A Molecular Mechanism for Sequential Activation of a G Protein-Coupled Receptor

Ligands targeting G protein-coupled receptors (GPCRs) are currently classified as either orthosteric, allosteric, or dualsteric/bitopic. Here, we introduce a new pharmacological concept for GPCR functional modulation: sequential receptor activation. A hallmark feature of this is a stepwise ligand binding mode with transient activation of a first receptor site followed by sustained activation of a second topographically distinct site. We identify 4-CMTB (2-(4-chlorophenyl)-3-methyl-N-(thiazol-2-yl)butanamide), previously classified as a pure allosteric agonist of the free fatty acid receptor 2, as the first sequential activator and corroborate its two-step activation in living cells by tracking integrated responses with innovative label-free biosensors that visualize multiple signaling inputs in real time. We validate this unique pharmacology with traditional cellular readouts, including mutational and pharmacological perturbations along with computational methods, and propose a kinetic model applicable to the analysis of sequential receptor activation. We envision this form of dynamic agonism as a common principle of nature to spatiotemporally encode cellular information.

Nanosensor for assessing the risk of a cardiovascular disease

The incidence of cardiovascular diseases (CVD) has been increasing according to the European and global statistics. Thus, the development of new analytical devices, such as biosensors for assessing the risk of CVD could become a valuable approach for the improvement of healthcare service. In latest years, the nanotechnology has provided new materials with improved electronic properties which have an important contribution in the transduction mechanism of biosensors. Thus, in this thesis, biosensors based on field effect transistors with single-walled carbon nanotubes (NTFET) were developed for the detection of C-reactive protein (CRP) in clinical samples, that is, blood serum and saliva from a group of control patients and a group of CVD risk patients. CRP is an acute-phase protein, which is commonly known as the best validated biomarker for the assessment of CVD, the single-walled carbon nanotubes (SWCNT) were applied as transduction components, and the immunoreaction (interaction between the CRP antigen and the antibodies specific to CRP) was used as the mechanism of molecular recognition for the label-free detection of CRP. After the microfabrication of field effect transistors (FET), the screening of the most important variables for the dispersion of SWCNT, the assemblage of NTFET, and their application on standard solutions of CRP, it was found that NTFET respond accurately to CRP both in saliva and in serum samples, since similar CRP levels were found with the NTFET and the traditional methodology (ELISA technique). On the other hand, a strong correlation between salivary and serum CRP was found with NTFET, which means that saliva could be used, based on non-invasive sampling, as an alternative fluid to blood serum. It was also shown that NTFET could discriminate control patients from CVD risk patients, allowing the determination of a cut-off value for salivary CRP of 1900 ng L-1, which corresponds to the well established cut-off of 3 mg L-1 for CRP in serum, constituting an important finding for the possible establishment of a new range of CRP levels based on saliva. According to the data provided from the volunteer patients regarding their lipoprotein profile and lifestyle factors, it was concluded that the control and the CVD risk patients could be separated taking into account the various risk factors established in literature as strong contributors for developing a CVD, such as triglycerides, serum CRP, total cholesterol, LDL cholesterol, body mass index, Framingham risk score, hypertension, dyslipidemia, and diabetes mellitus. Thus, this work could provide an additional contribution to the understanding of the association of biomarkers levels in serum and saliva samples, and above all, cost-effective, rapid, label-free, and disposable NTFET were developed, based on a noninvasive sampling, for the assessment of CVD risk, thus constituting a potential point-of-care technology.

A nanopore-based stochastic detection method: Single molecule characterisation of nanoparticles using ()- hemolysin

Dissertation presented to obtain the Ph.D degree in Chemistry.

Nanosensors for cancer detection.

Cancer is a major burden in today's society and one of the leading causes of death in industrialised countries. Various avenues for the detection of cancer exist, most of which rely on standard methods, such as histology, ELISA, and PCR. Here we put the focus on nanomechanical biosensors derived from atomic force microscopy cantilevers. The versatility of this novel technology has been demonstrated in different applications and in some ways surpasses current technologies, such as microarray, quartz crystal microbalance and surface plasmon resonance. The technology enables label free biomarker detection without the necessity of target amplification in a total cellular background, such as BRAF mutation analysis in malignant melanoma. A unique application of the cantilever array format is the analysis of conformational dynamics of membrane proteins associated to surface stress changes. Another development is characterisation of exhaled breath which allows assessment of a patient's condition in a non-invasive manner.

Comparative study of human erythrocytes by digital holographic microscopy, confocal microscopy, and impedance volume analyzer.

Red blood cell (RBC) parameters such as morphology, volume, refractive index, and hemoglobin content are of great importance for diagnostic purposes. Existing approaches require complicated calibration procedures and robust cell perturbation. As a result, reference values for normal RBC differ depending on the method used. We present a way for measuring parameters of intact individual RBCs by using digital holographic microscopy (DHM), a new interferometric and label-free technique with nanometric axial sensitivity. The results are compared with values achieved by conventional techniques for RBC of the same donor and previously published figures. A DHM equipped with a laser diode (lambda = 663 nm) was used to record holograms in an off-axis geometry. Measurements of both RBC refractive indices and volumes were achieved via monitoring the quantitative phase map of RBC by means of a sequential perfusion of two isotonic solutions with different refractive indices obtained by the use of Nycodenz (decoupling procedure). Volume of RBCs labeled by membrane dye Dil was analyzed by confocal microscopy. The mean cell volume (MCV), red blood cell distribution width (RDW), and mean cell hemoglobin concentration (MCHC) were also measured with an impedance volume analyzer. DHM yielded RBC refractive index n = 1.418 +/- 0.012, volume 83 +/- 14 fl, MCH = 29.9 pg, and MCHC 362 +/- 40 g/l. Erythrocyte MCV, MCH, and MCHC achieved by an impedance volume analyzer were 82 fl, 28.6 pg, and 349 g/l, respectively. Confocal microscopy yielded 91 +/- 17 fl for RBC volume. In conclusion, DHM in combination with a decoupling procedure allows measuring noninvasively volume, refractive index, and hemoglobin content of single-living RBCs with a high accuracy.

Use of cellular impedance to characterize ligand functional selectivity at G protein-coupled receptors

Les récepteurs couplés aux protéines G (RCPGs) représentent la plus grande famille de cibles thérapeutiques pour le traitement d’une panoplie de pathologies humaines. Bien que plusieurs décennies de recherche aient permis de façonner nos connaissances sur ces protéines membranaires, notre compréhension des déterminants moléculaires de leur activité signalétique reste encore limitée. De ces domaines de recherche, une avancée récente a mis à jour un nouveau phénomène, appelé sélectivité fonctionnelle des ligands, qui a bouleversé les paradigmes décrivant leu fonctionnement de ces récepteurs. Ce concept émane d’observations montrant que l’activité pharmacologique de certains ligands n’est pas nécessairement conservée sur tout le répertoire signalétiques connu du récepteur et peu se restreindre à l'activation sélective d’un sous-groupe de voies de signalisation.Ce nouveau modèle pharmacologique de l'activation des RCPG ouvre de nouvelles possibilités pour la découverte de médicaments plus efficace et sûr, ciblant les RCPGs. En effet, il permet la conception de molécules modulant spécifiquement les voies signalétiques d’intérêt thérapeutique, sans engager les autres voies qui pourraient mener à des effets secondaires indésirables ou de la tolérance. Cette thèse décrit l'utilisation d'une nouvelle approche sans marquage, basée sur la mesure du changement l'impédance cellulaire. Par la mesure des changements cellulaires, comme la morphologie, l’adhésion et/ou la redistribution des macromolécules, cette approche permet de mesurer de façon simultanée l'activité de plusieurs voies de signalisation impliqués dans ces réponses. Utilisant le récepteur β2-adrénergique (β2AR) comme modèle, nous avons démontré que les variations dans l’impédance cellulaire étaient directement liées à l’activation de multiples voies de signalisation suite à la stimulation du récepteur par son ligand. L’agoniste type du β2AR, l’isoprotérénol, s’est avéré induire une réponse d’impédance dose-dépendante constituée, dans le temps, de plusieurs caractéristiques distinctes pouvant être bloquées de façon compétitive par l’antagoniste ICI118,551 Par l’utilisation d’inhibiteurs sélectifs, nous avons été en mesure de déterminer la contribution de plusieurs voies signalétiques canoniques, comme les voies dépendantes de Gs et Gi, la production d’AMPc et l’activation de ERK1/2, sur ces changements. De plus, la dissection de la réponse d’impédance a permis d’identifier une nouvelle voie de mobilisation du Ca2+ contribuant à la réponse globale des changements initiés par la stimulation du β2AR. Dans une autre étude, nous avons rapporté que la réponse calcique induite par le β2AR serait attribuable à une transactivation Gs-dépendant du récepteur purinergique P2Y11, lui-même couplé à la protéine Gq. La mesure d’impédance permettant de distinguer et de décrire une pléiade d’activités signalétiques, nous avons émis l’hypothèse que des ligands arborant des profils signalétiques différents généreraient des réponses d’impédance distinctes. Le criblage d’une librairie de ligands spécifiques au β2AR a révélé une grande variété de signatures d’impédance. Grâce au développement d’une approche computationnelle innovatrice, nous avons été en mesure de regrouper ces signatures en cinq classes de composés, un regroupement qui s’est avéré hautement corrélé avec le profil signalétique des différents ligands. Nous avons ensuite combiné le criblage de composés par impédance avec l’utilisation d’inhibiteurs sélectifs de voies signalétiques afin d’augmenter la résolution du regroupement. En évaluant l’impact d’une voie signalétique donnée sur la signature d’impédance, nous avons été en mesure de révéler une plus grande variété de textures parmi les ligands. De plus, cette méthode s’est avérée efficace pour prédire le profil signalétique d’une librairie de composés non caractérisés, ciblant le β2AR. Ces travaux ont mené à l’élaboration d’une méthode permettant d’exprimer visuellement la sélectivité fonctionnelle de ligands et ont révélé de nouvelles classes de composés pour ce récepteur. Ces nouvelles classes de composés ont ensuite été testées sur des cardiomyocytes humains, confirmant que les composés regroupés dans différentes classes produisent des effets distincts sur la contractilité de ces cellules. Globalement, ces travaux démontrent la pertinence de l’utilisation de l’impédance cellulaire pour une évaluation précise des différences fonctionnelles parmi les composés ciblant les RCPGs. En fournissant une représentation pluridimensionnelle de la signalisation émanant des RCPGs à l’aide d’un seul essai ne requérant pas de marquage, les signatures d’impédance représentent une stratégie simple et innovante pour l’évaluation de la fonctionnalité sélective des ligands. Cette méthode pourrait être d’une grande utilité dans le processus de découverte de nouveaux médicaments.

Molecular characterization of the contribution of autophagy to antigen presentation using quantitative proteomics

L’autophagie est une voie hautement conservée de dégradation lysosomale des constituants cellulaires qui est essentiel à l’homéostasie cellulaire et contribue à l’apprêtement et à la présentation des antigènes. Les rôles relativement récents de l'autophagie dans l'immunité innée et acquise sous-tendent de nouveaux paradigmes immunologiques pouvant faciliter le développement de nouvelles thérapies où la dérégulation de l’autophagie est associée à des maladies auto-immunes. Cependant, l'étude in vivo de la réponse autophagique est difficile en raison du nombre limité de méthodes d'analyse pouvant fournir une définition dynamique des protéines clés impliquées dans cette voie. En conséquence, nous avons développé un programme de recherche en protéomique intégrée afin d’identifier et de quantifier les proteines associées à l'autophagie et de déterminer les mécanismes moléculaires régissant les fonctions de l’autophagosome dans la présentation antigénique en utilisant une approche de biologie des systèmes. Pour étudier comment l'autophagie et la présentation antigénique sont activement régulés dans les macrophages, nous avons d'abord procédé à une étude protéomique à grande échelle sous différentes conditions connues pour stimuler l'autophagie, tels l’activation par les cytokines et l’infection virale. La cytokine tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) est l'une des principales cytokines pro-inflammatoires qui intervient dans les réactions locales et systémiques afin de développer une réponse immune adaptative. La protéomique quantitative d'extraits membranaires de macrophages contrôles et stimulés avec le TNF-alpha a révélé que l'activation des macrophages a entrainé la dégradation de protéines mitochondriales et des changements d’abondance de plusieurs protéines impliquées dans le trafic vésiculaire et la réponse immunitaire. Nous avons constaté que la dégradation des protéines mitochondriales était sous le contrôle de la voie ATG5, et était spécifique au TNF-alpha. En outre, l’utilisation d’un nouveau système de présentation antigènique, nous a permi de constater que l'induction de la mitophagie par le TNF-alpha a entrainée l’apprêtement et la présentation d’antigènes mitochondriaux par des molécules du CMH de classe I, contribuant ainsi la variation du répertoire immunopeptidomique à la surface cellulaire. Ces résultats mettent en évidence un rôle insoupçonné du TNF-alpha dans la mitophagie et permet une meilleure compréhension des mécanismes responsables de la présentation d’auto-antigènes par les molécules du CMH de classe I. Une interaction complexe existe également entre infection virale et l'autophagie. Récemment, notre laboratoire a fourni une première preuve suggérant que la macroautophagie peut contribuer à la présentation de protéines virales par les molécules du CMH de classe I lors de l’infection virale par l'herpès simplex virus de type 1 (HSV-1). Le virus HSV1 fait parti des virus humains les plus complexes et les plus répandues. Bien que la composition des particules virales a été étudiée précédemment, on connaît moins bien l'expression de l'ensemble du protéome viral lors de l’infection des cellules hôtes. Afin de caractériser les changements dynamiques de l’expression des protéines virales lors de l’infection, nous avons analysé par LC-MS/MS le protéome du HSV1 dans les macrophages infectés. Ces analyses nous ont permis d’identifier un total de 67 protéines virales structurales et non structurales (82% du protéome HSV1) en utilisant le spectromètre de masse LTQ-Orbitrap. Nous avons également identifié 90 nouveaux sites de phosphorylation et de dix nouveaux sites d’ubiquitylation sur différentes protéines virales. Suite à l’ubiquitylation, les protéines virales peuvent se localiser au noyau ou participer à des événements de fusion avec la membrane nucléaire, suggérant ainsi que cette modification pourrait influer le trafic vésiculaire des protéines virales. Le traitement avec des inhibiteurs de la réplication de l'ADN induit des changements sur l'abondance et la modification des protéines virales, mettant en évidence l'interdépendance des protéines virales au cours du cycle de vie du virus. Compte tenu de l'importance de la dynamique d'expression, de l’ubiquitylation et la phosphorylation sur la fonction des proteines virales, ces résultats ouvriront la voie vers de nouvelles études sur la biologie des virus de l'herpès. Fait intéressant, l'infection HSV1 dans les macrophages déclenche une nouvelle forme d'autophagie qui diffère remarquablement de la macroautophagie. Ce processus, appelé autophagie associée à l’enveloppe nucléaire (nuclear envelope derived autophagy, NEDA), conduit à la formation de vésicules membranaires contenant 4 couches lipidiques provenant de l'enveloppe nucléaire où on retrouve une grande proportion de certaines protéines virales, telle la glycoprotéine B. Les mécanismes régissant NEDA et leur importance lors de l’infection virale sont encore méconnus. En utilisant un essai de présentation antigénique, nous avons pu montrer que la voie NEDA est indépendante d’ATG5 et participe à l’apprêtement et la présentation d’antigènes viraux par le CMH de classe I. Pour comprendre l'implication de NEDA dans la présentation des antigènes, il est essentiel de caractériser le protéome des autophagosomes isolés à partir de macrophages infectés par HSV1. Aussi, nous avons développé une nouvelle approche de fractionnement basé sur l’isolation de lysosomes chargés de billes de latex, nous permettant ainsi d’obtenir des extraits cellulaires enrichis en autophagosomes. Le transfert des antigènes HSV1 dans les autophagosomes a été determine par protéomique quantitative. Les protéines provenant de l’enveloppe nucléaire ont été préférentiellement transférées dans les autophagosome lors de l'infection des macrophages par le HSV1. Les analyses protéomiques d’autophagosomes impliquant NEDA ou la macroautophagie ont permis de decouvrir des mécanismes jouant un rôle clé dans l’immunodominance de la glycoprotéine B lors de l'infection HSV1. Ces analyses ont également révélées que diverses voies autophagiques peuvent être induites pour favoriser la capture sélective de protéines virales, façonnant de façon dynamique la nature de la réponse immunitaire lors d'une infection. En conclusion, l'application des méthodes de protéomique quantitative a joué un rôle clé dans l'identification et la quantification des protéines ayant des rôles importants dans la régulation de l'autophagie chez les macrophages, et nous a permis d'identifier les changements qui se produisent lors de la formation des autophagosomes lors de maladies inflammatoires ou d’infection virale. En outre, notre approche de biologie des systèmes, qui combine la protéomique quantitative basée sur la spectrométrie de masse avec des essais fonctionnels tels la présentation antigénique, nous a permis d’acquérir de nouvelles connaissances sur les mécanismes moléculaires régissant les fonctions de l'autophagie lors de la présentation antigénique. Une meilleure compréhension de ces mécanismes permettra de réduire les effets nuisibles de l'immunodominance suite à l'infection virale ou lors du développement du cancer en mettant en place une réponse immunitaire appropriée.

Response of porcine intestinal in vitro organ culture tissues following exposure to Lactobacillus plantarum JC1 and Salmonella Typhimurium SL1344.

The development of novel intervention strategies for the control of zoonoses caused by bacteria such as Salmonella spp. in livestock requires appropriate experimental models to assess their suitability. Here, a novel porcine intestinal in vitro organ culture (IVOC) model utilizing cell crown (CC) technology (CCIVOC) (Scaffdex) was developed. The CCIVOC model was employed to investigate the characteristics of association of S. enterica serovar Typhimurium strain SL1344 with porcine intestinal tissue following exposure to a Lactobacillus plantarum strain. The association of bacteria to host cells was examined by light microscopy and electron microscopy (EM) after appropriate treatments and staining, while changes in the proteome of porcine jejunal tissues were investigated using quantitative label-free proteomics. Exposure of porcine intestinal mucosal tissues to L. plantarum JC1 did not reduce the numbers of S. Typhimurium bacteria associating to the tissues but was associated with significant (P < 0.005) reductions in the percentages of areas of intestinal IVOC tissues giving positive staining results for acidic mucins. Conversely, the quantity of neutrally charged mucins present within the goblet cells of the IVOC tissues increased significantly (P < 0.05). In addition, tubulin- was expressed at high levels following inoculation of jejunal IVOC tissues with L. plantarum. Although L. plantarum JC1 did not reduce the association of S. Typhimurium strain SL1344 to the jejunal IVOC tissues, detection of increased acidic mucin secretion, host cytoskeletal rearrangements, and proteins involved in the porcine immune response demonstrated that this strain of L. plantarum may contribute to protecting the pig from infections by S. Typhimurium or other pathogens.

Quantitative plant proteomics

Quantitation is an inherent requirement in comparative proteomics and there is no exception to this for plant proteomics. Quantitative proteomics has high demands on the experimental workflow, requiring a thorough design and often a complex multi-step structure. It has to include sufficient numbers of biological and technical replicates and methods that are able to facilitate a quantitative signal read-out. Quantitative plant proteomics in particular poses many additional challenges but because of the nature of plants it also offers some potential advantages. In general, analysis of plants has been less prominent in proteomics. Low protein concentration, difficulties in protein extraction, genome multiploidy, high Rubisco abundance in green tissue, and an absence of well-annotated and completed genome sequences are some of the main challenges in plant proteomics. However, the latter is now changing with several genomes emerging for model plants and crops such as potato, tomato, soybean, rice, maize and barley. This review discusses the current status in quantitative plant proteomics (MS-based and non-MS-based) and its challenges and potentials. Both relative and absolute quantitation methods in plant proteomics from DIGE to MS-based analysis after isotope labeling and label-free quantitation are described and illustrated by published studies. In particular, we describe plant-specific quantitative methods such as metabolic labeling methods that can take full advantage of plant metabolism and culture practices, and discuss other potential advantages and challenges that may arise from the unique properties of plants.

A role for adhesion and degranulation-promoting adapter protein in collagen-induced platelet activation mediated via integrin α(2) β(1)

Platelet aggregation and phosphorylation of phospholipase Cγ2 induced by collagen were attenuated in ADAP(-/-) platelets. However, aggregation and signaling induced by collagen-related peptide (CRP), a GPVI-selective agonist, were largely unaffected. Platelet adhesion to CRP was also unaffected by ADAP deficiency. Adhesion to the α(2) β(1) -selective ligand GFOGER and to a peptide (III-04), which supports adhesion that is dependent on both GPVI and α(2) β(1), was reduced in ADAP(-/-) platelets. An impedance-based label-free detection technique, which measures adhesion and spreading of platelets, indicated that, in the absence of ADAP, spreading on GFOGER was also reduced. This was confirmed with non-fluorescent differential-interference contrast microscopy, which revealed reduced filpodia formation in ADAP(-/-) platelets adherent to GFOGER. This indicates that ADAP plays a role in mediating platelet activation via the collagen-binding integrin α(2) β(1). In addition, we found that ADAP(-/-) mice, which are mildly thrombocytopenic, have enlarged spleens as compared with wild-type animals. This may reflect increased removal of platelets from the circulation.

Differential proteome analysis of mature and germinated embryos of Araucaria angustifolia

Araucaria angustifolia is an endangered Brazilian native conifer tree. The aim of the present work was to identify differentially expressed proteins between mature and germinated embryos of A. angustifolia, using one and two dimensional gel electrophoresis approaches followed by protein identification by tandem mass spectrometry. The identities of 32 differentially expressed protein spots from two dimensional gel maps were successfully determined, including proteins and enzymes involved in storage mobilization such as the vicilin-like storage protein and proteases. A label free approach, based on spectral counts, resulted in detection of 10 and 14 mature and germinated enriched proteins, respectively. Identified proteins were mainly related to energetic metabolism pathways, translational processes. oxidative stress regulation and cellular signaling. The integrated use of both strategies permitted a comprehensive protein expression overview of changes in germinated embryos in relation to matures, providing insights into the this process in a recalcitrant seed species. Applications of the data generated on the monitoring and control of in vitro somatic embryos were discussed. Published by Elsevier Ltd.

Tethered DNA scaffolds on optical sensor platforms for detection of hipO gene from Campylobacter jejuni

DNA biosensors have gained increased attention over traditional diagnostic methods due to their fast and responsive operation and cost-effective design. The specificity of DNA biosensors relies on single-stranded oligonucleotide probes immobilized to a transduction platform. Here, we report the development of biosensors to detect the hippuricase gene (hipO) from Campylobacter jejuni using direct covalent coupling of thiol- and biotin-labeled single-stranded DNA (ssDNA) on both surface plasmon resonance (SPR) and diffraction optics technology (DOT, dotLab) transduction platforms. This is the first known report of the dotLab to detect targeted DNA. Application of 6-mercapto-1-hexanol as a spacer thiol for SPR gold surface created a self-assembled monolayer that removed unbound ssDNA and minimized non-specific detection. The detection limit of SPR sensors was shown to be 2.5 nM DNA while dotLab sensors demonstrated a slightly decreased detection limit of 5.0 nM (0.005 μM). It was possible to reuse the SPR sensor due to the negligible changes in sensor sensitivity (∼9.7 × 10 -7 ΔRU) and minimal damage to immobilized probes following use, whereas dotLab sensors could not be reused. Results indicated feasibility of optical biosensors for rapid and sensitive detection of the hipO gene of Campylobacter jejuni using specific ssDNA as a probe. © 2011 Elsevier B.V.

Elucidation of carbohydrate molecular interaction mechanism of recombinant and native ArtinM

The quartz crystal microbalance (QCM) technique has been applied for monitoring the biorecognition of ArtinM lectins at low horseradish peroxidase glycoprotein (HRP) concentrations, using a simple kinetic model based on Langmuir isotherm in previous work.18 The latter approach was consistent with the data at dilute conditions but it fails to explain the small differences existing in the jArtinM and rArtinM due to ligand binding concentration limit. Here we extend this analysis to differentiate sugar-binding event of recombinant (rArtinM) and native (jArtinM) ArtinM lectins beyond dilute conditions. Equivalently, functionalized quartz crystal microbalance with dissipation monitoring (QCM-D) was used as real-time label-free technique but structural-dependent kinetic features of the interaction were detailed by using combined analysis of mass and dissipation factor variation. The stated kinetic model not only was able to predict the diluted conditions but also allowed to differentiate ArtinM avidities. For instance, it was found that rArtinM avidity is higher than jArtinM avidity whereas their conformational flexibility is lower. Additionally, it was possible to monitor the hydration shell of the binding complex with ArtinM lectins under dynamic conditions. Such information is key in understanding and differentiating protein binding avidity, biological functionality, and kinetics. © 2013 American Chemical Society.

Proteome and phosphoproteome of Africanized and European honeybee venoms

Honey bee venom toxins trigger immunological, physiological, and neurological responses within victims. The high occurrence of bee attacks involving potentially fatal toxic and allergic reactions in humans and the prospect of developing novel pharmaceuticals make honey bee venom an attractive target for proteomic studies. Using label-free quantification, we compared the proteome and phosphoproteome of the venom of Africanized honeybees with that of two European subspecies, namely Apis mellifera ligustica and A. m. carnica. From the total of 51 proteins, 42 were common to all three subspecies. Remarkably, the toxins melittin and icarapin were phosphorylated. In all venoms, icarapin was phosphorylated at the 205Ser residue, which is located in close proximity to its known antigenic site. Melittin, the major toxin of honeybee venoms, was phosphorylated in all venoms at the 10Thr and 18Ser residues. 18Ser phosphorylated melittin-the major of its two phosphorylated forms-was less toxic compared to the native peptide. © 2013 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.

Desenvolvimento de biossensor eletroquímico para diagnóstico de dengue

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ