Initial crash test screening studies utilizing the NHTSA/BCL computer simulation program for collinear car/car and car/barrier collisions. Final report.

National Highway Traffic Safety Administration, Washington, D.C.

Epstein-Barr virus-mediated protection against etoposide-induced apoptosis in BJA-B B cell lymphoma cells: role of Bcl-2 and caspase proteins

Epstein-Barr virus (EBV)-infected B cell lymphomas are resistant to apoptosis during cancer development and treatment with therapies. The molecular controls that determine why EBV infection causes apoptosis resistance need further definition. EBV-positive and EBV-negative BJA-B B cell lymphoma cell lines were used to compare the expression of selected apoptosis-regulating Bcl-2 and caspase proteins in EBV-related apoptosis resistance, after 8 hr or 18-24 hr etoposide treatment (80 muM). Apoptosis was quantified using morphology and verified with Hoechst 33258 nuclear stain and electron microscopy. Fluorescence activated cell sorting (FACS) was used to analyse effects on cell cycle of the EBV infection as well as etoposide treatment. Anti-apoptotic Bcl-2 and Bcl-XL, pro-apoptotic Bax, caspase-3 and caspase-9 expression and activation were analysed using Western immunoblots and densitometry. EBV-positive cultures had significantly lower levels of apoptosis in untreated and etoposide-treated cultures in comparison with EBV-negative cultures (p < 0.05). FACS analysis indicated a strong G2/M block in both cell sublines after etoposide treatment. Endogenous Bcl-2 was minimal in the EBV-negative cells in comparison with strong expression in EBV-positive cells. These levels did not alter with etoposide treatment. Bcl-XL was expressed endogenously in both cell lines and had reduced expression in EBV-negative cells after etoposide treatment. Bax showed no etoposide-induced alterations in expression. Pro-caspase-9 and -3 were seen in both EBV-positive and -negative cells. Etoposide induced cleavage of caspase-9 in both cell lines, with the EBV-positive cells having proportionally less cleavage product, in agreement with their lower levels of apoptosis. Caspase-3 cleavage occurred in the EBV-negative etoposide-treated cells but not in the EBV-positive cells. The results indicate that apoptosis resistance in EBV-infected B cell lymphomas is promoted by an inactive caspase-3 pathway and elevated expression of Bcl-2 that is not altered by etoposide drug treatment.

Leptin decreases apoptosis and alters BCL-2:bax ratio in clonal rodent pancreatic beta-cells

The adipocyte derived peptide hormone leptin is known to regulate apoptosis and cell viability in several cells and tissues, as well as having several pancreatic islet beta-cell specific effects such as inhibition of glucose-stimulated insulin secretion. This study investigated the effects of leptin upon apoptosis induced by serum depletion and on expression of the apoptotic regulators B-cell leukaemia 2 gene product (BCL-2) and BCL2-associated X protein (Bax) in the glucose-responsive BRIN-BD11 beta-cell line.

Activation of vascular endothelial growth factor receptor-1 sustains angiogenesis and Bcl-2 expression via the phosphatidylinositol 3-kinase pathway in endothelial cells

Vascular insufficiency and retinal ischemia precede many proliferative retinopathies and stimulate secretion of various vasoactive growth factors, including vascular endothelial growth factor (VEGF) and placenta growth factor (PlGF). It is unclear, however, how PlGF, which is elevated in proliferative diabetic retinopathy and is a VEGF homolog that binds only to VEGF receptor (VEGFR)-1, promotes pathological angiogenesis. When primary microvascular endothelial cells were grown on collagen gels, PlGF-containing ligands upregulated Bcl-2 expression and stimulated the formation of capillary-like tube networks that were retained for up to 14 days in culture. The inhibition of VEGFR-1 results in a dramatic decrease in the number of capillary connections, indicating that VEGFR-1 ligands promote branching angiogenesis. In contrast, VEGF-induced tube formations and Bcl-2 expression were significantly decreased at the end of this period. Flow cytometry analysis of annexin-V/propidium iodide-stained cells revealed that PlGF and PlGF/VEGF heterodimer inhibited apoptosis in serum-deprived endothelial cells. These two growth factors stimulated a survival signaling pathway phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K), as identified by increased Akt phosphorylation and because blocking PI3K signalling by adenovirus-mediated overexpression of wild-type phosphatase and tensin homolog on chromosome 10 (PTEN) disrupted angiogenesis and decreased Bcl-2 expression by PlGF and PlGF/VEGF heterodimer, whereas a dominant-negative PTEN mutant enhanced endothelial sprout formation and Bcl-2 expression. Together, these findings indicate that PlGF-containing ligands contribute to pathological angiogenesis by prolonging cell survival signals and maintaining vascular networks.

The expression and prognostic significance of bcl-2-associated transcription factor 1 in rectal cancer following neoadjuvant therapy

Date of Acceptance: 12/07/2015 © 2015 John Wiley & Sons Ltd. Acknowledgements This study was supported by funding from the Encompass kick start and SMART:Scotland award schemes of Scottish Enterprise and Friends of Anchor. The Grampian Biorepository assisted with the immunohistochemical investigations.

The expression and prognostic significance of bcl-2-associated transcription factor 1 in rectal cancer following neoadjuvant therapy

Date of Acceptance: 12/07/2015 © 2015 John Wiley & Sons Ltd. Acknowledgements This study was supported by funding from the Encompass kick start and SMART:Scotland award schemes of Scottish Enterprise and Friends of Anchor. The Grampian Biorepository assisted with the immunohistochemical investigations.

Bcl-xL (S49) and (S62) sequential phosphorylation/dephosphorylation during mitosis prevents chromosome instability and aneuploidy

Une caractéristique intéressante de la protéine Bcl-xL est la présence d'un domaine en boucle non-structurée entre les hélices α1 and α2 de la protéine. Ce domaine protéique n'est pas essentiel pour sa fonction anti-apoptotique et absent chez CED-9, la protéine orthologue chez Caenorhabditis elegans. A l'intérieur de ce domaine, Bcl-xL subit une phosphorylation et déphosphorylation dynamique sur les résidus Ser49 et Ser62 en phase G2 du cycle cellulaire et lors de la mitose. Lorsque ces résidus sont mutés et les protéines exprimées dans des cellules cancéreuses, les cellules démontrent plusieurs défauts mitotiques liés à l'instabilité chromosomique. Pour analyser les effets de Bcl-xL Ser49 et Ser62 dans les cellules normales, les présentes études ont été réalisées dans des cellules diploïdes humaines normales, et in vivo chez Caenorhabditis elegans. Dans une première étude, nous avons utilisé la lignée cellulaire de cellules fibroblastiques diploïdes humaines normales BJ, exprimant Bcl-xL (type sauvage), (S49A), (S49D), (S62A), (S62D) et les double (S49/62A) et (S49/62D) mutants. Les cellules exprimant les mutants de phosphorylation ont montré des cinétiques de doublement de la population cellulaire réduites. Ces effets sur la cinétique de doublement de la population cellulaire corrèle avec l'apparition de la sénescence cellulaire, sans impact sur les taux de mort cellulaire. Ces cellules sénescentes affichent des phénotypes typiques de sénescence associés notamment à haut niveau de l'activité β-galactosidase associée à la sénescence, la sécrétion d' interleukine-6, l'activation de p53 et de p21WAF1/ Cip1, un inhibiteur des complexes kinase cycline-dépendant, ainsi que la formation de foyers de chromatine nucléaire associés à γH2A.X. Les analyses de fluorescence par hybridation in situ et des caryotypes par coloration au Giemsa ont révélé que l'expression des mutants de phosphorylation de Bcl-xL provoquent de l'instabilité chromosomique et l'aneuploïdie. Ces résultats suggèrent que les cycles de phosphorylation et déphosphorylation dynamiques de Bcl-xL Ser49 et Ser62 sont importants dans le maintien de l'intégrité des chromosomes lors de la mitose dans les cellules normales. Dans une deuxième étude, nous avons entrepris des expériences chez Caenorhabditis elegans pour comprendre l'importance des résidus Ser49 et Ser62 de Bcl-xL in vivo. Les vers transgéniques portant les mutations de Bcl-xL (S49A, S62A, S49D, S62D et S49/62A) ont été générés et leurs effets ont été analysés sur les cellules germinales des jeunes vers adultes. Les vers portant les mutations de Bcl-xL ont montré une diminution de ponte et d'éclosion des oeufs, des variations de la longueur de leurs régions mitotiques et des zones de transition, des anomalies chromosomiques à leur stade de diplotène, et une augmentation de l'apoptose des cellules germinales. Certaines de ces souches transgéniques, en particulier les variants Ser/Ala, ont également montré des variations de durée de vie par rapport aux vers témoins. Ces observations in vivo ont confirmé l'importance de Ser49 et Ser62 à l'intérieur du domaine à boucle de Bcl-xL pour le maintien de la stabilité chromosomique. Ces études auront une incidence sur les futures stratégies visant à développer et à identifier des composés qui pourraient cibler non seulement le domaine anti-apoptotique de la protéine Bcl-xL, mais aussi son domaine mitotique pour la thérapie du cancer.

Low molecular weight compounds from mushrooms as potential Bcl-2 inhibitors: docking and virtual screening studies

Mushrooms have the ability to promote apoptosis in tumor cell lines, but the mechanism of action is not quite well understood. Inhibition of the interaction between Bcl-2 and pro-apoptotic proteins could be an important step that leads to apoptosis. Therefore, the discovery of compounds with the ability to inhibit Bcl-2 is an ongoing research topic in drug discovery. In this study, we started by analyzing Bcl-2 experimental structures that are currently available in Protein Data Bank database. After analysis of the more relevant Bcl-2 structures, 4 were finally selected. An analysis of the best docking methodology was then performed using a cross-docking and re-docking approach while testing 2 docking softwares: AutoDock 4 and AutoDock Vina. Autodock4 provided the best docking results and was selected to perform a virtual screening study applied to a dataset of 40 Low Molecular Weight (LMW) compounds present in mushrooms, using the selected Bcl-2 structures as target. Results suggest that steroid are the more promising family, among the analyzed compounds, and may have the ability to interact with Bcl-2 and this way promoting tumor apoptosis. The steroids that presented lowest estimated binding energy (ΔG) were: Ganodermanondiol, Cerevisterol, Ganoderic Acid X and Lucidenic Lactone; with estimated ΔG values between -8,45 and -8,23 Kcal/mol. A detailed analysis of the docked conformation of these 4 top ranked LMW compounds was also performed and illustrates a plausible interaction between the 4 top raked steroids and Bcl-2, thus substantiating the accuracy of the predicted docked poses. Therefore, tumoral apoptosis promoted by mushroom might be related to Bcl-2 inhibition mediated by steroid family of compounds.

Investigating mushroom LMW compounds as potential Bcl-2 inhibitors: docking studies using AutoDock4

The B cell CLL/lymphoma-2 (Bcl-2) family is functionally classified as either anti-apoptotic or pro-apoptotic, and the regulation of its interactions dictates survival or commitment to apoptosis. Bcl-2 family is also implicated in a wide range of diseases. In some types of cancers, including lymphomas and epithelial cancers, protein overexpression of anti-apoptotic Bcl-2 family, such as the Bcl-2 protein is indicative of cancer in an advanced stage, with a poor prognosis and resistant to chemotherapy [1]. Several reports indicate that mushrooms have the ability to promote apoptosis in tumour cell lines, but the mechanism of action is not fully understood. Inhibition of the interaction between Bcl-2 (anti-apoptotic protein) and proapoptotic proteins could be an important step in the mechanism of mushroom induced apoptosis. Therefore, the discovery of compounds with the capacity to inhibit Bcl-2 is an ongoing research topic on cancer therapy. In this work, docking studies were performed using a dataset of 40 low molecular weight (LMW) compounds present in mushrooms. The docking software AutoDock 4 was used and docking studies were performed using 5 selected Bcl-2 crystal structures as targets. Compounds with the lowest predicted binding energy (predΔG) are expected to be the more potent inhibitors. Among the tested compounds, steroids presented the lowest predΔG with several exhibiting values below -9 kcal/mol. The results are corroborated by several reports that state that steroids induce apoptosis in several tumor cells. It is thus feasible that they might act by preventing Bcl-2 from forming complexes with the respective proapoptotic protein interaction partners, namely Bak, Bax, and Bim. Moreover, previous studies on our research group demonstrated that 48 h treatment of MCF-7 cells (breast carcinoma) with Suillus collinitus methanolic extract caused a decrease in Bcl-2, highlighting the antitumor potential of this mushroom species [2]. In conclusion, the process of apoptosis promoted by mushroom extracts may be related to the inhibition of Bcl-2 by the steroid derivatives herein studied. However, further studies are needed to confirm this hypothesis.

Bcl-xL (S49) and (S62) sequential phosphorylation/dephosphorylation during mitosis prevents chromosome instability and aneuploidy

Une caractéristique intéressante de la protéine Bcl-xL est la présence d'un domaine en boucle non-structurée entre les hélices α1 and α2 de la protéine. Ce domaine protéique n'est pas essentiel pour sa fonction anti-apoptotique et absent chez CED-9, la protéine orthologue chez Caenorhabditis elegans. A l'intérieur de ce domaine, Bcl-xL subit une phosphorylation et déphosphorylation dynamique sur les résidus Ser49 et Ser62 en phase G2 du cycle cellulaire et lors de la mitose. Lorsque ces résidus sont mutés et les protéines exprimées dans des cellules cancéreuses, les cellules démontrent plusieurs défauts mitotiques liés à l'instabilité chromosomique. Pour analyser les effets de Bcl-xL Ser49 et Ser62 dans les cellules normales, les présentes études ont été réalisées dans des cellules diploïdes humaines normales, et in vivo chez Caenorhabditis elegans. Dans une première étude, nous avons utilisé la lignée cellulaire de cellules fibroblastiques diploïdes humaines normales BJ, exprimant Bcl-xL (type sauvage), (S49A), (S49D), (S62A), (S62D) et les double (S49/62A) et (S49/62D) mutants. Les cellules exprimant les mutants de phosphorylation ont montré des cinétiques de doublement de la population cellulaire réduites. Ces effets sur la cinétique de doublement de la population cellulaire corrèle avec l'apparition de la sénescence cellulaire, sans impact sur les taux de mort cellulaire. Ces cellules sénescentes affichent des phénotypes typiques de sénescence associés notamment à haut niveau de l'activité β-galactosidase associée à la sénescence, la sécrétion d' interleukine-6, l'activation de p53 et de p21WAF1/ Cip1, un inhibiteur des complexes kinase cycline-dépendant, ainsi que la formation de foyers de chromatine nucléaire associés à γH2A.X. Les analyses de fluorescence par hybridation in situ et des caryotypes par coloration au Giemsa ont révélé que l'expression des mutants de phosphorylation de Bcl-xL provoquent de l'instabilité chromosomique et l'aneuploïdie. Ces résultats suggèrent que les cycles de phosphorylation et déphosphorylation dynamiques de Bcl-xL Ser49 et Ser62 sont importants dans le maintien de l'intégrité des chromosomes lors de la mitose dans les cellules normales. Dans une deuxième étude, nous avons entrepris des expériences chez Caenorhabditis elegans pour comprendre l'importance des résidus Ser49 et Ser62 de Bcl-xL in vivo. Les vers transgéniques portant les mutations de Bcl-xL (S49A, S62A, S49D, S62D et S49/62A) ont été générés et leurs effets ont été analysés sur les cellules germinales des jeunes vers adultes. Les vers portant les mutations de Bcl-xL ont montré une diminution de ponte et d'éclosion des oeufs, des variations de la longueur de leurs régions mitotiques et des zones de transition, des anomalies chromosomiques à leur stade de diplotène, et une augmentation de l'apoptose des cellules germinales. Certaines de ces souches transgéniques, en particulier les variants Ser/Ala, ont également montré des variations de durée de vie par rapport aux vers témoins. Ces observations in vivo ont confirmé l'importance de Ser49 et Ser62 à l'intérieur du domaine à boucle de Bcl-xL pour le maintien de la stabilité chromosomique. Ces études auront une incidence sur les futures stratégies visant à développer et à identifier des composés qui pourraient cibler non seulement le domaine anti-apoptotique de la protéine Bcl-xL, mais aussi son domaine mitotique pour la thérapie du cancer.