887 resultados para Human Insulin Mutant
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BACKGROUND: HIV-1 Vpu targets newly synthesized CD4 receptor for rapid degradation by a process reminiscent of endoplasmic reticulum (ER)-associated protein degradation (ERAD). Vpu is thought to act as an adaptor protein, connecting CD4 to the ubiquitin (Ub)-proteasome degradative system through an interaction with beta-TrCP, a component of the SCFbeta-TrCP E3 Ub ligase complex. RESULTS: Here, we provide direct evidence indicating that Vpu promotes trans-ubiquitination of CD4 through recruitment of SCFbeta-TrCP in human cells. To examine whether Ub conjugation occurs on the cytosolic tail of CD4, we substituted all four Ub acceptor lysine residues for arginines. Replacement of cytosolic lysine residues reduced but did not prevent Vpu-mediated CD4 degradation and ubiquitination, suggesting that Vpu-mediated CD4 degradation is not entirely dependent on the ubiquitination of cytosolic lysines and as such might also involve ubiquitination of other sites. Cell fractionation studies revealed that Vpu enhanced the levels of ubiquitinated forms of CD4 detected in association with not only the ER membrane but also the cytosol. Interestingly, significant amounts of membrane-associated ubiquitinated CD4 appeared to be fully dislocated since they could be recovered following sodium carbonate salt treatment. Finally, expression of a transdominant negative mutant of the AAA ATPase Cdc48/p97 involved in the extraction of ERAD substrates from the ER membrane inhibited Vpu-mediated CD4 degradation. CONCLUSION: Taken together, these results are consistent with a model whereby HIV-1 Vpu targets CD4 for degradation by an ERAD-like process involving most likely poly-ubiquitination of the CD4 cytosolic tail by SCFbeta-TrCP prior to dislocation of receptor molecules across the ER membrane by a process that depends on the AAA ATPase Cdc48/p97.
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La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire, ce qui en fait une cible de choix pour le traitement de différents cancers. À cet effet, plusieurs inhibiteurs spécifiques de la DHFRh, les antifolates, ont été mis au point : le méthotrexate (MTX) et le pemetrexed (PMTX) en sont de bons exemples. Malgré l’efficacité clinique certaine de ces antifolates, le développement de nouveaux traitements s’avère nécessaire afin de réduire les effets secondaires liés à leur utilisation. Enfin, dans l’optique d’orienter la synthèse de nouveaux composés inhibiteurs des DHFRh, une meilleure connaissance des interactions entre les antifolates et leur enzyme cible est primordiale. À l’aide de l’évolution dirigée, il a été possible d’identifier des mutants de la DHFRh pour lesquels l’affinité envers des antifolates cliniquement actifs se voyait modifiée. La mutagenèse dite ¬¬de saturation a été utilisée afin de générer des banques de mutants présentant une diversité génétique au niveau des résidus du site actif de l’enzyme d’intérêt. De plus, une nouvelle méthode de criblage a été mise au point, laquelle s’est avérée efficace pour départager les mutations ayant entrainé une résistance aux antifolates et/ou un maintient de l’activité enzymatique envers son substrat natif, soient les phénotypes d’activité. La méthode de criblage consiste dans un premier temps en une sélection bactérienne à haut débit, puis dans un second temps en un criblage sur plaques permettant d’identifier les meilleurs candidats. Plusieurs mutants actifs de la DHFRh, résistants aux antifolates, ont ainsi pu être identifiés et caractérisés lors d’études de cinétique enzymatique (kcat et IC50). Sur la base de ces résultats cinétiques, de la modélisation moléculaire et des données structurales de la littérature, une étude structure-activité a été effectuée. En regardant quelles mutations ont les effets les plus significatif sur la liaison, nous avons commencé à construire un carte moléculaire des contacts impliqués dans la liaison des ligands. Enfin, des connaissances supplémentaires sur les propriétés spécifiques de liaison ont put être acquises en variant l’inhibiteur testé, permettant ainsi une meilleure compréhension du phénomène de discrimination du ligand.
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Dans les cellules eucaryotes, le trafic intracellulaire de nombreuses protéines est assuré par des vésicules de transport tapissées de clathrine. Les complexes adaptateurs de clathrine (AP) sont responsables de l’assemblage de ces vésicules et de la sélection des protéines qui seront transportées. Nous avons étudié cinq familles atteintes du syndrome neurocutané MEDNIK qui est caractérisé par un retard mental, une entéropathie, une surdité, une neuropathie périphérique, de l’icthyose et de la kératodermie. Tous les cas connus de cette maladie à transmission autosomique récessive sont originaires de la région de Kamouraska, dans la province de Québec. Par séquençage direct des gènes candidats, nous avons identifié une mutation impliquant le site accepteur de l’épissage de l’intron 2 du gène codant pour la sous-unité σ1 du complexe AP1 (AP1S1). Cette mutation fondatrice a été retrouvée chez tous les individus atteints du syndrome MEDNIK et altère l’épissage normal du gène, menant à un codon stop prématuré. Afin de valider l’effet pathogène de la mutation, nous avons bloqué la traduction de cette protéine chez le poisson zébré en injectant une séquence d’oligonucléotides antisenses spécifique à AP1S1. À 48 heures après la fertilisation, les larves knock down pour AP1S1 montrent une réduction de la pigmentation, une désorganisation de la structure de l’épiderme et une perturbation du développement moteur. Alors que la surexpression de l’AP1S1 humain dans ce modèle a permis la récupération du phénotype normal, l’expression de l’AP1S1 mutant fut sans effet sur les phénotypes moteurs et cutanés des larves knock down. Les résultats obtenus montrent que la mutation du AP1S1 responsable du syndrome de MEDNIK est associée à une perte de fonction et que la sous-unité σ1 du complexe AP1 joue un rôle crucial dans l’organisation de l’épiderme et le développement de la moelle épinière.
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Chez Saccharomyces cerevisiae, les souches mutantes pour Rrd1, une protéine qui possède une activité de peptidyl prolyl cis/trans isomérase, montrent une résistance marquée à la rapamycine et sont sensibles au 4-nitroquinoline 1-oxide, un agent causant des dommages à l’ADN. PTPA, l’homologue de Rrd1 chez les mammifères, est reconnu en tant qu’activateur de protéine phosphatase 2A. Notre laboratoire a précédemment démontré que la surexpression de PTPA mène à l’apoptose de façon indépendante des protéines phosphatase 2A. La fonction moléculaire de Rrd1/PTPA était encore largement inconnue au départ de mon projet de doctorat. Mes recherches ont d’abord montré que Rrd1 est associé à la chromatine ainsi qu’à l’ARN polymérase II. L’analyse in vitro et in vivo par dichroïsme circulaire a révélé que Rrd1 est responsable de changements au niveau de la structure du domaine C-terminal de la grande sous-unité de l’ARN polymérase II, Rpb1, en réponse à la rapamycine et au 4-nitroquinoline 1-oxide. Nous avons également démontré que Rrd1 est requis pour modifier l’occupation de l’ARN polymérase II sur des gènes répondant à un traitement à la rapamycine. Finalement, nous avons montré que suite à un traitement avec la rapamycine, Rrd1 médie la dégradation de l’ARN polymérase II et que ce mécanisme est indépendant de l’ubiquitine. La dernière partie de mon projet était d’acquérir une meilleure connaissance de la fonction de PTPA, l’homologue de Rrd1 chez les mammifères. Nos résultats montrent que le «knockdown» de PTPA n’affecte pas la sensibilité des cellules à différentes drogues telles que la rapamycine, le 4-nitroquinoline 1-oxide ou le peroxyde d’hydrogène (H2O2). Nous avons également tenté d’identifier des partenaires protéiques pour PTPA grâce à la méthode TAP, mais nous ne sommes pas parvenus à identifier de partenaires stables. Nous avons démontré que la surexpression de la protéine PTPA catalytiquement inactive n’induisait pas l’apoptose indiquant que l’activité de PTPA est requise pour produire cet effet. Finalement, nous avons tenté d’étudier PTPA dans un modèle de souris. Dans un premier lieu, nous avons déterminé que PTPA était exprimé surtout au niveau des tissus suivants : la moelle osseuse, le thymus et le cerveau. Nous avons également généré avec succès plusieurs souris chimères dans le but de créer une souris «knockout» pour PTPA, mais l’allèle mutante ne s’est pas transférée au niveau des cellules germinales. Mes résultats ainsi que ceux obtenus par mon laboratoire sur la levure suggèrent un rôle général pour Rrd1 au niveau de la régulation des gènes. La question demeure toujours toutefois à savoir si PTPA peut effectuer un rôle similaire chez les mammifères et une vision différente pour déterminer la fonction de cette protéine sera requise pour adresser adéquatement cette question dans le futur.
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L’aquaporine-2 (AQP2) est le canal responsable de la réabsorption finale d’eau au niveau du tubule collecteur du rein. À la base, contenue dans des vésicules internes, l’AQP2 est acheminée à la membrane apicale des cellules principales du tubule collecteur suite à une stimulation par l’hormone antidiurétique (ADH). L’incapacité à accomplir cette fonction entraîne le diabète insipide néphrogénique (DIN), une maladie caractérisée par l’inhabileté du rein à concentrer l’urine, entraînant une production de volumes urinaires élevés. Alors que les mutations récessives génèrent des protéines mal structurées et incapables de former des tétramères, les mutations dominantes sont capables de s’associer à leurs homologues sauvages, engendrant ainsi un DIN même chez les patients hétérozygotes. Ce mémoire présente l’analyse biochimique et fonctionnelle d’une nouvelle mutation naturelle de l’AQP2, la mutation T179N, aussi responsable du DIN. Cette dernière est particulièrement intéressante de par son génotype qui implique un caractère dominant, et sa position extracellulaire habituellement réservée aux mutations récessives. Les études comparatives de T179N à deux modèles de mutation récessive et dominante démontrent, tant en ovocytes de Xenopus laevis qu’en lignée cellulaire mpkCCDc14, le caractère récessif de cette nouvelle mutation. Les tests d’immunobuvardage de lysats d’ovocytes en membranes totales et membranes plasmiques purifiées ont révélé que seule la forme sauvage atteint la membrane plasmique alors que le mutant T179N est séquestré dans la cellule. En accord avec ce résultat, les analyses de perméabilité fonctionnelle démontrent aussi une absence d’activité pour T179N. En cellule mpkCCDc14, le mutant T179N exprimé seul n’atteint pas la membrane plasmique suite à l’action de la forskoline, contrairement à la forme sauvage. Cependant, ce mutant peut s’associer à son homologue sauvage en coexpression tant dans les ovocytes qu’en lignée mpkCCDc14 sans toutefois engendrer l’effet typique de dominance négative. En fait, dans ce contexte de coexpression, on remarque une augmentation de la Pf de 83±7 % et une récupération d’adressage à la membrane plasmique en cellule (immunofluorescence). En conclusion, T179N serait un mutant récessif fonctionnellement récupérable lorsqu’en présence de l’AQP2 sauvage.
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La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.
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Background: Leptin is produced predominantly by white adipocytes; in adults it regulates appetite and energy expenditure but its role in the neonate remains to be fully established. Objectives: To examine the effects of acute administration of recombinant human leptin on the endocrine profile and thermoregulation of neonatal pigs. Methods: 24 pairs of siblings (n = 48) were administered with either a single dose (4 mu g ml(-1) kg(-1) body weight) of leptin (L: n = 24) or a placebo (P: n = 24) on day 6 of neonatal life. Rectal temperature was recorded, and tissue samples were taken at 1 (n = 12), 2 (n = 12), 4 (n = 12) or 6 (n = 12) hours post-administration. Plasma concentrations of hormones and metabolites were determined in conjunction with messenger RNA (mRNA) for leptin and uncoupling protein-2. Results: Plasma leptin increased following leptin administration, and differences in concentrations of insulin, thyroxine and non-esterified fatty acids were observed between the two groups. Initially, rectal temperature decreased in L pigs but returned to start values by 1.5 h. This decline in rectal temperature was delayed in placebo animals, resulting in differences between treatments at 1.5 and 2 h. Conclusions: Acute leptin administration alters the endocrine profile of pigs and influences the thermoregulatory ability of the neonate. Copyright (C) 2007 S. Karger AG, Basel.
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G-protein-coupled receptors (GPCRs) represent the largest family of receptors involved in transmembrane signaling. Although these receptors were generally believed to be monomeric entities, accumulating evidence supports the presence of GPCRs in multimeric forms. Here, using immunoprecipitation as well as time-resolved fluorescence resonance energy transfer to assess protein-protein interactions in living cells, we unambiguously demonstrate the occurrence of dimerization of the human histamine H-1 receptor. We also show the presence of domain-swapped H-1 receptor dimers in which there is the reciprocal exchange of transmembrane domain TM domains 6 and 7 between the receptors present in the dimer. Mutation of aspartate(107) in transmembrane (TM) 3 or phenylalanine(432) in TM6 to alanine results in two radioligand-binding-deficient mutant H-1 receptors. Coexpression of H-1 D(107)A and H-1 F(432)A, however, results in a reconstituted radioligand binding site that exhibits a pharmacological profile that corresponds to the wildtype H-1 receptor. Interestingly, the H-1 receptor radioligands [H-3] mepyramine and [H-3]-(-)- trans-1-phenyl-3-N, N-dimethylamino-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene show differential saturation binding values (B-max) for wild-type H-1 receptors but not for the radioligand binding site that is formed upon coexpression of H-1 D(107)A and H-1 F(432)A receptors, suggesting the presence of different H-1 receptor populations.
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alpha B-Crystallin is a ubiquitous small heat-shock protein (sHsp) renowned for its chaperone ability to prevent target protein aggregation. It is stress-inducible and its up-regulation is associated with a number of disorders, including those linked to the deposition of misfolded proteins, such as Alzheimer's and Parkinson's diseases. We have characterised the formation of amyloid fibrils by human alpha B-crystallin in detail, and also that of alpha A-crystallin and the disease-related mutant R120G (alpha B-crystallin. We find that the last 12 amino acid residues of the C-terminal region of alpha B-crystallin are predicted from their physico-chemical properties to have a very low propensity to aggregate. H-1 NMR spectroscopy reveals that this hydrophilic C-terminal region is flexible both in its solution state and in amyloid fibrils, where it protrudes from the fibrillar core. We demonstrate, in addition, that the equilibrium between different protofilament assemblies can be manipulated and controlled in vitro to select for particular alpha B-crystallin amyloid morphologies. Overall, this study suggests that there could be a fine balance in vivo between the native functional sHsp state and the formation of amyloid fibrils. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.
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There has been increasing interest in health benefits of conjugated linoleic acid (CLA) based on findings with laboratory animals. Some human studies have also suggested health benefits of CLA, but because of the mixes used these could not be readily associated with a particular isomer of CLA. A recent study examined the separate effects of near-pure cis-9,trans-11 CLA (c9,t11 CLA) or trans-10,cis-12 CLA (t10,c12 CLA) on health-related outcomes in healthy young males. The CLA isomers were provided in capsules and at three doses (up to about 2.5 g/day) each for 8 weeks. Both c9,t11 and t10,c12 CLA were incorporated in a dose–response fashion into blood lipids and cells. At the doses and durations used, neither isomer of CLA affected bodyweight, body mass index or body composition, insulin sensitivity, immune function or markers of inflammation. However, at the doses and durations used, c9,t11 and t10,c12 CLA had opposing effects on blood lipid concentrations. Altered dairy cow-feeding practices were used to produce c9,t11 CLA-rich milk and, from this ultra heat-treated milk, cheese and butter were produced. The milk and the dairy products made from it had ninefold higher contents of c9,t11 CLA, higher contents of n-3 fatty acids and lower contents of total fat and of saturated fatty acids. They also contained much higher contents of trans-vaccenic acid (tVA). The modified dairy products were used in a 6-week controlled dietary intervention study in healthy middle-aged males. c9,t11 CLA and tVA were incorporated from dairy products into blood lipids and cells. Consumption of the CLA-rich (and tVA-rich) dairy products did not affect bodyweight or body mass index, insulin sensitivity or inflammatory markers. However, there were some detrimental effects on blood lipids. These effects may be due to tVA rather than to c9,t11 CLA, as they are consistent with the effects of trans fatty acids and not consistent with the effects of c9,t11 CLA identified in the earlier study with c9,t11 CLA in capsules.
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Purpose of review: This review critically evaluates studies investigating the effects of conjugated linoleic acid on human health, including effects on body composition, blood lipids, liver metabolism, insulin sensitivity and immune function. It focuses mainly on human intervention studies, but includes some reference to animal and cellular studies which provide insight into potential molecular mechanisms of action of conjugated linoleic acid. Recent findings: Human studies continue to report inconsistent effects of conjugated linoleic acid on human health. Some of these reports are based on overinterpretation of marginal effects of supplementation. Recent data suggest that the effects of the substance may be isomer dependent and that cis-9, trans-11 and trans-10, cis-12 conjugated linoleic acids have opposing effects on blood lipids and on metabolism in adipocytes and hepatic cells. Summary: Claims that conjugated linoleic acid is beneficial for health remain as yet unconvincing. Human studies investigating the effects of conjugated linoleic acid supplements have tended to use mixtures of isomers and have been inconsistent. More recent studies have attempted to use relatively pure preparations of single isomers and these studies suggest that the effects of conjugated linoleic acid may be isomer-specific. These recent data suggest a relative detrimental effect of trans-10, cis-12 conjugated linoleic acid on blood lipids. There appears to be little effect of conjugated linoleic acid on immune function and the effects on insulin sensitivity remain unclear.
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Conjugated linoleic acid (CLA) is a collective term for a mixture of positional and geometric isomers of conjugated dienoic derivatives of linoleic acid. CLA has received considerable attention as a result of animal experiments that report anti-carcinogenic, anti-atherogenic and anti-diabetic properties, and modulation of body composition and immune function. Several studies of CLA supplementation in human subjects have now been published, but in contrast to animal studies there has been marked variation between reports on the health-related outcomes. The consensus from seventeen published studies in human subjects is that CLA does not affect body weight or body composition. Some detrimental effects of the trans-10,cis-12 CLA isomer have also been reported in terms of altered blood lipid composition and impaired insulin sensitivity. Finally, CLA has only limited effects on immune functions in man. However, there have been reports of some interesting isomer-specific effects of CLA on the blood lipid profile, but not on immune function. These isomer-specific effects need further investigation. Until more is known, CLA supplementation in man should be considered with caution.
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Epidemiological studies have shown an inverse association between dietary intake of whole grains and the risk of chronic disease. This may be related to the ability to mediate a prebiotic modulation of gut microbiota. However, no studies have been conducted on the microbiota modulatory capability of whole-grain (WG) cereals. In the present study, the impact of WG wheat on the human intestinal microbiota compared to wheat bran (WB) was determined. A double-blind, randomised, crossover study was carried out in thirty-one volunteers who were randomised into two groups and consumed daily 48g breakfast cereals, either WG or WB, in two 3-week study periods, separated by a 2-week washout period. Numbers of faecal bifidobacteria and lactobacilli (the target genera for prebiotic intake), were significantly higher upon WG ingestion compared with WB. Ingestion of both breakfast cereals resulted in a significant increase in ferulic acid concentrations in blood but no discernible difference in faeces or urine. No significant differences in faecal SCFA, fasting blood glucose, insulin, total cholesterol (TC), TAG or HDL-cholesterol were observed upon ingestion of WG compared with WB. However, a significant reduction in TC was observed in volunteers in the top quartile of TC concentrations upon ingestion of either cereal. No adverse intestinal symptoms were reported and WB ingestion increased stool frequency. Daily consumption of WG wheat exerted a pronounced prebiotic effect on the human gut microbiota composition. This prebiotic activity may contribute towards the beneficial physiological effects of WG wheat.
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Diabetes and obesity are two metabolic diseases characterized by insulin resistance and a low-grade inflammation Seeking an inflammatory factor causative of the onset of insulin resistance, obesity, and diabetes, we have identified bacterial lipopolysaccharide (LPS) as a triggering factor. We found that normal endotoxemia increased or decreased during the fed or fasted state, respectively, on a nutritional basis and that a 4-week high-fat diet chronically increased plasma LPS concentration two to three times, a threshold that we have defined as metabolic endotoxemia. Importantly, a high-fat diet increased the proportion of an LPS-containing microbiota in the gut. When metabolic endotoxemia was induced for 4 weeks in mice through continuous subcutaneous infusion of LPS, fasted glycemia and insulinemia and whole-body, liver, and adipose tissue weight gain were increased to a similar extent as in highfat-fed mice. In addition, adipose tissue F4/80-positive cells and markers of inflammation, and liver triglyceride content, were increased. Furthermore, liver, but not wholebody, insulin resistance was detected in LPS-infused mice. CD14 mutant mice resisted most of the LPS and high-fat diet-induced features of metabolic diseases. This new finding demonstrates that metabolic endotoxemia dysregulates the inflammatory tone and triggers body weight gain and diabetes. We conclude that the LPS/CD14 system sets the tone of insulin sensitivity and the onset of diabetes and obesity. Lowering plasma LPS concentration could be a potent strategy for the control of metabolic diseases.
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There is evidence to suggest that insulin sensitivity may vary in response to changes in sex hormone levels. However, the results Of human studies designed to investigate changes in insulin sensitivity through the menstrual cycle have proved inconclusive. The aims of this Study were to 1) evaluate the impact of menstrual cycle phase on insulin sensitivity measures and 2) determine the variability Of insulin sensitivity measures within the same menstrual cycle phase. A controlled observational study of 13 healthy premenopausal women, not taking any hormone preparation and having regular menstrual cycles, was conducted. Insulin sensitivity (Si) and glucose effectiveness (Sg) were measured using an intravenous glucose tolerance test (IVGTT) with minimal model analysis. Additional Surrogate measures Of insulin sensitivity were calculated (homoeostasis model for insulin resistance [HOMA IR], quantitative insulin-to-glucose check index [QUICKI] and revised QUICKI [rQUICKI]), as well as plasma lipids. Each woman was tested in the luteal and follicular phases of her Menstrual cycle, and duplicate measures were taken in one phase of the cycle. No significant differences in insulin sensitivity (measured by the IVGTT or Surrogate markers) or plasma lipids were reported between the two phases of the menstrual cycle or between duplicate measures within the same phase. It was Concluded that variability in measures of insulin sensitivity were similar within and between menstrual phases.