Effet de la signalisation de ErbB2 et ErbB3 sur l'activité transcriptionnelle des récepteurs des estrogènes et sur la prolifération cellulaire

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Antineoplastic Cytotoxicity and Immune Adjuvancy of a Recombinant Oncolytic Poliovirus

Our group has pioneered the development of a live-attenuated poliovirus, called PVSRIPO, for the purpose of targeting cancer. Despite clinical progress, the cancer selective cytotoxicity and immunotherapeutic potential of PVSRIPO has not yet been mechanistically dissected. Defining such mechanisms may inform its clinical application.

Herein I describe the discovery of a mechanism by which the MAP-Kinase Interacting Kinases (MNKs) regulate PVSRIPO cytotoxicity in cancer. In doing so, I delineate a novel, intricate network connecting the MNK and mTOR signaling pathway that regulates activity of a splicing kinase called the Ser-Arg Rich Protein Kinase (SRPK), and define SRPK as an impediment to IRES mediated translation. Moreover, I demonstrate that MNK regulates mTORC1 associations that determine its substrate proximity and thus, activity. In a collaborative effort, we found that PVSRIPO oncolysis produces antigen specific, cytolytic anti-tumor immunity in an in vitro human system and that much of the observed adjuvancy is due to the direct infection of dendritic cells (DCs) by the virus itself; implicating PVSRIPO as a potent adjuvant. In summary, oncogenic signaling in part through MNK leads to cancer specific cytotoxicity by PVSRIPO that engages an inflammatory environment conducive to DC activation and antigen specific T cell antigen immunity.

Temporomandibular joint pain: a critical role for Trpv4 in the trigeminal ganglion.

Temporomandibular joint disorder (TMJD) is known for its mastication-associated pain. TMJD is medically relevant because of its prevalence, severity, chronicity, the therapy-refractoriness of its pain, and its largely elusive pathogenesis. Against this background, we sought to investigate the pathogenetic contributions of the calcium-permeable TRPV4 ion channel, robustly expressed in the trigeminal ganglion sensory neurons, to TMJ inflammation and pain behavior. We demonstrate here that TRPV4 is critical for TMJ-inflammation-evoked pain behavior in mice and that trigeminal ganglion pronociceptive changes are TRPV4-dependent. As a quantitative metric, bite force was recorded as evidence of masticatory sensitization, in keeping with human translational studies. In Trpv4(-/-) mice with TMJ inflammation, attenuation of bite force was significantly less than in wildtype (WT) mice. Similar effects were seen with systemic application of a specific TRPV4 inhibitor. TMJ inflammation and mandibular bony changes were apparent after injections of complete Freund adjuvant but were remarkably independent of the Trpv4 genotype. It was intriguing that, as a result of TMJ inflammation, WT mice exhibited significant upregulation of TRPV4 and phosphorylated extracellular-signal-regulated kinase (ERK) in TMJ-innervating trigeminal sensory neurons, which were absent in Trpv4(-/-) mice. Mice with genetically-impaired MEK/ERK phosphorylation in neurons showed resistance to reduction of bite force similar to that of Trpv4(-/-) mice. Thus, TRPV4 is necessary for masticatory sensitization in TMJ inflammation and probably functions upstream of MEK/ERK phosphorylation in trigeminal ganglion sensory neurons in vivo. TRPV4 therefore represents a novel pronociceptive target in TMJ inflammation and should be considered a target of interest in human TMJD.

Effet de la signalisation de ErbB2 et ErbB3 sur l'activité transcriptionnelle des récepteurs des estrogènes et sur la prolifération cellulaire

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Seawater carbonate chemistry and echinoderm Asterias rubens biological processes during experiments, 2011

We compared effects of exposure to predicted near-future (2100) ocean acidification (OA; pH 7.7) and normal seawater (Control; pH 8.1) on immune and stress responses in the adult sea star Asterias rubens. Analyses were made after one week and after six months of continuous exposure. Following one week exposure to acidified water, the pH of coelomic fluid was significantly reduced. Levels of the chaperon Hsp70 were elevated while key cellular players in immunity, coelomocytes, were reduced by approximately 50%. Following long-term exposure (six months) levels of Hsp70 returned to control values, whereas immunity was further impaired, evidenced by the reduced phagocytic capacity of coelomocytes and inhibited activation of p38 MAP-kinase. Such impacts of reduced seawater pH may have serious consequences for resistance to pathogens in a future acidified ocean.

Rôles de deux corécepteurs impliqués dans le maintien des cellules T mémoires CD8+ et la maturation des cellules dendritiques

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.

Caractérisation du rôle signalétique de la protéine de polarité CRB3 dans le cancer

Les épithéliums recouvrent l’ensemble des surfaces et des cavités internes du corps humain. Le fonctionnement des cellules épithéliales repose sur la répartition des constituants cellulaires au sein de compartiments distincts : un compartiment apical, un compartiment latéral, et un compartiment basal : c’est ce que l’on appelle la polarité apico-basale. Plus de 80 % des cancers proviennent d’un dérèglement des cellules épithéliales. De plus, la polarité épithéliale est perdue lors des stades avancés du cancer, suggérant qu’elle contribue activement à la progression tumorale. C’est pourquoi il apparaît crucial de mieux comprendre les mécanismes qui régulent la polarité épithéliale. La polarité est assurée par un ensemble de protéines réparties au sein des différents compartiments et agissant sous forme de modules très dynamiques. Un de ces modules est articulé autour de la protéine CRB3, qui agit comme un déterminant apical essentiel des cellules épithéliales. L’expression de CRB3 est perdue dans de nombreuses lignées cellulaires cancéreuses en culture, suggérant que CRB3 pourrait détenir des fonctions inhibitrices de certains processus liés à l’avancement tumoral. Cependant, l’impact fonctionnel de la perte de CRB3 dans ces lignées cancéreuses reste encore peu connu, tout comme les mécanismes signalétiques agissant en aval de CRB3. Les travaux présentés dans cette thèse mettent en lumière de nouvelles évidences concernant le rôle fonctionnel de la perte de CRB3 dans différentes lignées cellulaires cancéreuses. Plus précisément, nous montrons que CRB3 détient un rôle signalétique important lui conférant une fonction à la fois dans la morphogenèse épithéliale, mais également dans le maintien de l’intégrité épithéliale. Dans un premier temps, nous montrons que la ré-expression de CRB3 dans des cellules cancéreuses d’origine épithéliale permet le rétablissement d’une morphologie de type épithéliale, en lien avec l’organisation d’un réseau circonférentiel d’acto-myosine. Nous identifions également le sentier signalétique activé en aval de CRB3 et menant à l’activation de la petite GTPase RhoA, nécessaire au remodelage de la morphologie et du réseau d’acto-myosine des cellules cancéreuses. Ce sentier semble notamment jouer un rôle important en aval de CRB3 pour limiter la migration cellulaire. Ensuite, nous montrons que CRB3 contrôle différents sentiers signalétiques, et notamment la voie ERK MAP Kinase, une voie de signalisation fortement dérégulée dans le cancer. Bien que le rôle fonctionnel de cette régulation soit encore inconnu, elle pourrait contribuer à limiter la progression tumorale en aval de CRB3. Enfin, nous montrons que la perte d’expression de Crb3 chez la souris induit une mortalité périnatale associée à des défauts de morphogenèse épithéliale, indiquant que Crb3 est requise pour la viabilité des souris et le développement des structures épithéliales. L’ensemble de ces travaux contribue à une meilleure compréhension des mécanismes liant la perte de la polarité épithéliale à l’avancement du processus tumoral, et vise à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter contre le développement de.cancers.

Rôles de deux corécepteurs impliqués dans le maintien des cellules T mémoires CD8+ et la maturation des cellules dendritiques

La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.

The role of non-coding RNA in the development of pulmonary arterial hypertension

Pulmonary arterial hypertension (PAH) is a progressive disease of the small pulmonary arteries, characterised by pulmonary vascular remodelling due to excessive proliferation and resistance to apoptosis of pulmonary artery endothelial cells (PAECs) and pulmonary artery smooth muscle cells (PASMCs). The increased pulmonary vascular resistance and elevated pulmonary artery pressures result in right heart failure and premature death. Germline mutations of the bone morphogenetic protein receptor-2 (bmpr2) gene, a receptor of the transforming growth factor beta (TGF-β) superfamily, account for approximately 75%-80% of the cases of heritable form of PAH (HPAH) and 20% of sporadic cases or idiopathic PAH (IPAH). IPAH patients without known bmpr2 mutations show reduced expression of BMPR2. However only ~ 20% of bmpr2-mutation carriers will develop the disease, due to an incomplete penetrance, thus the need for a ‘second hit’ including other genetic and/or environmental factors is accepted. Diagnosis of PAH occurs most frequently when patients have reached an advanced stage of disease. Although modern PAH therapies can markedly improve a patient’s symptoms and slow the rate of clinical deterioration, the mortality rate from PAH remains unacceptably high. Therefore, the development of novel therapeutic approaches is required for the treatment of this multifaceted disease. Noncoding RNAs (ncRNAs) include microRNAs (miRNAs) and long noncoding RNAs (lncRNAs). MiRNAs are ~ 22 nucleotide long and act as negative regulators of gene ex-pression via degradation or translational inhibition of their target mRNAs. Previous studies showed extensive evidence for the role of miRNAs in the development of PAH. LncRNAs are transcribed RNA molecules greater than 200 nucleotides in length. Similar to classical mRNA, lncRNAs are translated by RNA polymerase II and are generally alternatively spliced and polyadenylated. LncRNAs are highly versatile and function to regulate gene expression by diverse mechanisms. Unlike miRNAs, which exhibit well-defined actions in negatively regulating gene expression via the 3’-UTR of mRNAs, lncRNAs play more diverse and unpredictable regulatory roles. Although a number of lncRNAs have been intensively investigated in the cancer field, studies of the role of lncRNAs in vascular diseases such as PAH are still at a very early stage. The aim of this study was to investigate the involvement of specific ncRNAs in the development of PAH using experimental animal models and cell culture. The first ncRNA we focused on was miR-143, which is up-regulated in the lung and right ventricle tissues of various animal models of PH, as well as in the lungs and PASMCs of PAH patients. We show that genetic ablation of miR-143 is protective against the development of chronic hypoxia induced PH in mice, assessed via measurement of right ventricular systolic pressure (RVSP), right ventricular hypertrophy (RVH) and pulmonary vascular remodelling. We further report that knockdown of miR-143-3p in WT mice via anti-miR-143-3p administration prior to exposure of mice to chronic hypoxia significantly decreases certain indices of PH (RVSP) although no significant changes in RVH and pulmo-nary vascular remodelling were observed. However, a reversal study using antimiR-143-3p treatment to modulate miR-143-3p demonstrated a protective effect on RVSP, RVH, and muscularisation of pulmonary arteries in the mouse chronic hypoxia induced PH model. In vitro experiments showed that miR-143-3p overexpression promotes PASMC migration and inhibits PASMC apoptosis, while knockdown miR-143-3p elicits the opposite effect, with no effects observed on cellular proliferation. Interestingly, miR-143-3p-enriched exosomes derived from PASMCs mediated cell-to-cell communication between PASMCs and PAECs, contributing to the pro-migratory and pro-angiogenic phenotype of PAECs that underlies the pathogenesis of PAH. Previous work has shown that miR-145-5p expression is upregulated in the chronic hypoxia induced mouse model of PH, as well as in PAH patients. Genetic ablation and pharmacological inhibition (subcutaneous injection) of miR-145-5p exert a protective against the de-velopment of PAH. In order to explore the potential for alternative, more lung targeted delivery strategies, miR-145-5p expression was inhibited in WT mice using intranasal-delivered antimiR-145-5p both prior to and post exposure to chronic hypoxia. The decreased expression of miR-145-5p in lung showed no beneficial effect on the development of PH compared with control antimiRNA treated mice exposed to chronic hypoxia. Thus, miR-143-3p modulated both cellular and exosome-mediated responses in pulmonary vascular cells, while the inhibition of miR-143-3p prevented the development of experimental pulmonary hypertension. We focused on two lncRNAs in this project: Myocardin-induced Smooth Muscle Long noncoding RNA, Inducer of Differentiation (MYOSLID) and non-annotated Myolnc16, which were identified from RNA sequencing studies in human coronary artery smooth muscle cells (HCASMCs) that overexpress myocardin. MYOSLID was significantly in-creased in PASMCs from patients with IPAH compared to healthy controls and increased in circulating endothelial progenitor cells (EPCs) from bmpr2 mutant PAH patients. Exposure of PASMCs to hypoxia in vitro led to a significant upregulation in MYOSLID expres-sion. MYOSLID expression was also induced by treatment of PASMC with BMP4, TGF-β and PDGF, which are known to be triggers of PAH in vitro. Small interfering RNA (siR-NA)-mediated knockdown MYOSLID inhibited migration and induced cell apoptosis without affecting cell proliferation and upregulated several genes in the BMP pathway in-cluding bmpr1α, bmpr2, id1, and id3. Modulation of MYOSLID also affected expression of BMPR2 at the protein level. In addition, MYOSLID knockdown affected the BMP-Smad and BMP-non-Smad signalling pathways in PASMCs assessed by phosphorylation of Smad1/5/9 and ERK1/2, respectively. In PAECs, MYOSLID expression was also induced by hypoxia exposure, VEGF and FGF2 treatment. In addition, MYOSLID knockdown sig-nificantly decreased the proliferation of PAECs. Thus, MYOSLID may be a novel modulator in pulmonary vascular cell functions, likely through the BMP-Smad and –non-Smad pathways. Treatment of PASMCs with inflammatory cytokines (IL-1 and TNF-α) significantly in-duced the expression of Myolnc16 at a very early time point. Knockdown of Myolnc16 in vitro decreased the expression of il-6, and upregulated the expression of il-1 and il-8 in PASMCs. Moreover, the expression levels of chemokines (cxcl1, cxcl6 and cxcl8) were sig-nificantly decreased with Myolnc16 knockdown. In addition, Myolnc16 knockdown decreased the MAP kinase signalling pathway assessed by phosphorylation of ERK1/2 and p38 MAPK and inhibited cell migration and proliferation in PASMCs. Thus, Myolnc16 may a novel modulator of PASMCs functions through anti-inflammatory signalling pathways. In summary, in this thesis we have demonstrated how miR-143-3p plays a protective role in the development of PH both in vivo animal models and patients, as well as in vitro cell cul-ture. Moreover, we have showed the role of two novel lncRNAs in pulmonary vascular cells. These ncRNAs represent potential novel therapeutic targets for the treatment of PAH with further work addressing to investigate the target genes, and the pathways modulated by these ncRNAs during the development of PAH.

The central role of Fyn kinase in axon-glial signalling and translation of myelin proteins

During central nervous system myelination, oligodendrocytes extend membrane processes towards an axonal contact site which is followed by ensheathment resulting in a compacted multilamellar myelin sheath. The formation of this axon-glial unit facilitates rapid saltatory propagation of action potentials along the axon and requires the synthesis and transport of copious amounts of lipids and proteins to the axon-glial contact site. Fyn is a member of the Src family of non receptor tyrosine kinases and inserted into the inner leaflet of the oligodendrocyte membrane by acylation. Fyn activity plays a pivotal role in the maturation of oligodendrocytes and the myelination process. It was suggested previously that Fyn kinase can be stimulated by binding of a neuronal ligand to oligodendroglial F3/ contactin, a glycosyl-phosphatidyl-inositol anchored immunoglobulin superfamily (IgSF) member protein. It could be shown here, that neuronal cell adhesion molecule L1 binds to oligodendrocytes in an F3-dependent manner and activates glial Fyn. In the search for downstream participants of this novel axon-glial signalling cascade, heterogeneous nuclear ribonucleoprotein (hnRNP) A2 was identified as a novel Fyn target in oligodendrocytes. HnRNP A2 was known to be involved in the localisation of translationally repressed myelin basic protein (MBP) mRNA by binding to a cis acting A2 response element (A2RE) present in the 3’ untranslated region. Transport of MBP mRNAs occurs in RNA-protein complexes termed RNA granules and translational repression during transport is achieved by hnRNP A2-mediated recruitment of hnRNP E1 to the granules. It could be shown here, that Fyn activity leads to enhanced translation of reporter mRNA containing a part of the 3’ UTR of MBP including the A2RE. Furthermore hnRNP E1 seems to dissociate from RNA granules in response to Fyn activity and L1 binding. These findings suggest a novel form of neuron- glial communication: Axonal L1 binding to oligodendroglial F3 activates Fyn kinase. Activated Fyn phosphorylates hnRNP A2 leading to removal of hnRNP E1 from RNA granules initiating the translation of MBP mRNA. MBP is the second most abundant myelin protein and mice lacking this protein show a severe hypomyelination phenotype. Moreover, the brains of Fyn knock out mice contain reduced MBP levels and are hypomyelinated. Hence, L1-mediated MBP synthesis via Fyn as a central molecule could be part of a regulatory mechanism required for myelinogenesis in the central nervous system.

The peripheral pro-nociceptive state induced by repetitive inflammatory stimuli involves continuous activation of protein kinase A and protein kinase C epsilon and its Na(v)1.8 sodium channel functional regulation in the primary sensory neuron

In the present study, the participation of the Na(v)1.8 sodium channel was investigated in the development of the peripheral pro-nociceptive state induced by daily intraplantar injections of PGE(2) in rats and its regulation in vivo by protein kinase A (PKA) and protein kinase C epsilon (PKC epsilon) as well. In the prostaglandin E(2) (PGE(2))-induced persistent hypernociception, the Na(v)1.8 mRNA in the dorsal root ganglia (DRG) was up-regulated. The local treatment with dipyrone abolished this persistent hypernociception but did not alter the Na(v)1.8 mRNA level in the DRG. Daily intrathecal administrations of antisense Na(v)1.8 decreased the Na(v)1.8 mRNA in the DRG and reduced ongoing persistent hypernociception. once the persistent hypernociception had been abolished by dipyrone, but not by Na(v)1.8 antisense treatment, a small dose of PGE(2) restored the hypernociceptive plateau. These data show that, after a period of recurring inflammatory stimuli, an intense and prolonged nociceptive response is elicited by a minimum inflammatory stimulus and that this pro-nociceptive state depends on Na(v)1.8 mRNA up-regulation in the DRG. in addition, during the persistent hypernociceptive state, the PKA and PKC epsilon expression and activity in the DRG are up-regulated and the administration of the PKA and PKC epsilon inhibitors reduce the hypernociception as well as the Na(v)1.8 mRNA level. In the present study, we demonstrated that the functional regulation of the Na(v)1.8 mRNA by PKA and PKC epsilon in the primary sensory neuron is important for the development of the peripheral pro-nociceptive state induced by repetitive inflammatory stimuli and for the maintenance of the behavioral persistent hypernociception. (C) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Cross-talk of protein kinase B (PKB/Akt) with the transcription factor NFAT and the Src kinase Fyn in T lymphocytes

Magdeburg, Univ., Fak. für Naturwiss., Diss., 2010

A role for the src family kinase Fyn in NK cell activation and the formation of the repertoire of Ly49 receptors.

NK cell function is regulated by a dual receptor system, which integrates signals from triggering receptors and MHC class I-specific inhibitory receptors. We show here that the src family kinase Fyn is required for efficient, NK cell-mediated lysis of target cells, which lack both self-MHC class I molecules and ligands for NKG2D, an activating NK cell receptor. In contrast, NK cell inhibition by the MHC class I-specific receptor Ly49A was independent of Fyn, suggesting that Fyn is specifically required for NK cell activation via non-MHC receptor(s). Compared to wild type, significantly fewer Fyn-deficient NK cells expressed the inhibitory Ly49A receptor. The presence of a transgenic Ly49A receptor together with its H-2(d) ligand strongly reduced the usage of endogenous Ly49 receptors in Fyn-deficient mice. These data suggest a model in which the repertoire of inhibitory Ly49 receptors is formed under the influenced of Fyn-dependent NK cell activation as well as the respective MHC class I environment. NK cells may acquire Ly49 receptors until they generate sufficient inhibitory signals to balance their activation levels. Such a process would ensure the induction of NK cell self-tolerance.

Hepatitis C virus NS5A protein binds the SH3 domain of the Fyn tyrosine kinase with high affinity: mutagenic analysis of residues within the SH3 domain that contribute to the interaction

Background: The hepatitis C virus (HCV) non-structural 5A protein (NS5A) contains a highly conserved C-terminal polyproline motif with the consensus sequence Pro-X-X- Pro-X-Arg that is able to interact with the Src-homology 3 (SH3) domains of a variety of cellular proteins. Results: To understand this interaction in more detail we have expressed two N-terminally truncated forms of NS5A in E. coli and examined their interactions with the SH3 domain of the Src-family tyrosine kinase, Fyn. Surface plasmon resonance analysis revealed that NS5A binds to the Fyn SH3 domain with what can be considered a high affinity SH3 domain-ligand interaction (629 nM), and this binding did not require the presence of domain I of NS5A (amino acid residues 32-250). Mutagenic analysis of the Fyn SH3 domain demonstrated the requirement for an acidic cluster at the C-terminus of the RT-Src loop of the SH3 domain, as well as several highly conserved residues previously shown to participate in SH3 domain peptide binding. Conclusion: We conclude that the NS5A: Fyn SH3 domain interaction occurs via a canonical SH3 domain binding site and the high affinity of the interaction suggests that NS5A would be able to compete with cognate Fyn ligands within the infected cell.

Expression und Funktion der Lyn Kinase in Oligodendrozyten

Die Bildung, Aufrechterhaltung und die Funktionalität von Oligodendrozyten, den myelinisierenden Zellen des ZNS, bedarf einer präzisen Regulation von Ereignissen wie Migration, Proliferation und Differenzierung. Die Src-Kinasen spielen in vielen Signalkaskaden eine zentrale Rolle. In murinen Oligodendrozyten werden die beiden Src-Kinasen Fyn und Lyn exprimiert, diese Arbeit konzentriert sich auf die Analyse der Lyn Kinase. Es konnte die Expression von Lyn in Oligodendrozyten und Myelin in vitro und in vivo bestätigen werden, sowie die Lokalisation innerhalb und außerhalb von rafts. Je älter die Mäuse, desto weniger Lyn wird in Myelin exprimiert und desto stärker ist das verbleibende Lyn in den rafts lokalisiert. Die Aktivität von Lyn ist im Myelin 12-Tage alter Mäuse am höchsten. Synchronisation des Zellzyklus in Oli-neu Zellen zeigte eine zyklische Expression von Lyn. Transfektion aktiver und inaktiver Konstrukte machte deutlich, dass eine Lyn Aktivität die Zellausläufer Bildung, sowie die Differenzierung der Zelle, hemmt. Es konnte eine Assoziation der GluRB/C Untereinheit des AMPA Rezeptors mit Lyn nachgewiesen werden. Stimulierung des AMPA-Rezeptors mit Glutamat führte zu einer Aktivierung der Lyn Kinase und daraus resultierend, zu einer Inhibierung der Zelldifferenzierung. Welche biologische Relevanz diese Ergebnisse haben könnten, wurde in drei Hypothesen festgehalten. Zum einen könnte die Lyn Kinase den zeitlichen Übergang von Proliferation und Differenzierung in Oligodendrozyten regulieren und zwar sowohl in perinatalen oligodendroglialen Vorläuferzellen, als auch, unter besonderen Umständen, in adulten oligodendroglialen Vorläuferzellen. Des Weiteren könnte die Lyn Kinase auch eine Rolle in der Neuron-Glia-Synapsenbildung spielen. Weitere Versuche, insbesondere in vivo, müssen folgen, um diese Hypothesen zu bestätigen oder zu widerlegen.