Secretome analysis of Trichoderma atroviride T17 biocontrol of Guignardia citricarpa

The fungal species Guignardia citricarpa is an important pathogen in citriculture. Members of the fungal genus Trichoderma are recognized as biocontrol agents but studies on the interactions between both fungi are scarce. This study aimed to identify extracellular proteins secreted by Trichoderma atroviride T17 that are related to the control of G. citricarpa. Two-dimensional gel electrophoresis (2D) was used to study the patterns of proteins secreted by T. atroviride T17 in medium containing glucose (control) and in medium containing G. citricarpa GC3 inactivated mycelium. We identified 59 of the 116 spots differentially expressed (50.86%) by LC–MS/MS. Of these, we highlight the presence of glycoside hydrolases (CAZy families 3, 43, 54, 76 and 93), chitinase, mutanase, a-1,3-glucanase, a-1,2-mannosidase, carboxylic hydrolase ester, carbohydrate-binding module family 13, glucan 1,3-b-glucosidase, a-galactosidase and Neutral protease 2. These proteins are related to mycoparasitism processes, stimuli and therefore to the biological control of pathogens. The results obtained are in agreement with reports describing an increase in the secretion of proteins related to mycoparasitism and biological control and a reduction in the secretion of proteins related to the metabolism of Trichoderma species grown in the presence of the pathogen. Moreover, these results are pioneer in understanding T. atroviride interaction with G. citricarpa. For the first time, we identified potential candidate proteins that may have a role in the antagonism mechanism of G. citricarpa by T. atroviride T17. Thus our results shed a light into the molecular mechanisms that T. atroviride use to control G. citricarpa.

HPLC-DAD-ESI/MS phenolic characterization and biological activity of Equisetum giganteum L.

Naturally-occurring phytochemicals have received a pivotal attention in the last years, due to the increasing evidences of biological activities. Equisetum giganteum L., commonly known as “giant horsetail”, is a native plant from Central and South America, being largely used in dietary supplements as diuretic, hemostatic, antiinflammatory and anti-rheumatic agents [1,2]. The aim of the present study was to evaluate the antioxidant (scavenging effects on 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl radicals- RSA, reducing power- RP, β-carotene bleaching inhibition- CBI and lipid peroxidation inhibition- LPI), anti-inflammatory (inhibition of NO production in lipopolysaccharidestimulated RAW 264.7 macrophages) and cytotoxic (in a panel of four human tumor cell lines: MCF-7- breast adenocarcinoma, NCI-H460- non-small cell lung cancer, HeLa- cervical carcinoma and HepG2- hepatocellular carcinoma; and in non-tumor porcine liver primary cells- PLP2) properties of E. giganteum, providing a phytochemical characterization of its extract (ethanol/water, 80:20, v/v), by using highperformance liquid chromatography coupled to diode array detection and electrospray ionisation mass spectrometry (HPLC-DAD–ESI/MS). E. giganteum presented fourteen phenolic compounds, two phenolic acids and twelve flavonol glycoside derivatives, mainly kaempferol derivatives, accounting to 81% of the total phenolic content, being kaempferol-O-glucoside-O-rutinoside, the most abundant molecule (7.6 mg/g extract). The extract exhibited antioxidant (EC50 values = 123, 136, 202 and 57.4 μg/mL for RSA, RP, CBI and LPI, respectively), anti-inflammatory (EC50 value = 239 μg/mL) and cytotoxic (GI50 values = 250, 258, 268 and 239 μg/mL for MCF-7, NCI-H460, HeLa and HepG2, respectively) properties, which were positively correlated with its concentration in phenolic compounds. Furthermore, up to 400 μg/mL, it did not revealed toxicity in non-tumor liver cells. Thus, this study highlights the potential of E. giganteum extracts as rich sources of phenolic compounds that can be used in the food, pharmaceutical and cosmetic fields.

Anthrone and oxanthrone C,O-diglycosides from Picramnia teapensis

Two C,O-diglycosylated compounds, the anthrone picramnioside F, and the oxanthrone mayoside C, were isolated from the stem bark of Picramnia teapensis, along with the previously reported anthraquinones, 1-O-beta -D- and 8-O-beta -D-glucopyranosyl emodin. The compounds were separated by recycling-HPLC, and their structures were determined on the basis of spectroscopic analysis. CD measurements were used to establish the absolute configuration of the anthrone and oxanthrone. The antifungal activity of 1-O-beta -D- and 8-O--D-glucopyranosyl emodin against Leucoagaricus gongilophorus was shown to be similar to that of the lignan sesamin. (C) 2000 Elsevier B.V. Ltd. All rights reserved.

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.

Production of Recombinant Trichoderma Reesei Endoglucanase Protein CEL7B by Using Kluyveromyces Lactis

This research is about producing recombinant Trichoderma reesei endoglucanase Cel7B by using Kluyveromyces lactis, transformed with chromosomally integrated Cel7B cDNA, as a host cell (K. lactis Cel7B). Cel7B is one of the glycoside hydrolyze family of proteins that are produced by T. reesei. Cel7B together with other endoglucanases, exoglucanases, and â-glucosidases hydrolyze cellulose to glucose, which can then be fermented to biofuels or other value-added products. The research objective of this MS project is to examine favorable fermentation conditions for recombinant Cel7B enzyme production and improved activity. Production of enzyme on different types of media was examined, and the activity of the enzyme was measured by using different tools or procedures. The first condition tested for was using different concentrations of galactose as a carbon and energy source; however galactose also acts as a potent promoter of recombinant Cel7B expression in K. lactis Cel7B. The purpose of this method is to determine the relationship between production of enzyme with increasing sugar concentration. The second culture condition test was using different types of media: a complex medium-yeast extract, peptone, galactose (YPGal); a minimal medium-yeast nitrogen base (YNB) with galactose; and a minimal medium with supplement-yeast nitrogen base with casamino acid (YBC), a nitrogen source, with galactose. The third condition was using different types of reactors or fermenters: a small reactor (shake flask) and a larger automated bioreactor (BioFlo 3000 fermenter). The purpose of this method is to determine the quantity of the protein produced by using different environments of production. Different tools to determine the presence and activity of Cel7B enzyme were used. For the presence of enzyme, sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) was used. Secondly, to detect enzyme activity, the carboxymethyl cellulose- 3,5-dinitrosalicylic acid (CMC- DNS) assay was employed. SDS-PAGE showed that the enzyme band was at 67 kDa, which is larger than native Cel7B (52 kDa.), likely due to over glycolylation during post-translational processing in K. lactis. For the different types of media used in our fermentation, recombinant Cel7B was produced from yeast extract peptone galactose (YPGal), and yeast nitrogen base with casamino acid (YBC), but was not produced and no activity was detected from yeast nitrogen base (YNB). This experiment concluded that the Cel7B production requires the amino acid resources as part of fermentation medium. In experiments where recombinant Cel7B net activity was measured at 1% galactose initial concentration in YPGal and YBC media, higher enzyme activity was detected for the complex medium YPGal. Higher activity of recombinant Cel7B was detected for flask culture in 2% galactose compared to 1% galactose for YBC medium. Two bioreactor experiments were conducted under these culture conditions at 30°C, pH 7.0, dissolved oxygen of 50% of saturation, and 250 rpm agitation (variable depending on DO control) K. lactis-Cel7B yeast growth curves were quite reproducible with maximum optical density (O.D) at 600 nm of between 7 and 8 (when factoring dilution of 10:1). Galactose was consumed rapidly during the first 15 hours of bioreactor culture and recombinant Cel7B started to appear in the culture at 10-15 hours and increased thereafter up to a maximum of between 0.9 and 1.6 mg/mL/hr in these experiments. These bioreactor enzyme activity results are much higher than comparable experiments conducted with flask-scale culture (0.5 mg/mL/hr). In order to achieve the highest recombinant Cel7B activity from batch culture of K. lactis-Cel7B, based on this research it is best to use a complex medium, 2% initial galactose concentration, and an automated bioreactor where good control of temperature, pH, and dissolved oxygen can be achieved.

Proscillaridin A effects on histone acetylation and C-MYC degradation in acute lymphoblastic leukemia

La leucémie lymphoblastique aiguë (LLA) représente environ 25% des cancers pédiatriques diagnostiqués chaque année. Dans 80 % des cas, une rémission complète est observée. Cependant, les patients résistants aux traitements ainsi que les patients en rechute présentent un mauvais pronostique. Les altérations épigénétiques sont des facteurs essentiels dans le développement et la progression de la maladie, ainsi qu’à la résistance aux traitements. Lors d’un criblage de médicaments approuvés par la FDA, nous avons découvert des molécules ayant des caractéristiques anticancéreux et épigénétiques. Pour évaluer l’activité de ces molécules, nous avons procédé à un criblage secondaire sur plusieurs lignées cellulaires leucémiques. Nous avons découvert qu’une de ces molécules, un glucoside cardiotonique appelé la proscillaridine A, avait une activité anticancéreuse spécifique pour des cellules leucémiques. Nous faisons donc l’hypothèse que la proscillaridine A pourrait avoir des effets épigénétiques et anticancéreux dans des modèles précliniques de LLA. Pour tester cette hypothèse, nous avons traité deux lignées cellulaires de LLA Nalm-6 (LLA pre-B) et Molt-4 (T-LLA) in vitro pendant 2 à 96 heures à des doses pertinentes sur le plan clinique. Nous avons alors pu observer une inhibition de croissance qui était dépendante de la dose administrée dans les deux lignées cellulaires, avec des valeurs de 50% d’inhibition de croissance (CI50) de 3.0 nM pour les Nalm-6 et de et 2.3 nM pour les Molt-4. De plus, nos études sur le cycle cellulaire par BrdU démontrent un arrêt en phase G2/M. Nous avons également détecté par immunobuvardage de type western des baisses significatives de l’acétylation de résidus de l’histone 3. Les niveaux d’expression des enzymes responsables de cette acétylation, les histones acétyltransférases CBP, P300 et TIP60 ainsi que de l’oncogène C-MYC étaient également diminuées. Par des analyses de séquençage de l’ARN, nous avons observé une augmentation de l’expression des gènes impliquées dans les processus d’apoptose et de différentiation cellulaire, ainsi qu’une diminution des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire comme en particulier les gènes cibles de C-MYC. Ces résultats prometteurs suggèrent le potentiel prometteur de la proscillaridine A comme nouvelle thérapie pour les patients atteints de LLA.