The NRF-1/α-PAL transcription factor regulates human E2F6 promoter activity

E2F6 is widely expressed in human tissues and cell lines. Recent studies have demonstrated its involvement in developmental patterning and in the regulation of various genes implicated in chromatin remodelling. Despite a growing number of studies, nothing is really known concerning the E2F6 expression regulation. To understand how cells control E2F6 expression, we analysed the activity of the previously cloned promoter region of the human E2F6 gene. DNase I footprinting, gel electrophoretic-mobility shift, transient transfection and site-directed mutagenesis experiments allowed the identification of two functional NRF-1/α-PAL (nuclear respiratory factor-1/α-palindrome-binding protein)-binding sites within the human E2F6 core promoter region, which are conserved in the mouse and rat E2F6 promoter region. Moreover, ChIP (chromatin immunoprecipitation) analysis demonstrated that overexpressed NRF-1/α-PAL is associated in vivo with the E2F6 promoter. Furthermore, overexpression of full-length NRF-1/α-PAL enhanced E2F6 promoter activity, whereas expression of its dominant-negative form reduced the promoter activity. Our results indicate that NRF-1/α-PAL is implicated in the regulation of basal E2F6 gene expression.

ERM transactivation is up-regulated by the repression of DNA binding after the PKA phosphorylation of a consensus site at the edge of the ETS domain

The final step of the transduction pathway is the activation of gene transcription, which is driven by kinase cascades leading to changes in the activity of many transcription factors. Among these latter, PEA3/E1AF, ER81/ETV1, and ERM, members of the well conserved PEA3 group from the Ets family are involved in these processes. We show here that protein kinase A (PKA) increases the transcriptional activity of human ERM and human ETV1, through a Ser residue situated at the edge of the ETS DNA-binding domain. PKA phosphorylation does not directly affect the ERM transactivation domains but does affect DNA binding activity. Unphosphorylated wild-type ERM bound DNA avidly, whereas after PKA phosphorylation it did so very weakly. Interestingly, S367A mutation significantly reduced the ERM-mediated transcription in the presence of the kinase, and the DNA binding of this mutant, although similar to that of unphosphorylated wild-type protein, was insensitive to PKA treatment. Mutations, which may mimic a phosphorylated serine, converted ERM from an efficient DNA-binding protein to a poor DNA binding one, with inefficiency of PKA phosphorylation. The present data clearly demonstrate a close correlation between the capacity of PKA to increase the transactivation of ERM and the drastic down-regulation of the binding of the ETS domain to the targeted DNA. What we thus demonstrate here is a relatively rare transcription activation mechanism through a decrease in DNA binding, probably by the shift of a non-active form of an Ets protein to a PKA-phosphorylated active one, which should be in a conformation permitting a transactivation domain to be active.

Human E2F6 is alternatively spliced to generate multiple protein isoforms

E2F6 protein belongs to the family of the E2F transcription factors. Here, we showed that the human E2F6 gene contains nine exons distributed along 20.4kbp of genomic DNA on chromosome 2 leading to the transcription of six alternatively spliced E2F6 mRNAs that encode four different E2F6 proteins. Moreover, we identified an E2F6 pseudogene localized on chromosome 22 completely spliced and devoid of exons 2, 3, and 4, and part of exons 1 and 5. Definition of the transcriptional initiation site and sequence analysis show that the gene contains a TATA less, CAAT less, GC-rich promoter with multiple transcription start sites. Regulatory elements necessary for basal transcription reside within a 134bp fragment as determined by transient transfection experiments. © 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Titanium: An allergen of growing significance

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Claves para el reconocimiento de la dehesa como "paisaje cultural" de Unesco

La dehesa española y su homónimo portugués (el montado) son sistemas agrosilvopastoriles mediterráneos que proyectan un paisaje excepcional y de elevados valores patrimoniales. Sobre ellos se ciernen nuevas o renovadas amenazas que comprometen su futuro, en un momento (el actual) de creciente revalorización socio-institucional de sus paisajes. Su declaración como paisaje cultural de Unesco puede constituir un potente instrumento para atajar dichas amenazas, pero requiere de la clarificación de ciertos interrogantes relacionados con las escalas. Este artículo se adentra en el valor universal excepcional de la dehesa y propone algunas claves para sustentar su posible incorporación a la Lista de Patrimonio Mundial de Unesco. El análisis se acomete a nivel de tipos de paisaje, pero se avanzan algunos criterios para la selección de ámbitos concretos y representativos susceptibles de integrar una candidatura como “bien en serie”.

Persistent luminescence of SrAl2O4:Ce(III), Dy, Eu nanotubes, nanowires and core-shells for people with disabilities: nano-emergency

Este estudo transversal está focado na propriedade de luminescência persistente do aluminato de estrôncio co-dopado com cério (III), disprósio (III) e európio (II), SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+, em sistemas de sinalização de áreas de risco e emergências para pessoas com deficiências. Na área da ciência e engenharia dos materiais, foram desenvolvidos novos materiais com características nanométricas, nanotubos, nanoarames e nanobastões luminescentes de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ para aplicações na área da reabilitação e acessibilidade de pessoas com deficiências. Os nanotubos foram obtidos a partir de micro- e nano-partículas precursoras sintetizadas por reacção do estado-sólido e tratamento térmico de recozedura (1273-1473 K). Os nanoarames e nanobastões foram preparados por moagem, sonificação e recozedura (373 K). Novas nanocápsulas de aluminatos luminescentes dopados com cério (III) e encapsulados com TiO2 foram criadas de modo a obter-se materiais multifuncionais, designadamente com acção fotocatalítica antimicrobiana, antibacteriana e resistência à água. Tais aluminatos podem ser amplamente aplicados como superfícies higiénicas, auto-limpantes, em biomateriais, no domínio de medicamentos antibióticos, na formulação de vacinas, e com ênfase à aplicação em cerâmicas fotoluminescentes. As metodologias de obtenção de tais nanoestruturas de aluminato de estrôncio dopado com cério (III) e do seu encapsulamento, desenvolvidas no âmbito desta tese, são aplicáveis a diversos aluminatos dopados com outros iões lantanídeos (Ln consiste em La, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Yb, Tm ou Lu) com a fórmula M(1-x-y)N2O4:Cex, Lny, onde M é Be, Mg, Ca, Sr ou Ba. Na área da oftalmologia, foi desenvolvido um equipamento médico para o diagnóstico de biofuncionalidade das células retinais fotoreceptoras, e como suporte à telemedicina oftalmológica. Este equipamento foi utilizado para realizar testes de visão cromática FM100HUE em fundo branco/preto para a personalização de materiais luminescentes. Os resultados demonstraram uma biofuncionalidade celular à visibilidade fotópica das cores em fundo preto superior no grupo de tratamento, composto por pessoas com retinopatia diabética (n=38), em comparação ao grupo de referência (n=38). Estes resultados sugerem a recomendação de materiais com fotoluminescência persistente (λem=485-555 nm), incluindo SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+, para o referido grupo de tratamento, em sinalização de emergência e em ambientes de baixa iluminação. Na área da arquitectura, foi proposta uma nova aplicação dos referidos nanomateriais luminescentes à base de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ em cerâmica de revestimento, tendo em vista a sua boa visibilidade e uso por pessoas com deficiências. Novos pavimentos, cerâmicos, fotoluminescentes, foram desenhados com propriedades multisensoriais (contraste táctil, sonoro e visual) e antimicrobianas, para pessoas portadoras de deficiências utilizarem, no escuro, com a prioridade de salvar vidas em emergências. Tais pisos, com relevos, podem ser combinados de modo a compor um sistema exclusivo de sinalização fotoluminescente multisensorial que possibilita a rápida evacuação mediante o uso de auxílios de mobilidade (e.g. bengala, cadeira de rodas, andadores, muletas). A solução integrada de tais inovações que potencializa a propriedade de luminescência persistente de SrAl2O4:Ce3+, Dy3+, Eu2+ de modo acessível para as pessoas com deficiências, pode contribuir para salvar vidas, no escuro, em emergências.

Einsatzmöglichkeiten der Niederdruckplasmatechnologie zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften von Kunststoffteilen für den KFZ-Bau

Im Text wird die Niederdruckplasmabehandlung thematisiert. Besonders der Aufbau, Ablauf und die Einflussfaktoren der Niederdruckplasmabehandlung werden aufgezeigt, aber auch die Vor- und Nachteile des Verfahrens werden beleuchtet.

Brauchen SMD-Klebstoffe keine mechanischen Eigenschaften?

Das Versagen von Klebungen kann durch ungenügende Adhäsion, Alterungsprozesse oder mechanische Spannungen erfolgen. In der SMD-Technologie werden Werkstoffe geklebt, die verschiedene Ausdehnungskoeffizienten besitzen. Bei SMD-Klebverbindungen gewährleistet die nachfolgende Lötung deren Langzeitfestigkeit. Wurde für eine gute Adhäsion reichlich Vorsorge getroffen und die Klebung versagt trotzdem, stellt sich die Frage: Spielen mechanische Eigenschaften für den Einsatz von SMD-Klebstoffen eine Rolle?

Modifizierung von Kunststoffoberflächen durch Niederdruckplasmabehandlung zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften

Viele Kunststoffe besitzen nur schlechte Adhäsionseigenschaften. So lassen sich viele technisch wichtige Kunststoffe adhäsiv nur dann zufriedenstellend mit Adhäsionsklebstoffen kleben, wenn die Kunststoffteile vorbehandelt worden sind. Versuche mit einer Niederdruckplasmabehandlung führten zu brauchbaren Ergebnissen.

Erweiterte Anwendung von Polymeren durch Oberflächenbehandlung

Oberflächeneigenschaften sind mitbestimmend beim Einsatz von Polymeren. Gezielte Oberflächenveränderungen können den Anwendungsbereich erweitern. Die Adhäsionseignung und andere Werkstoffeigenschaften können verändert werden. Am Beispiel der Adhäsion wird das Thema dargestellt.

Gibt es einen Zusammenhang zwischen Benetzbarkeit und Haftung?

In diesem Aufsatz wird geklärt, ob es einen Zusammenhang zwischen Benetzbarkeit und Haftung gibt.

Niederdruckplasma, Vorbehandlung zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften

Da mit wachsender Verwendung von Kunststoffen für konstruktive Anwendungen deren Klebbarkeit immer größere Bedeutung erhält und Vorbehandlungen mit umweltbelastenden Verfahren nur mit Vorbehalt eigesetzt werden können, dürften umweltfreundliche Verbehandlungen, wie die Vorbehandlung im Niederdruckplasma, im Folgenden kurz NDP-Vorbehandlung genannt, eine steigende Bedeutung erlangen. Die Umweltfreundlichkeit des Verfahrens ist darin begründet, dass keine verbrauchten Beizbäder anfallen, die mit hohem Aufwand beseitigt werden müssen, und dass der Prozess in einem geschlossenem System abläuft und somit ein unkontrolliertes Entweichen von Schadstoffen nicht möglich ist. Bei der Ndp-Behandlung gegebenenfalls entstehende Schadstoffe fallen nur in sehr geringem Umfang an und können leicht abgefangen und nachbehandelt werden. Da die verwendeten Gase nicht giftig sind, geht von ihnen keine Gefährdung aus.

Étude sur l’endocytose du récepteur de l’insuline : rôle du noeud de signalisation ATIC / PTPLAD1

La cellule utilise des nœuds d’interactions protéiques relativement stables, conservés et souvent constitués d’adaptateurs moléculaires pour gérer des signaux reçus (synthèse, sécrétion, traffic, métabolisme, division), des problèmes de sécurité et de niveaux d’énergie. Nos résultats montrent que la cellule utilise aussi des nœuds relativement petits et dynamiques où des informations propres concernant des voies métaboliques apparemment indépendantes sont évaluées. Ces informations y sont intégrées localement et une décision y est prise pour action immédiate. Cette idée est supportée par notre étude sur le récepteur de l’insuline (RI). Ce récepteur transmembranaire à activité tyrosine kinase reconnaît un signal externe (insuline circulante) et engage la signalisation de l’insuline, les réponses métaboliques et le contrôle du glucose circulant. Le RI est aussi impliqué dans l’internalisation de l’insuline et sa dégradation dans les endosomes (clairance). Il régule donc indirectement la sécrétion de l’insuline par les cellules du pancréas endocrine. La signification pathophysiologique de l’endocytose du RI ainsi que les bases moléculaires d’une telle coordination sont peu connues. Nous avons construit un réseau d’interactions du RI (IRGEN) à partir d’un protéome de fractions Golgi-endosomales (G/E) hépatiques. Nous démontrons une forte hétérogénéité fonctionnelle autour du RI avec la présence des protéines ATIC, PTPLAD1, AMPKα et ANXA2. ANXA2 est une protéine impliquée dans la biogénèse et le transport endosomal. Nos résultats identifient un site de SUMOylation régulé par l’insuline dans sa région N-terminale. ATIC est une enzyme de la voie de synthèse des purines de novo dont le substrat AICAR est un activateur de l’AMPKα. Des analyses biochimiques in vitro et in vivo nous montrent que ATIC favorise la tyrosine phosphorylation du RI par opposition fonctionnelle à PTPLAD1. Une délétion partielle d’ATIC stimule l’activation de l’AMPK dont la sous-unité AMPKα2 apparaît déterminante pour le trafic du RI. Nous démontrons que ATIC, PTPLAD1, AMPKα, AICAR et ANXA2 contrôlent l’endocytose du RI à travers le cytosquelette d’actine et le réseau de microtubules. Nous ressortons un nœud de signalisation (ATIC, PTPLAD1, AMPKα) capable de détecter les niveaux d’activation du RI, d’énergie cellulaires (rapports AMP/ATP) et aussi d’agir sur la signalisation et l’endocytose du RI. Cette proximité moléculaire expliquerait le débat sur le mécanisme primaire du diabète de type 2 (DT2), notamment entre la sensibilité à l’insuline et sa clairance. Nous avons calculé un enrichissement de 61% de variants communs du DT2 parmi les protéines fonctionnellement proches du RI incluant RI, ATIC, AMPKα, KIF5A et GLUT2. Cet enrichissement suggère que l’hétérogénéité génétique révélée par les consortiums sur études génomiques (GWAS) converge vers des mécanismes peu étudiés de biologie cellulaire.

Immune cell changes in response to a swimming training session during a 24-h recovery period

Understanding the impact of training sessions on the immune response is crucial for the adequate periodization of training, to prevent both a negative influence on health and a performance impairment of the athlete. This study evaluated acute systemic immune cell changes in response to an actual swimming session, during a 24-h recovery period, controlling for sex, menstrual cycle phases, maturity, and age group. Competitive swimmers (30 females, 15 ± 1.3 years old; and 35 males, 16.5 ± 2.1 years old) performed a high-intensity training session. Blood samples were collected before, immediately after, 2 h after, and 24 h after exercise. Standard procedures for the assessment of leukogram by automated counting (Coulter LH 750, Beckman) and lymphocytes subsets by flow cytometry (FACS Calibur BD, Biosciences) were used. Subjects were grouped according to competitive age groups and pubertal Tanner stages. Menstrual cycle phase was monitored. The training session induced neutrophilia, lymphopenia, and a low eosinophil count, lasting for at least 2 h, independent of sex and maturity. At 24 h postexercise, the acquired immunity of juniors (15-17 years old), expressed by total lymphocytes and total T lymphocytes (CD3+), was not fully recovered. This should be accounted for when planning a weekly training program. The observed lymphopenia suggests a lower immune surveillance at the end of the session that may depress the immunity of athletes, highlighting the need for extra care when athletes are exposed to aggressive environmental agents such as swimming pools

Development of metabolic labeling strategies to study changes in protein expression

Résumé : Les progrès techniques de la spectrométrie de masse (MS) ont contribué au récent développement de la protéomique. Cette technique peut actuellement détecter, identifier et quantifier des milliers de protéines. Toutefois, elle n'est pas encore assez puissante pour fournir une analyse complète des modifications du protéome corrélées à des phénomènes biologiques. Notre objectif était le développement d'une nouvelle stratégie pour la détection spécifique et la quantification des variations du protéome, basée sur la mesure de la synthèse des protéines plutôt que sur celle de la quantité de protéines totale. Pour cela, nous volions associer le marquage pulsé des protéines par des isotopes stables avec une méthode d'acquisition MS basée sur le balayage des ions précurseurs (precursor ion scan, ou PIS), afin de détecter spécifiquement les protéines ayant intégré les isotopes et d'estimer leur abondance par rapport aux protéines non marquées. Une telle approche peut identifier les protéines avec les plus hauts taux de synthèse dans une période de temps donnée, y compris les protéines dont l'expression augmente spécifiquement suite à un événement précis. Nous avons tout d'abord testé différents acides aminés marqués en combinaison avec des méthodes PIS spécifiques. Ces essais ont permis la détection spécifique des protéines marquées. Cependant, en raison des limitations instrumentales du spectromètre de masse utilisé pour les méthodes PIS, la sensibilité de cette approche s'est révélée être inférieure à une analyse non ciblée réalisée sur un instrument plus récent (Chapitre 2.1). Toutefois, pour l'analyse différentielle de deux milieux de culture conditionnés par des cellules cancéreuses humaines, nous avons utilisé le marquage métabolique pour distinguer les protéines d'origine cellulaire des protéines non marquées du sérum présentes dans les milieux de culture (Chapitre 2.2). Parallèlement, nous avons développé une nouvelle méthode de quantification nommée IBIS, qui utilise des paires d'isotopes stables d'acides aminés capables de produire des ions spécifiques qui peuvent être utilisés pour la quantification relative. La méthode IBIS a été appliquée à l'analyse de deux lignées cellulaires cancéreuses complètement marquées, mais de manière différenciée, par des paires d'acides aminés (Chapitre 2.3). Ensuite, conformément à l'objectif initial de cette thèse, nous avons utilisé une variante pulsée de l'IBIS pour détecter des modifications du protéome dans des cellules HeLa infectée par le virus humain Herpes Simplex-1 (Chapitre 2.4). Ce virus réprime la synthèse des protéines des cellules hôtes afin d'exploiter leur mécanisme de traduction pour la production massive de virions. Comme prévu, de hauts taux de synthèse ont été mesurés pour les protéines virales détectées, attestant de leur haut niveau d'expression. Nous avons de plus identifié un certain nombre de protéines humaines dont le rapport de synthèse et de dégradation (S/D) a été modifié par l'infection virale, ce qui peut donner des indications sur les stratégies utilisées par les virus pour détourner la machinerie cellulaire. En conclusion, nous avons montré dans ce travail que le marquage métabolique peut être employé de façon non conventionnelle pour étudier des dimensions peu explorées en protéomique. Summary : In recent years major technical advancements greatly supported the development of mass spectrometry (MS)-based proteomics. Currently, this technique can efficiently detect, identify and quantify thousands of proteins. However, it is not yet sufficiently powerful to provide a comprehensive analysis of the proteome changes correlated with biological phenomena. The aim of our project was the development of ~a new strategy for the specific detection and quantification of proteomé variations based on measurements of protein synthesis rather than total protein amounts. The rationale for this approach was that changes in protein synthesis more closely reflect dynamic cellular responses than changes in total protein concentrations. Our starting idea was to couple "pulsed" stable-isotope labeling of proteins with a specific MS acquisition method based on precursor ion scan (PIS), to specifically detect proteins that incorporated the label and to simultaneously estimate their abundance, relative to the unlabeled protein isoform. Such approach could highlight proteins with the highest synthesis rate in a given time frame, including proteins specifically up-regulated by a given biological stimulus. As a first step, we tested different isotope-labeled amino acids in combination with dedicated PIS methods and showed that this leads to specific detection of labeled proteins. Sensitivity, however, turned out to be lower than an untargeted analysis run on a more recent instrument, due to MS hardware limitations (Chapter 2.1). We next used metabolic labeling to distinguish the proteins of cellular origin from a high background of unlabeled (serum) proteins, for the differential analysis of two serum-containing culture media conditioned by labeled human cancer cells (Chapter 2.2). As a parallel project we developed a new quantification method (named ISIS), which uses pairs of stable-isotope labeled amino acids able to produce specific reporter ions, which can be used for relative quantification. The ISIS method was applied to the analysis of two fully, yet differentially labeled cancer cell lines, as described in Chapter 2.3. Next, in line with the original purpose of this thesis, we used a "pulsed" variant of ISIS to detect proteome changes in HeLa cells after the infection with human Herpes Simplex Virus-1 (Chapter 2.4). This virus is known to repress the synthesis of host cell proteins to exploit the translation machinery for the massive production of virions. As expected, high synthesis rates were measured for the detected viral proteins, confirming their up-regulation. Moreover, we identified a number of human proteins whose synthesis/degradation ratio (S/D) was affected by the viral infection and which could provide clues on the strategies used by the virus to hijack the cellular machinery. Overall, in this work, we showed that metabolic labeling can be employed in alternative ways to investigate poorly explored dimensions in proteomics.