avons voulu déterminer si un peptide relié à la minéralisation osseuse, le PTHrP1-34, pouvait réguler l’expression de PHEX. Nous avons déterminé que le PTHrP1-34 peut réguler de façon négative l’expression de PHEX dans les cellules UMR-106, une lignée cellulaire ostéoblastique. Cette régulation passe par la voie de l’AMPc/protéine kinase A. De plus, cette diminution d’expression est également observée au jour 7 dans des cultures primaires d’ostéoblastes de rat en minéralisation. Par la suite, nous avons étudié un mutant de PHEX, le mutant E4Q retrouvé chez un patient souffrant de XLH, où la mutation se retrouve dans le domaine cytosolique de PHEX. Cette mutation n’interfère pas avec le site catalytique de l’enzyme puisque ce mutant de PHEX peut tout aussi bien cliver un substrat synthétique que la protéine sauvage. Il a été déterminé que cette mutation annule un motif di-acide. Nous avons démontré que ce motif di-acide est responsable de la liaison de PHEX à COPII, responsable de la formation de vésicules de sécrétion. De plus, il semblerait que ce motif soit important, probablement par son interaction avec COPII, à l’incorporation de PHEX dans des vésicules de calcification, lesdites vésicules étant importantes dans le processus de minéralisation. Finalement, des essais de compétitions ont démontré que la minéralisation pouvait être perturbée lorsque l’on surexprimait la queue cytosolique sauvage de PHEX, contrairement à la queue mutée. Ceci suggère possiblement que l’interaction avec COPII menant à l’incorporation de PHEX dans les vésicules de calcification ou d’autres protéines comprenant de tels motifs pourrait être importante pour la minéralisation. Finalement, la dernière étude porte sur la protéine FGF23. Nous avons démontré, par la surexpression de FGF23 dans la lignée MC3T3 d’ostéoblastes de souris, que cette surexpression a un effet sur la sénescence de ces cellules. En effet, des essais de sénescence ont montré l’augmentation de celle-ci lorsque FGF23 est surexprimé. Par contre, la prolifération n’est pas altérée. De plus, il semblerait que la différenciation soit plus rapide, tel qu’observé par une minéralisation survenant plus tôt, mais n’étant pas plus importante. Bref, la surexpression de FGF23 semblerait faire en sorte que les ostéoblastes se différencient plus rapidement et passent donc à un état de sénescence prématuré comparativement aux cellules sauvages. Ceci est en accord avec la littérature où KLOTHO, un cofacteur de FGF23 permettant sa liaison avec une plus grande affinité sur son récepteur, lorsqu’inactivé démontre un phénotype similaire au vieillissement incluant un phénotype de sénescence.

Pro-inflammatory cytokines stimulate mitogen-activated protein kinase subfamilies, increase phosphorylation of c-Jun and ATF2 and upregulate c-Jun protein in neonatal rat ventricular myocytes.

Pro-inflammatory cytokines may be important in the pathophysiological responses of the heart. We investigated the activation of the three mitogen-activated protein kinase (MAPK) subfamilies ¿c-Jun N-terminal kinases (JNKs), p38-MAPKs and extracellularly-responsive kinases (ERKs) by interleukin-1 beta (IL-1 beta) or tumour necrosis factor alpha (TNF alpha) in primary cultures of myocytes isolated from neonatal rat ventricles. Both cytokines stimulated a rapid (maximal within 10 min) increase in JNK activity. Although activation of JNKs by IL-1 beta was transient returning to control values within 1 h, the response to TNF alpha was sustained. IL-1 beta and TNF alpha also stimulated p38-MAPK phosphorylation, but the response to IL-1 beta was consistently greater than TNF alpha. Both cytokines activated ERKs, but to a lesser degree than that induced by phorbol esters. The transcription factors, c-Jun and ATF2, are phosphorylated by the MAPKs and are implicated in the upregulation of c-Jun. IL-1 beta and TNF alpha stimulated the phosphorylation of c-Jun and ATF2. However, IL-1 beta induced a greater increase in c-Jun protein. Inhibitors of protein kinase C (PKC) (Ro318220, GF109203X) and the ERK cascade (PD98059) attenuated the increase in c-Jun induced by IL-1 beta, but LY294002 (an inhibitor of phosphatidylinositol 3' kinase) and SB203580 (an inhibitor of p38-MAPK, which also inhibits certain JNK isoforms) had no effect. These data illustrate that some of the pathological effects of IL-1 beta and TNF alpha may be mediated through the MAPK cascades, and that the ERK cascade, rather than JNKs or p38-MAPKs, are implicated in the upregulation of c-Jun by IL-1 beta.

Up-regulation of c-jun mRNA in cardiac myocytes requires the extracellular signal-regulated kinase cascade, but c-Jun N-terminal kinases are required for efficient up-regulation of c-Jun protein.

Cardiac hypertrophy, an important adaptational response, is associated with up-regulation of the immediate early gene, c- jun, which encodes the c-Jun transcription factor. c-Jun may feed back to up-regulate its own transcription and, since the c-Jun N-terminal kinase (JNK) family of mitogen-activated protein kinases (MAPKs) phosphorylate c-Jun(Ser-63/73) to increase its transactivating activity, JNKs are thought to be the principal factors involved in c- jun up-regulation. Hypertrophy in primary cultures of cardiac myocytes is induced by endothelin-1, phenylephrine or PMA, probably through activation of one or more of the MAPK family. These three agonists increased c- jun mRNA with the rank order of potency of PMA approximately endothelin-1>phenylephrine. Up-regulation of c- jun mRNA by endothelin-1 was attenuated by inhibitors of protein kinase C (GF109203X) and the extracellular signal-regulated kinase (ERK) cascade (PD98059 or U0126), but not by inhibitors of the JNK (SP600125) or p38-MAPK (SB203580) cascades. Hyperosmotic shock (0.5 M sorbitol) powerfully activates JNKs, but did not increase c- jun mRNA. These data suggest that ERKs, rather than JNKs, are required for c- jun up-regulation. However, endothelin-1 and phenylephrine induced greater up-regulation of c-Jun protein than PMA and phosphorylation of c-Jun(Ser-63/73) correlated with the level of c-Jun protein. Up-regulation of c-Jun protein by endothelin-1 was attenuated by inhibitors of protein kinase C and the ERK cascade, probably correlating with a primary input of ERKs into transcription. In addition, SP600125 inhibited the phosphorylation of c-Jun(Ser-63/73), attenuated the increase in c-Jun protein induced by endothelin-1 and increased the rate of c-Jun degradation. Thus whereas ERKs are the principal MAPKs required for c- jun transcription, JNKs are necessary to stabilize c-Jun for efficient up-regulation of the protein.

The plasmodium receptor for activated C kinase protein inhibits Ca(2+) signaling in mammalian cells

Plasmodium falciparum, the most lethal malarial parasite, expresses an ortholog for the protein kinase C (PKC) activator RACK1. However, PKC has not been identified in this parasite, and the mammalian RACK1 can interact with the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor (InsP3R). Therefore we investigated whether the Plasmodium ortholog PfRACK also can affect InsP3R-mediated Ca(2+) signaling in mammalian cells. GFP-tagged PfRACK and endogenous RACK1 were expressed in a similar distribution within cells. PfRACK inhibited agonist-induced Ca(2+) signals in cells expressing each isoform of the InsP3R, and this effect persisted when expression of endogenous RACK1 was reduced by siRNA. PfRACK also inhibited Ca(2+) signals induced by photorelease of caged InsP3. These findings provide evidence that PfRACK directly inhibits InsP3-mediated Ca(2+) signaling in mammalian cells. Interference with host cell signaling pathways to subvert the host intracellular milieu may be an important mechanism for parasite survival. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

Oncogenic activation of c-Abl tyrosine kinase in non-small cell lung cancer: FUS1 tumor suppressor down-regulates c-Abl tyrosine kinase

The FUS1 tumor suppressor gene (TSG) has been found to be deficient in many human non-small cell lung cancer (NSCLC) tissue samples and cell lines (1,2,3). Studies have shown potent anti-tumor activity of FUS1 in animal models where FUS1 was delivered through a liposomal vector (4) and the use of FUS1 as a therapeutic agent is currently being studied in clinical human trials (5). Currently, the mechanisms of FUS1 activity are being investigated and my studies have shown that c-Abl tyrosine kinase is inhibited by the FUS1 TSG.^ Considering that many NSCLC cell lines are FUS1 deficient, my studies further identified that FUS1 deficient NSCLC cells have an activated c-Abl tyrosine kinase. C-Abl is a known proto-oncogene and while c-Abl kinase is tightly regulated in normal cells, constitutively active Abl kinase is known to contribute to the oncogenic phenotype in some types of hematopoietic cancers. My studies show that the active c-Abl kinase contributes to the oncogenicity of NSCLC cells, particularly in tumors that are deficient in FUS1, and that c-Abl may prove to be a viable target in NSCLC therapy.^ Current studies have shown that growth factor receptors play a role in NSCLC. Over-expression of the epidermal growth factor receptor (EGFR) plays a significant role in aggressiveness of NSCLC. Current late stage treatments include EFGR tyrosine kinase inhibitors or EGFR antibodies. Platelet-derived growth factor receptor (PDGFR) also has been shown to play a role in NSCLC. Of note, both growth factor receptors are known upstream activators of c-Abl kinase. My studies indicate that growth factor receptor simulation along deficiency in FUS1 expression contributes to the activation of c-Abl kinase in NSCLC cells. ^

Nuclear-cytoplasmic shuttling of C-ABL tyrosine kinase

The ubiquitously expressed nonreceptor tyrosine kinase c-Abl contains three nuclear localization signals, however, it is found in both the nucleus and the cytoplasm of proliferating fibroblasts. A rapid and transient loss of c-Abl from the nucleus is observed upon the initial adhesion of fibroblasts onto a fibronectin matrix, suggesting the possibility of nuclear export [Lewis, J., Baskaran, R., Taagepera, S., Schwartz, M. & Wang, J. (1996) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 15174–15179]. Here we show that the C terminus of c-Abl does indeed contain a functional nuclear export signal (NES) with the characteristic leucine-rich motif. The c-Abl NES can functionally complement an NES-defective HIV Rev protein (RevΔ3NI) and can mediate the nuclear export of glutathione-S-transferase. The c-Abl NES function is sensitive to the nuclear export inhibitor leptomycin B. Mutation of a single leucine (L1064A) in the c-Abl NES abrogates export function. The NES-mutated c-Abl, termed c-Abl NES(−), is localized exclusively to the nucleus. Treatment of cells with leptomycin B also leads to the nuclear accumulation of wild-type c-Abl protein. The c-Abl NES(−) is not lost from the nucleus when detached fibroblasts are replated onto fibronectin matrix. Taken together, these results demonstrate that c-Abl shuttles continuously between the nucleus and the cytoplasm and that the rate of nuclear import and export can be modulated by the adherence status of fibroblastic cells.

Synapsin I interacts with c-Src and stimulates its tyrosine kinase activity

Synapsin I is a synaptic vesicle-associated phosphoprotein that has been implicated in the formation of presynaptic specializations and in the regulation of neurotransmitter release. The nonreceptor tyrosine kinase c-Src is enriched on synaptic vesicles, where it accounts for most of the vesicle-associated tyrosine kinase activity. Using overlay, affinity chromatography, and coprecipitation assays, we have now shown that synapsin I is the major binding protein for the Src homology 3 (SH3) domain of c-Src in highly purified synaptic vesicle preparations. The interaction was mediated by the proline-rich domain D of synapsin I and was not significantly affected by stoichiometric phosphorylation of synapsin I at any of the known regulatory sites. The interaction of purified c-Src and synapsin I resulted in a severalfold stimulation of tyrosine kinase activity and was antagonized by the purified c-Src-SH3 domain. Depletion of synapsin I from purified synaptic vesicles resulted in a decrease of endogenous tyrosine kinase activity. Portions of the total cellular pools of synapsin I and Src were coprecipitated from detergent extracts of rat brain synaptosomal fractions using antibodies to either protein species. The interaction between synapsin I and c-Src, as well as the synapsin I-induced stimulation of tyrosine kinase activity, may be physiologically important in signal transduction and in the modulation of the function of axon terminals, both during synaptogenesis and at mature synapses.