Novel nicotinamide adenine dinucleotide analogues as selective inhibitors of NAD-dependent enzymes

Three novel dinucleotide analogues of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD+) have been synthesised from -ribonolactone. These compounds incorporate a thiophene moiety in place of nicotinamide and are hydrolytically stable. They have been evaluated as inhibitors of adenosine diphosphate ribosyl cyclase, glutamate dehydrogenase and Sir2 acyltransferase activities. Enzyme specificity and a high level of inhibition was observed for the dehydrogenase.

Electrical activity induced by nitric oxide in canine colonic circular muscle.

Nitric oxide generates slow electrical oscillations (SEOs) in cells near the myenteric edge of the circular muscle layer, which resemble slow waves generated by interstitial cells of Cajal (ICCs) at the submucosal edge of this muscle. The properties of SEOs were studied to determine whether these events are similar to slow waves. Rapid frequency membrane potential oscillations (MPOs; 16 +/- 1 cycles/min and 9.6 +/- 0.2 mV) were recorded from control muscles near the myenteric edge. Sodium nitroprusside (0.3 microM) reduced MPOs and initiated SEOs (1.3 +/- 0.3 cycles/min and 13.4 +/- 1.4 mV amplitude). SEOs were abolished by the guanylate cyclase inhibitor 1H-[1,2,4]-oxadiazolo-[4,3-a]-quinoxaline-1-one (10 microM). MPOs were abolished by nifedipine (1 microM), whereas SEO frequency increased and the amount of depolarization decreased. BAY K 8644 (1 microM) prolonged SEOs and reduced their frequency. SEOs were abolished by Ni(2+) (0.5 mM), low Ca(2+) solution (0.1 mM Ca(2+)), cyclopiazonic acid (10 microM), and the mitochondrial uncouplers antimycin (10 microM) and carbonyl cyanide p-trifluoromethoxyphenylhydrazone (1 microM). Oligomycin (10 microM) was without effect. These effects are similar to those described for colonic slow waves. Our results suggest that nitric oxide-induced SEOs are similar in mechanism to slow waves, an activity not previously thought to be generated by myenteric pacemakers.

Pharmacological characterisation of neuropeptide F (NPF)-induced effects on the motility of Mesocestoides corti (syn. Mesocestoides vogae) larvae

Neuropeptide F is the most abundant neuropeptide in parasitic flatworms and is analogous to vertebrate neuropeptide Y. This paper examines the effects of neuropeptide F on tetrathyridia of the cestode Mesocestoides vogae and provides preliminary data on the signalling mechanisms employed. Neuropeptide F ( greater than or equal to 10 muM) had profound excitatory effects on larval motility in vitro. The effects were insensitive to high concentrations (I mM) of the anaesthetic procame hydrochloride suggesting extraneuronal sites of action. Neuropeptide F activity was not significantly blocked by a FMRFamide-related peptide analog (GNFFRdFamide) that was found to inhibit GNFFRFamide-induced excitation indicating the occurrence of distinct neuropeptide F and FMRFamide-related peptide receptors. Larval treatment with guanosine 5'-O-(2-thiodiphosphate) trilithium salt prior to the addition of neuropeptide F completely abolished the excitatory effects indicating the involvement of G-proteins and a G-protein coupled receptor in neuropeptide F activity. Addition of guanosine 5'-O-(2-thiodiphosphate) following neuropeptide F had limited inhibitory effects consistent with the activation of a signalling cascade by the neuropeptide. With respect to Ca2+ involvement in neuropeptide F-induced excitation of M. vogae larvae, the L-type Ca2+-channel blockers verapamil and nifedipine both abolished neuropeptide F activity as did high Mg+ concentrations and drugs which blocked sarcoplasmic reticulum Ca2+-activated Ca2+-channels (ryanodine) and sarcoplasmic reticulum Ca2+ pumps (cyclopiazonic acid). Therefore, both extracellular and intracellular Ca2+ is important for neuropeptide F excitation in M. vogae. With resepct to second messengers, the protein kinase C inhibitor chelerythrine chloride and the adenylate cyclase inhibitor MDL-2330A both abolished neuropeptide F-induced excitation. The involvement of a signalling pathway that involves protein kinase C was further supported by the fact that phorbol-12-myristate-13-acetate,known to directly activate protein kinase C, had direct excitatory effects on larval motility. Although neuropeptide F is structurally analogous to neuropeptide Y, its mode-of-action in flatworms appears quite distinct from the common signalling mechanism seen in vertebrates. (C) 2003 on behalf of Australian Society for Parasitology Inc. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.

Discordant quantitative detection of putative biomarkers in nodal micrometastases of colorectal cancer: biological and clinical implications

Aims: Nodal expression of the carcinoembryonic antigen ( CEA), cytokeratin 20 ( CK20), and guanylyl cyclase C ( GCC) genes was measured in tandem in patients with colorectal cancer ( CRC) to assess whether there would be sufficient agreement between these markers in their ability to detect micrometastasis to qualify one of them as a universal marker, and whether frozen and paraffin wax embedded tissues would yield similar results.

Intrinsic variability in the detection of micrometastases in lymph nodes for re-staging of colorectal cancer: effect of individual markers and tissue samples

In this study, we investigated whether (a) carcinoembryonic antigen (CEA), cytokeratin-20 (CK-20) and guanylyl cyclase C (GCC) are clinically useful markers for the molecular detection of submicroscopic metastases in colorectal cancer (CRC) and (b) whether overexpression of CEA, CK-20 and GCC can be reliably detected in formalin-fixed, paraffin-embedded tissues as well as frozen lymph nodes. We studied 175 frozen lymph nodes and 158 formalin-fixed, paraffin-embedded lymph nodes from 28 cases of CRC. CEA or CK-20 or GCC-specific polymerase chain reaction (PCR) was carried out on mRNA transcripts extracted from the nodal tissues. Ten out of I I Dukes' B CRC cases had detectable CEA and CK-20 while 6 out of 11 Dukes' B CRC cases had detectable GCC. In general, the difference of re-staged cases when comparing frozen and paraffin-embedded samples was marked; the only statistically significant correlation between frozen and paraffin tissue was for the CEA marker. Our results indicated a high incidence (>50%) of detecting micrometastases in histologically-negative lymph nodes at the molecular level. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

The Gastrointestinal Peptide Obestatin Induces Vascular Relaxation Via Specific Activation of Endothelium-Dependent Nitric Oxide Signalling.

Background and purpose: Obestatin is a recently-discovered gastrointestinal peptide with established metabolic actions, which is linked to diabetes and may exert cardiovascular benefits. Here we aimed to investigate the specific effects of obestatin on vascular relaxation. Experimental approach: Cumulative relaxation responses to obestatin peptides were assessed in isolated rat aorta and mesenteric artery (n=8) in the presence/absence of selective inhibitors. Complementary studies were performed in cultured bovine aortic endothelial cells (BAEC). Key results: Obestatin peptides elicited concentration-dependent relaxation in both aorta and mesenteric artery. Responses to full-length obestatin(1-23) were greater than those to obestatin(1-10) and obestatin(11-23). Obestatin(1-23)-induced relaxation was attenuated by endothelial denudation, L-NAME (NO synthase inhibitor), high extracellular K(+) , GDP-ß-S (G protein inhibitor), MDL-12,330A (adenylate cyclase inhibitor), wortmannin (PI3K inhibitor), KN-93 (CaMKII inhibitor), ODQ (guanylate cyclase inhibitor) and iberiotoxin (BK(Ca) blocker), suggesting that it is mediated by an endothelium-dependent NO signalling cascade involving an adenylate cyclase-linked G protein-coupled receptor, PI3K/Akt, Ca(2+) -dependent eNOS activation, soluble guanylate cyclase and modulation of vascular smooth muscle K(+) . Supporting data from BAEC indicated that nitrite production, intracellular Ca(2+) and Akt phosphorylation were increased after exposure to obestatin(1-23). Relaxations to obestatin(1-23) were unaltered by inhibitors of candidate endothelium-derived hyperpolarising factors (EDHFs) and combined SK(Ca) /IK(Ca) blockade, suggesting that EDHF-mediated pathways were not involved. Conclusions and Implications: Obestatin produces significant vascular relaxation via specific activation of endothelium-dependent NO signalling. These actions may be important in normal regulation of vascular function and are clearly relevant to diabetes, a condition characterised by endothelial dysfunction and cardiovascular complications.

A novel GUCY2D mutation, V933A, causes central areolar choroidal dystrophy

Purpose: To identify the genetic cause of central areolar choroidal dystrophy (CACD) in a large Northern Irish family.
Methods: We previously reported linkage of the locus for CACD in this family to an interval of approximately 5 cM on chromosome 17p13 flanked by polymorphic markers D17S1810 and CHLC GATA7B03. We undertook sequence capture, massively-parallel sequencing and computational alignment, base-calling and annotation to identify a causative mutation. Conventional sequencing was used to confirm the results.
Results: Deep sequencing identified a single-base substitution in guanylate cyclase 2D, membrane (retina-specific) (GUCY2D). The novel mutation segregated with the disease phenotype and resulted in substitution of valine by alanine at position 933, within the catalytic domain of the protein. It altered a motif that is strongly conserved in a large number of distantly related proteins across several species, and was predicted to have a damaging effect on protein activity.
Conclusion: Mutations in GUCY2D have previously been associated with dominant cone rod dystrophies (CORD6) and recessive forms of Leber's congenital amaurosis (LCA). This is the first report of GUCY2D mutation causing CACD and adds to our understanding of genotype-phenotype correlation in this heterogeneous group of choroidoretinal dystrophies.

Hopanoid Production Is Required for Low-pH Tolerance, Antimicrobial Resistance, and Motility in Burkholderia cenocepacia

Hopanoids are pentacyclic triterpenoids that are thought to be bacterial surrogates for eukaryotic sterols, such as cholesterol, acting to stabilize membranes and to regulate their fluidity and permeability. To date, very few studies have evaluated the role of hopanoids in bacterial physiology. The synthesis of hopanoids depends on the enzyme squalene-hopene cyclase (Shc), which converts the linear squalene into the basic hopene structure. Deletion of the 2 genes encoding Shc enzymes in Burkholderia cenocepacia K56-2, BCAM2831 and BCAS0167, resulted in a strain that was unable to produce hopanoids, as demonstrated by gas chromatography and mass spectrometry. Complementation of the Delta shc mutant with only BCAM2831 was sufficient to restore hopanoid production to wild-type levels, while introducing a copy of BCAS0167 alone into the Delta shc mutant produced only very small amounts of the hopanoid peak. The Delta shc mutant grew as well as the wild type in medium buffered to pH 7 and demonstrated no defect in its ability to survive and replicate within macrophages, despite transmission electron microscopy (TEM) revealing defects in the organization of the cell envelope. The Delta shc mutant displayed increased sensitivity to low pH, detergent, and various antibiotics, including polymyxin B and erythromycin. Loss of hopanoid production also resulted in severe defects in both swimming and swarming motility. This suggests that hopanoid production plays an important role in the physiology of B. cenocepacia.

Activation of the cGMP/PKG pathway inhibits electrical activity in rabbit urethral interstitial cells of Cajal by reducing the spatial spread of Ca2+ waves.

In the present study we used a combination of patch clamping and fast confocal Ca2+ imaging to examine the effects of activators of the nitric oxide (NO)/cGMP pathway on pacemaker activity in freshly dispersed ICC from the rabbit urethra, using the amphotericin B perforated patch configuration of the patch-clamp technique. The nitric oxide donor, DEA-NO, the soluble guanylyl cyclase activator YC-1 and the membrane-permeant analogue of cGMP, 8-Br-cGMP inhibited spontaneous transient depolarizations (STDs) and spontaneous transient inward currents (STICs) recorded under current-clamp and voltage-clamp conditions, respectively. Caffeine-evoked Cl- currents were unaltered in the presence of SP-8-Br-PET-cGMPs, suggesting that activation of the cGMP/PKG pathway does not block Cl- channels directly or interfere with Ca2+ release via ryanodine receptors (RyR). However, noradrenaline-evoked Cl- currents were attenuated by SP-8-Br-PET-cGMPs, suggesting that activation of cGMP-dependent protein kinase (PKG) may modulate release of Ca2+ via IP3 receptors (IP3R). When urethral interstitial cells (ICC) were loaded with Fluo4-AM (2 microm), and viewed with a confocal microscope, they fired regular propagating Ca2+ waves, which originated in one or more regions of the cell. Application of DEA-NO or other activators of the cGMP/PKG pathway did not significantly affect the oscillation frequency of these cells, but did significantly reduce their spatial spread. These effects were mimicked by the IP3R blocker, 2-APB (100 microm). These data suggest that NO donors and activators of the cGMP pathway inhibit electrical activity of urethral ICC by reducing the spatial spread of Ca2+ waves, rather than decreasing wave frequency.

Mammalian triokinase and dihydroxyacetone kinase are the same enzyme

It is widely accepted that the ATP-dependent phosphorylation of D-glyceraldehyde in the fructokinase pathway of fructose metabolism requires the enzyme “triokinase”. However, experimental data on this enzyme are remarkably scarce. The enzyme has been purified from a variety of sources and peptides derived from the pig kidney enzyme show high similarity to human dihydroxyacetone kinase – an enzyme which also has FMN cyclase activity in high manganese ion concentrations. The properties of the two enzymes are also highly similar. Therefore it is proposed that mammalian triokinase and dihydroxyacetone kinase are, in fact, the same enzyme. This has consequences for investigations of normal and aberrant fructose metabolism and for the teaching of biochemistry in medical and science courses.

Salt-inducible kinase 2 regulates mitotic progression and transcription in prostate cancer

UNLABELLED: Salt-inducible kinase 2 (SIK2) is a multifunctional kinase of the AMPK family that plays a role in CREB1-mediated gene transcription and was recently reported to have therapeutic potential in ovarian cancer. The expression of this kinase was investigated in prostate cancer clinical specimens. Interestingly, auto-antibodies against SIK2 were increased in the plasma of patients with aggressive disease. Examination of SIK2 in prostate cancer cells found that it functions both as a positive regulator of cell-cycle progression and a negative regulator of CREB1 activity. Knockdown of SIK2 inhibited cell growth, delayed cell-cycle progression, induced cell death, and enhanced CREB1 activity. Expression of a kinase-dead mutant of SIK2 also inhibited cell growth, induced cell death, and enhanced CREB1 activity. Treatment with a small-molecule SIK2 inhibitor (ARN-3236), currently in preclinical development, also led to enhanced CREB1 activity in a dose- and time-dependent manner. Because CREB1 is a transcription factor and proto-oncogene, it was posited that the effects of SIK2 on cell proliferation and viability might be mediated by changes in gene expression. To test this, gene expression array profiling was performed and while SIK2 knockdown or overexpression of the kinase-dead mutant affected established CREB1 target genes; the overlap with transcripts regulated by forskolin (FSK), the adenylate cyclase/CREB1 pathway activator, was incomplete.

IMPLICATIONS: This study demonstrates that targeting SIK2 genetically or therapeutically will have pleiotropic effects on cell-cycle progression and transcription factor activation, which should be accounted for when characterizing SIK2 inhibitors.

Ligand binding and signalling pathways of PTH receptors in sea bream (Sparus auratus) enterocytes

Whole animal studies have indicated that Ca2+ uptake by the gastrointestinal tract is regulated by the action of parathyroid hormone-related peptide (PTHrP) in teleost fish. We have characterised PTH receptors (PTHR) in piscine enterocytes and established, by using aminoterminal PTHrP peptides, the amino acid residues important for receptor activation and for stabilising the ligand/receptor complex. Ligand binding of 125I-(1–35tyr) PTHrP to the membrane fraction of isolated sea bream enterocytes revealed the existence of a single saturable high-affinity receptor (KD=2.59 nM; Bmax=71 fmol/mg protein). Reverse transcription/polymerase chain reaction with specific primers for sea bream PTH1R and PTH3R confirmed the mRNA expression of only the later receptor. Fugu (1–34) PTHrP increased cAMP levels in enterocytes but had no effect on total inositol phosphate accumulation. The aminoterminal peptides (2–34)PTHrP, (3–34)PTHrP and (7–34) PTHrP bound efficiently to the receptor but were severely defective in stimulating cAMP in enterocyte cells indicating that the first six residues of piscine (1–34)PTHrP, although not important for receptor binding, are essential for activation of the adenylate cyclase/phosphokinase A (AC-PKA)-receptor-coupled intracellular signalling pathway. Therefore, PTHrP in teleosts acts on the gastrointestinal tract through PTH3R and the AC-PKA intracellular signalling pathway and might regulate Ca2+ uptake at this site. Ligand-receptor binding and activity throughout the vertebrates appears to be allocated to the same amino acid residues of the amino-terminal domain of the PTHrP molecule.

Endothelin-1 in osteoarthritic chondrocytes triggers nitric oxide production and upregulates collagenase production

Affiliation: Florina Moldovan: Faculté de médecine dentaire, Université de Montréal & CHU Hôpital Sainte-Justine, Université de Montréal. Christina Alexandra Manacu, Marjolaine Roy-Beaudry, Fazool Shipkolye : CHU Hôpital Sainte-Justine, Université de Montréal. Johanne Martel-Pelletier & Jean-Pierre Pelletier : CHUM Hôpital Notre-Dame, Université de Montréal.

Comparaison des mécanismes de régulation des isoformes a et b des récepteurs 5-HT4

Les actions thérapeutiques des antidépresseurs, disponibles actuellement, requièrent plusieurs semaines de traitement. Ce délai est dû aux adaptations des sites pré et post-synaptiques qui, respectivement, augmentent la disponibilité synaptique des monoamines sérotonine et noradrénaline (5-HT et NA), et entraînent les changements neuroplastiques modifiant la fonction neuronales dans les régions limbiques. Il a été récemment observé, chez un modèle animal de dépression, que l’agoniste RS67333 des récepteurs sérotoninergiques de type 5-HT4 produisait des changements comportementaux, électrophysiologiques, cellulaires et biochimiques, tel qu’observé chez les antidépresseurs. Ces changements apparaissent seulement après 3 jours de traitement tandis que les antidépresseurs nécessitent souvent plusieurs semaines. De plus, l’activation des récepteurs 5-HT4 ne générait pas de tolérance, et cela pendant 21 jours de traitement. Seulement, les propriétés de signalisation et de régulation de ces récepteurs sont très loin d’êtres établies. Nous avons alors voulu mieux caractériser ces deux aspects de leur fonction, en se concentrant d’avantage sur les isoformes a et b, fortement exprimés dans le système limbique. Pour cela, nous avons voulu évaluer d’abord leur capacité de production d’AMPc dans un système hétérologue. Les essais d’accumulation d’AMPc démontrent que les deux isoformes sont capables de moduler positivement et négativement des niveaux d’AMPc en présence de 5-HT. Par contre, la stimulation au RS67333 induit seulement une augmentation du niveau d’AMPc dans les deux cas. Ensemble, ces observations indiquent que les deux isoformes sont capables de coupler à l’adénylate cyclase à travers les protéines Gαs et Gαi. La quantification des récepteurs internalisés a montré que l’isoforme b internalisait plus efficacement que l’isoforme a suite à l’incubation à la 5-HT (61 ± 3 % pour le b vs 40 ± 2 % pour le a). Les protéines kinases PKA et PKC n’étaient pas impliquées dans cette différence, toutefois, la PKC a été trouvée essentielle à l’internalisation des deux isoformes. L’internalisation de l’isoforme b par 5-HT n’a pas été affecté par la surexpression de forme inactive de GRK2 (GRK2- K220R) et a été partiellement inhibé par un mutant négative de la β-arrestine (βarr(319-418)), tandis que l’internalisation de l’isoforme a a été bloquée par les deux. Ces observations indiquent que les mécanismes d’internalisation des deux isoformes du récepteur 5-HT4 les plus abondants dans le système nerveux central sont distincts. Des comportements spécifiques à chaque isoforme ont aussi été constatés au niveau de la régulation fonctionnelle suite à l’exposition au RS67333, qui désensibilise seulement l’isoforme b. D’après nos observations, nous avons conclu que les isoformes a et b diffèrent dans leur propriétés de signalisation et de régulation. L’incapacité du RS67333 à désensibiliser l’isoforme a fournit un substrat moléculaire pour les effets antidépressifs prolongés de cet agoniste dans les études pré-cliniques.

Endothelin-1 and H2O2-induced signaling in vascular smooth muscle cells : modulation by CaMKII and Nitric oxide

L’endothéline-1 (ET-1) est un peptide vasoactif extrêmement puissant qui possède une forte activité mitogénique dans les cellules du muscle lisse vasculaire (VSMCs). Il a été démontré que l’ET-1 est impliquée dans plusieurs maladies cardio-vasculaires, comme l’athérosclérose, l'hypertension, la resténose après l'angioplastie, l’insuffisance cardiaque et l'arythmie. L’ET-1 exerce ses effets via plusieurs voies de signalisation qui incluent le Ca2+, les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPKs) y compris les kinases régulées par les signaux extracellulaires (ERK1/2) et la voie de la phosphatidylinositol 3-kinase (PI-3K)/protein kinase B (PKB). Plusieurs études ont démontré que les dérivés réactifs de l'oxygène (ROS) peuvent jouer un rôle important dans la signalisation d’ERK1/2 et de PKB induite par plusieurs facteurs de croissance et hormones. Nous avons précédemment montré que l'ET-1 produit des ROS qui agissent comme médiateur de la signalisation cellulaire induite par l’ET-1. Le peroxyde d’hydrogène (H2O2), une molécule qui appartient à la famille des ROS, peut activer les voies de la MAPK et de la PKB dans les VSMCs. Par ailleurs, nos résultats suggèrent également que le Ca2+ et la calmoduline (CaM) sont essentiels pour la phosphorylation d’ERK1/2, de p38 et de PKB induite par le H2O2 dans les VSMCs. La Ca2+/CaM-dependent protein kinases II (CaMKII) est une sérine/thréonine protéine kinase multifonctionnelle activée par le Ca2+/CaM. Il a été montré que la CaMKII est impliquée dans les voies de signalisation induite par le H2O2 dans les cellules endothéliales. Cependant, le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de la proline-rich tyrosine kinase 2 (Pyk2) induite par l’ET-1 et le H2O2, de même que son rôle dans l’effet hypertrophique et prolifératif de l’ET-1 dans les VSMCs demeure inexploré. Le monoxyde d’azote (NO) est une molécule vasoactive impliquée dans la régulation de plusieurs réponses hormonales. Le NO peut moduler la signalisation contrôlant la croissance cellulaire induite par plusieurs agonistes d’où son rôle protecteur dans le système vasculaire. Des études ont montré que le NO peut inhiber la voie de Ras/Raf/ERK1/2 et la voie de PKB induite par le facteur de croissance endothélial (EGF) et l’angiotensine II (Ang II). Beaucoup d’autres travaux ont mis en évidence un cross-talk entre les voies de signalisation activées par l’ET-1 et le NO. La capacité du NO à inhiber la signalisation intracellulaire induite par l’ET-1 dans les VSMCs demeure inconnue. Le travail présenté dans cette thèse vise à déterminer le rôle du système Ca2+-CaM-CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 et le H2O2 ainsi que son rôle dans la croissance et la prolifération cellulaire induites par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également testé le rôle du NO dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 ainsi que la synthèse protéique induite par l’ET-1. Dans la première partie de notre étude, nous avons examiné le rôle de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs en utilisant trois approches différentes i.e. l'usage d'inhibiteurs pharmacologiques, un peptide auto-inhibiteur de la CaMKII (CaMKII AIP) et la technique de siRNA. Nous avons démontré que la CaMKII est impliquée dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Des études précédentes ont montré à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques comme le KN-93 que l'Ang II et les agents induisant une augmentation de la concentration en Ca2+ intracellulaire comme l’ionomycine, provoquent la phosphorylation d’ERK1/2 via la CaM dans les VSMCs. Cependant, en utilisant différentes approches, nos études ont montré pour la première fois une implication de la CaMKII dans la phosphorylation d’ERK1/2 et de PKB induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Nous avons également rapporté pour la première fois, un rôle crucial de la CaMKII dans la pathophysiologie vasculaire associée à l’ET-1 puisque l’activation de la CaMKII joue un rôle important dans l’hypertrophie et la croissance cellulaire. Dans la deuxième partie, à la lumière des études précédentes qui montraient que les ROS agissent comme médiateurs de la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs, nous avons examiné si la CaMKII est également impliquée dans l’activation des voies d’ERK1/2 et de PKB induite par le H2O2. En utilisant des approches pharmacologiques et moléculaires, nous avons montré, comme pour l’ET-1, que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par le H2O2. Nous avons précédemment montré que la transactivation du récepteur de type I de l’insulin-like growth factor (IGF-1R) est nécessaire à l’activation de PKB induite par le H2O2. Pour cette raison, nous avons examiné l'effet de l'inhibition de la CaMKII par l’inhibiteur pharmacologique ou par le knock-down de la CaMKII sur la phosphorylation d’IGF-1R induite par le H2O2. Les résultats démontrent que la CaMKII joue un rôle critique en amont de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et d’IGF-1R induite par le H2O2. Dans la troisième partie de notre étude, nous avons également examiné le mécanisme moléculaire par lequel le NO exerce ses effets anti-mitogéniques et anti-hypertrophiques dans la signalisation induite par l’ET-1. En testant l'effet de deux différents donneurs de NO (S-nitroso-N-acetylpenicillamine (SNAP), sodium nitroprusside (SNP)) et un inhibiteur de NO synthase, le N (G)-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME) dans la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1, nous avons observé que le NO a un effet inhibiteur sur la signalisation induite par l’ET-1 dans les VSMCs. Par ailleurs, le 8-Br-GMPc, un analogue du GMPc, a un effet similaire à celui des deux donneurs du NO, tandis que l’oxadiazole quinoxaline (ODQ), un inhibiteur de la guanylate cyclase soluble, inverse l'effet inhibiteur du NO. Nous concluons que le NO diminue la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1 d’une manière dépendante du GMPc. Le NO inhibe aussi les effets hypertrophiques de l’ET-1 puisque le traitement avec le SNAP diminue la synthèse des protéines induite par l’ET-1. En résumé, les études présentées dans cette thèse démontrent que l’ET-1 et le H2O2 sont des activateurs de la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 dans les VSMCs et que la CaMKII s’avère nécessaire pour ce processus, en agissant en amont de l’activation de IGF-1R induite par le H2O2 dans les VSMCs. Elles montrent également que le NO inhibe la phosphorylation d’ERK1/2, de PKB et de Pyk2 induite par l’ET-1. Enfin, nos travaux suggèrent aussi que l’activation de la CaMKII stimule la synthèse des protéines et de l’ADN induites par l’ET-1 alors que le NO inhibe la synthèse des protéines induite par ET-1. Mots clés: Endothéline ; Peroxyde d'hydrogène ; CaMKII ; Monoxyde d’azote ; Système vasculaire ; PKB; ERK1/2; IGF-1R; Hypertrophie.