Klotho coreceptors inhibit signaling by paracrine fibroblast growth factor 8 subfamily ligands.

It has been recently established that Klotho coreceptors associate with fibroblast growth factor (FGF) receptor tyrosine kinases (FGFRs) to enable signaling by endocrine-acting FGFs. However, the molecular interactions leading to FGF-FGFR-Klotho ternary complex formation remain incompletely understood. Here, we show that in contrast to αKlotho, βKlotho binds its cognate endocrine FGF ligand (FGF19 or FGF21) and FGFR independently through two distinct binding sites. FGF19 and FGF21 use their respective C-terminal tails to bind to a common binding site on βKlotho. Importantly, we also show that Klotho coreceptors engage a conserved hydrophobic groove in the immunoglobulin-like domain III (D3) of the "c" splice isoform of FGFR. Intriguingly, this hydrophobic groove is also used by ligands of the paracrine-acting FGF8 subfamily for receptor binding. Based on this binding site overlap, we conclude that while Klotho coreceptors enhance binding affinity of FGFR for endocrine FGFs, they actively suppress binding of FGF8 subfamily ligands to FGFR.

Keeping the leaves green above us.

The plant immune system relies to a great extent on the highly regulated expression of hundreds of defense genes encoding antimicrobial proteins, such as defensins, and antiherbivore proteins, such as lectins. The expression of many of these genes is controlled by a family of mediators known as jasmonates; these cyclic oxygenated fatty acid derivatives are reminiscent of prostaglandins. The roles of jasmonates also extend to the control of reproductive development. How are these complex events regulated? Nearly 20 members of the jasmonate family have been characterized. Some, like jasmonic acid, exist in unmodified forms, whereas others are conjugated to other lipids or to hydrophobic amino acids. Why do so many chemically different forms of these mediators exist, and do individual jasmonates have unique signaling properties or are they made to facilitate transport within and between cells? Key features of the jasmonate signal pathway have been identified and include the specific activation of E3-type ubiquitin ligases thought to target as-yet-undescribed transcriptional repressors for modification or destruction. Several classes of transcription factor are known to function in the jasmonate pathway, and, in some cases, these proteins provide nodes that integrate this network with other important defensive and developmental pathways. Progress in jasmonate research is now rapid, but large gaps in our knowledge exist. Aimed to keep pace with progress, the ensemble of jasmonate Connections Maps at the Signal Transduction Knowledge Environment describe (i) the canonical signaling pathway, (ii) the Arabidopsis signaling pathway, and (iii) the biogenesis and structures of the jasmonates themselves.

On the use of reporter bacteria for measuring availability of organic contaminants

Natural environments are constantly challenged by the release of hydrophobic organic contaminants, which represent a threat for both the ecosystem and human health. Despite a substantial degradation by naturally occurring micro-organisms, a non negligible fraction of these pollutants tend to persist in soil and sediments due to their reduced accessibility to microbial degraders. This lack of 'bioavailability' is acknowledged as a key parameter for the natural and stimulated clean-up (bioremediation) of contaminated sites. We developed a bacterial bioreporter that responds to the presence of polyaromatic hydrocarbons (PAHs) by the production of the green fluorescent protein (GFP), based on the PAH-degrading bacterium Burkholderia sartisoli. We showed in this study that the bacterial biosensor B. sartisoli strain RP037 was faithfully reporting the degradation of naphthalene and phenanthrene (two PAHs of low molecular weight) via the production of GFP. What is more, the magnitude of GFP induction was influenced by change in the PAH flux triggered by a variety of physico-chemical parameters, such as the contact surface between the pollutant and the aqueous suspension. Further experiments permitted to test the influence of dissolved organic matter, which is an important component of natural habitats and can interact with organic pollutants. In addition, we tested the influence of two types of biosurfactants (tensio-active agents produced by living organisms) on phenanthrene's degradation by RP037. Interestingly, the surfactant's effects on the biodegradation rate appeared to depend on the type of biosurfactant and probably on the type of bacterial strain. Finally, we tagged B. sartisoli strain RP037 with a constitutively expressed mCherry fluorescent protein. The presence of mCherry allowed us to visualize the bacteria in complex samples even when GFP production was not induced. The new strain RP037-mChe embedded in a gel patch was used to detect PAH fluxes from a point source, such as a non-aqueous liquid or particles of contaminated soil. In parallel, we also developed and tested a so-called multiwell bacterial biosensor platform, which permitted the simultaneous use of four different reporter strains for the detection of major crude oil components (e.g., saturated hydrocarbons, mono- and polyaromatics) in aqueous samples. We specifically constructed the strain B. sartisoli RP007 (pPROBE-phn-luxAB) for the detection of naphthalene and phenanthrene. It was equipped with a reporter plasmid similar to the one in strain RP037, except that the gfp gene was replaced by the genes luxAB, which encoded the bacterial luciferase. The strain was implemented in the biosensor platform and detected an equivalent naphthalene concentration in oil spilled-sea water. We also cloned the gene for the transcriptional activator AlkS and the operator/promoter region of the operon alkSB1GHJ from the alkane-degrader bacterium Alcanivorax borkumensis strain SK2 in order to construct a new bacterial biosensor with higher sensitivity towards long-chain alkanes. However, the resulting strain showed no increased light emission in presence of tetradecane (C14), while it still efficiently reported low concentrations of octane (C8). RÉSUMÉ : Les écosystèmes naturels sont constamment exposés à nombre de contaminants organiques hydrophobes (COHs) d'origine industrielle, agricole ou même naturelle. Les COHs menacent à la fois l'environnement, le bien-être des espèces animales et végétales et la santé humaine, mais ils peuvent être dégradés par des micro-organismes tels que les bactéries et les champignons, qui peuvent être capables des les transformer en produits inoffensifs comme le gaz carbonique et l'eau. La biodégradation des COHs est cependant fréquemment limitée par leur pauvre disponibilité envers les organismes qui les dégradent. Ainsi, bien que la biodégradation opère partiellement, les COHs persistent dans l'environnement à de faibles concentrations qui potentiellement peuvent encore causer des effets toxiques chroniques. Puisque la plupart des COHs peuvent être métabolisés par l'activité microbienne, leur persistance a généralement pour origine des contraintes physico-chimiques plutôt que biologiques. Par exemple, leur solubilité dans l'eau très limitée réduit leur prise par des consommateurs potentiels. De plus, l'adsorption à la matière organique et la séquestration dans les micropores du sol participent à réduire leur disponibilité envers les microbes. Les processus de biodisponibilité, c'est-à-dire les processus qui gouvernent la dissolution et la prise de polluants par les organismes vivants, sont généralement perçus comme des paramètres clés pour la dépollution (bioremédiation) naturelle et stimulée des sites contaminés. Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sont un modèle de COH produits par les activités aussi bien humaines que naturelles, et listés comme des contaminants chroniques de l'air, des sols et des sédiments. Ils peuvent être dégradés par un vaste nombre d'espèces bactériennes mais leur taux de biodégradation est souvent limité par les contraintes mentionnées ci-dessus. Afin de comprendre les processus de biodisponibilité pour les cellules bactériennes, nous avons décidé d'utiliser les bactéries elles-mêmes pour détecter et rapporter les flux de COH. Ceci a été réalisé par l'application d'une stratégie de conception visant à produire des bactéries `biocapteurs-rapporteurs', qui littéralement s'allument lorsqu'elles détectent un composé cible pour lequel elles ont été conçues. En premier lieu, nous nous sommes concentrés sur Burkholderia sartisoli (souche RP007), une bactérie isolée du sol et consommatrice de HAP .Cette souche a servi de base à la construction d'un circuit génétique permettant la formation de la protéine autofluorescente GFP dès que les cellules détectent le naphtalène ou le phénanthrène, deux HAP de faible masse moléculaire. En effet, nous avons pu montrer que la bactérie obtenue, la souche RP037 de B. sartisoli, produit une fluorescence GFP grandissante lors d'une exposition en culture liquide à du phénanthrène sous forme cristalline (0.5 mg par ml de milieu de culture). Nous avons découvert que pour une induction optimale il était nécessaire de fournir aux cellules une source additionnelle de carbone sous la forme d'acétate, ou sinon seul un nombre limité de cellules deviennent induites. Malgré cela, le phénanthrène a induit une réponse très hétérogène au sein de la population de cellules, avec quelques cellules pauvrement induites tandis que d'autres l'étaient très fortement. La raison de cette hétérogénéité extrême, même dans des cultures liquides mélangées, reste pour le moment incertaine. Plus important, nous avons pu montrer que l'amplitude de l'induction de GFP dépendait de paramètres physiques affectant le flux de phénanthrène aux cellules, tels que : la surface de contact entre le phénanthrène solide et la phase aqueuse ; l'ajout de surfactant ; le scellement de phénanthrène à l'intérieur de billes de polymères (Model Polymer Release System) ; la dissolution du phénanthrène dans un fluide gras immiscible à l'eau. Nous en avons conclu que la souche RP037 détecte convenablement des flux de phénantrène et nous avons proposé une relation entre le transfert de masse de phénanthrène et la production de GFP. Nous avons par la suite utilisé la souche afin d'examiner l'effet de plusieurs paramètres chimiques connus dans la littérature pour influencer la biodisponibilité des HAP. Premièrement, les acides humiques. Quelques rapports font état que la disponibilité des HAP pourrait être augmentée par la présence de matière organique dissoute. Nous avons mesuré l'induction de GFP comme fonction de l'exposition des cellules RP037 au phénanthrène ou au naphtalène en présence ou absence d'acides humiques dans la culture. Nous avons testé des concentrations d'acides humiques de 0.1 et 10 mg/L, tandis que le phénanthrène était ajouté via l'heptamethylnonane (HMN), un liquide non aqueux, ce qui au préalable avait produit le plus haut flux constant de phénanthrène aux cellules. De plus, nous avons utilisé des tests en phase gazeuse avec des concentrations d'acides humiques de 0.1, 10 et 1000 mg/L mais avec du naphtalène. Contrairement à ce que décrit la littérature, nos résultats ont indiqué que dans ces conditions l'expression de GFP en fonction de l'exposition au phénanthrène dans des cultures en croissance de la souche RP037 n'était pas modifiée par la présence d'acides humiques. D'un autre côté, le test en phase gazeuse avec du naphtalène a montré que 1000 mg/L d'acides humiques abaissent légèrement mais significativement la production de GFP dans les cellules de RP037. Nous avons conclu qu'il n'y a pas d'effet général des acides humiques sur la disponibilité des HAP pour les bactéries. Par la suite, nous nous sommes demandé si des biosurfactants modifieraient la disponibilité du phénanthrène pour les bactéries. Les surfactants sont souvent décrits dans la littérature comme des moyens d'accroître la biodisponibilité des COHs. Les surfactants sont des agents tensio-actifs qui augmentent la solubilité apparente de COH en les dissolvant à l'intérieur de micelles. Nous avons ainsi testé si des biosurfactants (des surfactants produits par des organismes vivants) peuvent être utilisé pour augmenter la biodisponibilité du phénanthrène pour la souche B. sartisoli RP037. Premièrement, nous avons tenté d'obtenir des biosurfactants produits par une autre bactérie vivant en co-culture avec les biocapteurs bactériens. Deuxièmement, nous avons utilisé des biosurfactants purifiés. La co-cultivation en présence de la bactérie productrice de lipopeptide Pseudomonas putida souche PCL1445 a augmenté l'expression de GFP induite par le phénanthrène chez B. sartisoli en comparaison des cultures simples, mais cet effet n'était pas significativement différent lorsque la souche RP037 était co-cultivée avec un mutant de P. putida ne produisant pas de lipopeptides. L'ajout de lipopeptides partiellement purifiés dans la culture de RP037 a résulté en une réduction de la tension de surface, mais n'a pas provoqué de changement dans l'expression de GFP. D'un autre côté, l'ajout d'une solution commerciale de rhamnolipides (un autre type de biosurfactants produits par Pseudomonas spp.) a facilité la dégradation du phénanthrène par la souche RP037 et induit une expression de GFP élevée dans une plus grande proportion de cellules. Nous avons ainsi conclu que les effets des biosurfactants sont mesurables à l'aide de la souche biocapteur, mais que ceux-ci sont dépendants du type de surfactant utilisé conjointement avec le phénanthrène. La question suivante que nous avons abordée était si les tests utilisant des biocapteurs peuvent être améliorés de manière à ce que les flux de HAP provenant de matériel contaminé soient détectés. Les tests en milieu liquide avec des échantillons de sol ne fournissant pas de mesures, et sachant que les concentrations de HAP dans l'eau sont en général extrêmement basses, nous avons conçu des tests de diffusion dans lesquels nous pouvons étudier l'induction par les HAPs en fonction de la distance aux cellules. Le biocapteur bactérien B. sartisoli souche RP037 a été marqué avec une seconde protéine fluorescente (mCherry), qui est constitutivement exprimée dans les cellules et leur confère une fluorescence rouge/rose. La souche résultante RP037-mChe témoigne d'une fluorescence rouge constitutive mais n'induit la fluorescence verte qu'en présence de naphtalène ou de phénanthrène. La présence d'un marqueur fluorescent constitutif nous permet de visualiser les biocapteurs bactériens plus facilement parmi des particules de sol. Un test de diffusion a été conçu en préparant un gel fait d'une suspension de cellules mélangées à 0.5 % d'agarose. Des bandes de gel de dimensions 0.5 x 2 cm x 1 mm ont été montées dans des chambres d'incubation et exposées à des sources de HAP (soit dissouts dans du HMN ou en tant que matériel solide, puis appliqués à une extrémité de la bande). En utilisant ce montage expérimental, le naphtalène ou le phénanthrène (dissouts dans du HMN à une concentration de 2.5 µg/µl) ont induit un gradient d'intensité de fluorescence GFP après 24 heures d'incubation, tandis que la fluorescence mCherry demeurait comparable. Un sol contaminé par des HAPs (provenant d'un ancien site de production de gaz) a induit la production de GFP à un niveau comparable à celui du naphtalène. Des biocapteurs bactériens individuels ont également détecté un flux de phénanthrène dans un gel contenant des particules de sol amendées avec 1 et 10 mg/g de phénanthrène. Ceci a montré que le test de diffusion peut être utilisé pour mesurer des flux de HAP provenant de matériel contaminé. D'un autre côté, la sensibilité est encore très basse pour plusieurs sols contaminés, et l'autofluorescence de certains échantillons rend difficile l'identification de la réponse de la GFP chez les cellules. Pour terminer, un des points majeurs de ce travail a été la production et la validation d'une plateforme multi-puits de biocapteurs bactériens, qui a permis l'emploi simultané de plusieurs souches différentes de biocapteurs pour la détection des constituants principaux du pétrole. Pour cela nous avons choisi les alcanes linéaires, les composés mono-aromatiques, les biphényls et les composés poly-aromatiques. De plus, nous avons utilisé un capteur pour la génotoxicité afin de détecter la `toxicité globale' dans des échantillons aqueux. Plusieurs efforts d'ingénierie ont été investis de manière à compléter ce set. En premier lieu, chaque souche a été équipée avec soit gfp, soit luxAB en tant que signal rapporteur. Deuxièmement, puisqu'aucune souche de biocapteur n'était disponible pour les HAP ou pour les alcanes à longues chaînes, nous avons spécifiquement construit deux nouveaux biocapteurs. L'un d'eux est également basé sur B. sartisoli RP007, que nous avons équipé avec le plasmide pPROBE-phn-luxAB pour la détection du naphtalène et du phénanthrène mais avec production de luciférase bactérienne. Un autre est un nouveau biocapteur bactérien pour les alcanes. Bien que nous possédions une souche Escherichia coli DHS α (pGEc74, pJAMA7) détectant les alcanes courts de manière satisfaisante, la présence des alcanes à longues chaînes n'était pas rapportée efficacement. Nous avons cloné le gène de l'activateur transcriptionnel A1kS ainsi que la région opérateur/promoteur de l'opéron alkSB1GHJ chez la bactérie dégradant les alcanes Alcanivorax borkumensis souche SK2, afin de construire un nouveau biocapteur bactérien bénéficiant d'une sensibilité accrue envers les alcanes à longues chaînes. Cependant, la souche résultante E. coli DHSα (pAlk3} n'a pas montré d'émission de lumière augmentée en présence de tétradécane (C14), tandis qu'elle rapportait toujours efficacement de basses concentrations d'octane (C8). De manière surprenante, l'utilisation de A. borkumensis en tant que souche hôte pour le nouveau plasmide rapporteur basé sur la GFP a totalement supprimé la sensibilité pour l'octane, tandis que la détection de tétradécane n'était pas accrue. Cet aspect devra être résolu dans de futurs travaux. Pour calibrer la plateforme de biocapteurs, nous avons simulé une fuite de pétrole en mer dans une bouteille en verre ouverte de 5L contenant 2L d'eau de mer contaminée avec 20 ml (1%) de pétrole brut. La phase aqueuse a été échantillonée à intervalles réguliers après la fuite durant une période allant jusqu'à une semaine tandis que les principaux contaminants pétroliers étaient mesurés via les biocapteurs. L'émission de bioluminescence a été mesurée de manière à déterminer la réponse des biocapteurs et une calibration intégrée faite avec des inducteurs types a servi à calculer des concentrations d'équivalents inducteurs dans l'échantillon. E. coli a été utilisée en tant que souche hôte pour la plupart des spécificités des biocapteurs, à l'exception de la détection du naphtalène et du phénanthrène pour lesquels nous avons utilisé B. sartisoli. Cette souche, cependant, peut être employée plus ou moins selon la même procédure. Il est intéressant de noter que le pétrole répandu a produit une apparition séquentielle de composés dissouts dans la phase aqueuse, ceux-ci .étant détectables par les biocapteurs. Ce profil contenait d'abord les alcanes à courtes chaînes et les BTEX (c'est-à dire benzène, toluène, éthylbenzène et xylènes), apparaissant entre des minutes et des heures après que le pétrole a été versé. Leurs concentrations aqueuses ont par la suite fortement décru dans l'eau échantillonnée après 24 heures, à cause de la volatilisation ou de la biodégradation. Après quelques jours d'incubation, ces composés sont devenus indétectables. Les HAPs, en revanche, sont apparus plus tard que les alcanes et les BTEX, et leur concentration a augmenté de pair avec un temps d'incubation prolongé. Aucun signal significatif n'a été mis en évidence avec le biocapteur pour le biphényl ou pour la génotoxicité. Ceci démontre l'utilité de ces biocapteurs, spécifiquement pour la détection des composés pétroliers, comprenant les alcanes à courtes chaînes, les BTEX et les HAPs légers.

In silico prediction of human carboxylesterase-1 (hCES1) metabolism combining docking analyses and MD simulations.

Metabolic problems lead to numerous failures during clinical trials, and much effort is now devoted in developing in silico models predicting metabolic stability and metabolites. Such models are well known for cytochromes P450 and some transferases, whereas little has been done to predict the hydrolytic activity of human hydrolases. The present study was undertaken to develop a computational approach able to predict the hydrolysis of novel esters by human carboxylesterase hCES1. The study involves both docking analyses of known substrates to develop predictive models, and molecular dynamics (MD) simulations to reveal the in situ behavior of substrates and products, with particular attention being paid to the influence of their ionization state. The results emphasize some crucial properties of the hCES1 catalytic cavity, confirming that as a trend with several exceptions, hCES1 prefers substrates with relatively smaller and somewhat polar alkyl/aryl groups and larger hydrophobic acyl moieties. The docking results underline the usefulness of the hydrophobic interaction score proposed here, which allows a robust prediction of hCES1 catalysis, while the MD simulations show the different behavior of substrates and products in the enzyme cavity, suggesting in particular that basic substrates interact with the enzyme in their unprotonated form.

Molecular determinants for membrane association of the hepatitis C virus NS2 protease domain

Background: Hepatitis C virus (HCV) nonstructural protein 2 (NS2) plays essential roles in particle assembly and polyprotein processing. It harbors an N-terminal membrane domain comprising three putative transmembrane s egments ( amino acids [aa] 1-93) a nd a C-terminal cysteine protease domain (aa 94-217). Given that the latter has been predicted to be membrane-associated, we aimed to identify molecular determinants for membrane association of the NS2 protease domain. Methods: A comprehensive panel of NS2 deletion constructs was analyzed by fluorescence microscopy, selective membrane extraction, and m embrane flotation assays. Candidate aa r esidues involved in membrane association were substituted by site-directed mutagenesis. Results: The NS2 protease domain alone was found to associate with membranes. Two N-terminal α-helices comprising aa 102-114 and aa 123-136 were found to m ediate this a ssociation, w ith c onserved hydrophobic and positively charged aa residues representing the key determinants. I nterestingly, m utagenesis analyses r evealed that electrostatic interactions involving a positively charged aa residue in α-helix aa 123-136 are required for membrane association. Mono- and bicistronic (i.e. NS2 c leavage-independent) HCV constructs were prepared to i nvestigate the effect o f these substitutions on RNA replication and infectious viral particle formation. Conclusions: T he NS2 protease d omain itself harbors m olecular determinants for membrane association within α-helices aa 102-114 and aa 1 23-136 which may contribute to p roper p ositioning of t he active site. These results provide new insights i nto the membrane topology and t he p oorly understood f unction of t his essential viral protease.

Purification and Partial Characterization of Trypanosoma cruzi Triosephosphate Isomerase

The enzyme triosephosphate isomerase (TPI, EC 5.3.1.1) was purified from extracts of epimastigote forms of Trypanosoma cruzi. The purification steps included: hydrophobic interaction chromatography on phenyl-Sepharose, CM-Sepharose, and high performance liquid gel filtration chromatography. The CM-Sepharose material contained two bands (27 and 25 kDa) with similar isoelectric points (pI 9.3-9.5) which could be separated by gel filtration in high performance liquid chromatography. Polyclonal antibodies raised against the porcine TPI detected one single polypeptide on western blot with a molecular weight (27 kDa) identical to that purified from T. cruzi. These antibodies also recognized only one band of identical molecular weight in western blots of several other trypanosomatids (Blastocrithidia culicis, Crithidia desouzai, Phytomonas serpens, Herpertomonas samuelpessoai). The presence of only one enzymatic form of TPI in T. cruzi epimastigotes was confirmed by agarose gel activity assay and its localization was established by immunocytochemical analysis. The T. cruzi purified TPI (as well as other trypanosomatid' TPIs) is a dimeric protein, composed of two identical subunits with an approximate mw of 27,000 and it is resolved on two dimensional gel electrophoresis with a pI of 9.3. Sequence analysis of the N-terminal portion of the 27 kDa protein revealed a high homology to Leishmania mexicana and T. brucei proteins

Basic Surface Properties of Mononuclear Cells from Didelphis marsupialis

The electrostatic surface charge and surface tension of mononuclear cells/monocytes obtained from young and adult marsupials (Didelphis marsupialis) were investigated by using cationized ferritin and colloidal iron hydroxyde, whole cell electrophoresis, and measurements of contact angles. Anionic sites were found distributed throughout the entire investigated cell surfaces. The results revealed that the anionic character of the cells is given by electrostatic charges corresponding to -18.8 mV (cells from young animals) and -29.3 mV (cells from adult animals). The surface electrostatic charge decreased from 10 to 65.2% after treatment of the cells with each one of trypsin, neuraminidase and phospholipase C. The hydrophobic nature of the mononuclear cell surfaces studied by using the contact angle method revealed that both young and adult cells possess cell surfaces of high hidrofilicity since the angles formed with drops of saline water were 42.5°and 40.8°, respectively. Treatment of the cells with trypsin or neuraminidase rendered their surfaces more hydrophobic, suggesting that sialic acid-containing glycoproteins are responsible for most of the hydrophilicity observed in the mononuclear cell surfaces from D. marsupialis.

Organometallic cages as vehicles for intracellular release of photosensitizers.

Water-soluble metalla-cages were used to deliver hydrophobic porphin molecules to cancer cells. After internalization, the photosensitizer was photoactivated, significantly increasing the cytotoxicity in cells. During the transport, the photosensitizer remains nonreactive to light, offering a new strategy to tackle overall photosensitization, a limitation often encountered in photodynamic therapy.

Differential roles of T cell receptor alpha and beta chains in ligand binding among H-2Kd-restricted cytolytic T lymphocyte clones specific for a photoreactive Plasmodium berghei circumsporozoite peptide derivative.

To study the interaction of T cell receptor with its ligand, a complex of a major histocompatibility complex molecule and a peptide, we derived H-2Kd-restricted cytolytic T lymphocyte clones from mice immunized with a Plasmodium berghei circumsporozoite peptide (PbCS) 252-260 (SYIPSAEKI) derivative containing photoreactive Nepsilon-[4-azidobenzoyl] lysine in place of Pro-255. This residue and Lys-259 were essential parts of the epitope recognized by these clones. Most of the clones expressed BV1S1A1 encoded beta chains along with specific complementary determining region (CDR) 3beta regions but diverse alpha chain sequences. Surprisingly, all T cell receptors were preferentially photoaffinity labeled on the alpha chain. For a representative T cell receptor, the photoaffinity labeled site was located in the Valpha C-strand. Computer modeling suggested the presence of a hydrophobic pocket, which is formed by parts of the Valpha/Jalpha C-, F-, and G-strands and adjacent CDR3alpha residues and structured to be able to avidly bind the photoreactive ligand side chain. We previously found that a T cell receptor specific for a PbCS peptide derivative containing this photoreactive side chain in position 259 similarly used a hydrophobic pocket located between the junctional CDR3 loops. We propose that this nonpolar domain in these locations allow T cell receptors to avidly and specifically bind epitopes containing non-peptidic side chains.

An mRNA region of the canine distemper virus fusion protein gene lacking AUG codons can promote protein expression.

Canine distemper virus (CDV) produces a glycosylated type I fusion protein (F) with an internal hydrophobic signal sequence beginning around 115 residues downstream of the first AUG used for translation initiation. Cleavage of the signal sequence yields the F0 molecule, which is cleaved into the F1 and F2 subunits. Surprisingly, when all in-frame AUGs located in the first third of the F gene were mutated a protein of the same molecular size as the F0 molecule was still expressed from both the Onderstepoort (OP) and A75/17-CDV F genes. We designated this protein, which is initiated from a non-AUG codon protein Fx. Site-directed mutagenesis allowed to identify codon 85, a GCC codon coding for alanine, as the most likely position from which translation initiation of Fx occurs in OP-CDV. Deletion analysis demonstrated that at least 60 nucleotides upstream of the GCC codon are required for efficient Fx translation. This sequence is GC-rich, suggesting extensive folding. Secondary structure may therefore be important for translation initiation at codon 85.

Sample preparation for two-dimensional gel electrophoresis.

The choice of sample preparation protocol is a critical influential factor for isoelectric focusing which in turn affects the two-dimensional gel result in terms of quality and protein species distribution. The optimal protocol varies depending on the nature of the sample for analysis and the properties of the constituent protein species (hydrophobicity, tendency to form aggregates, copy number) intended for resolution. This review explains the standard sample buffer constituents and illustrates a series of protocols for processing diverse samples for two-dimensional gel electrophoresis, including hydrophobic membrane proteins. Current methods for concentrating lower abundance proteins, by removal of high abundance proteins, are also outlined. Finally, since protein staining is becoming increasingly incorporated into the sample preparation procedure, we describe the principles and applications of current (and future) pre-electrophoretic labelling methods.

Partial molecular characterization of Sm8, a tegumental antigen of Schistosoma mansoni

Sm8 is a major tegumental antigen of Schistosoma mansoni. The partial cDNA was isolated and analyzed. Sequence analysis revealed transmembrane compatible hydrophobic domains and a putative leucine zipper pattern. The mRNA and the protein are predominantly expressed in adult worms.

Biocontrol by phenazine-1-carboxamide-producing Pseudomonas chlororaphis PCL1391of tomato root rot caused by Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici

Seventy bacterial isolates from the rhizosphere of tomato were screened for antagonistic activity against the tomato foot and root rot-causing fungal pathogen Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici. One isolate, strain PCL1391, appeared to be an efficient colonizer of tomato roots and an excellent biocontrol strain in an F. oxysporum/tomato test system. Strain PCL1391 was identified as Pseudomonas chlororaphis and further characterization showed that it produces a broad spectrum of antifungal factors (AFFs), including a hydrophobic compound, hydrogen cyanide, chitinase(s), and protease(s). Through mass spectrometry and nuclear magnetic resonance, the hydrophobic compound was identified as phenazine-1-carboxamide (PCN). We have studied the production and action of this AFF both in vitro and in vivo. Using a PCL1391 transposon mutant, with a lux reporter gene inserted in the phenazine biosynthetic operon (phz), we showed that this phenazine biosynthetic mutant was substantially decreased in both in vitro antifungal activity and biocontrol activity. Moreover, with the same mutant it was shown that the phz biosynthetic operon is expressed in the tomato rhizosphere. Comparison of the biocontrol activity of the PCN-producing strain PCL1391 with those of phenazine-1-carboxylic acid (PCA)-producing strains P. fluorescens 2-79 and P. aureofaciens 30-84 showed that the PCN-producing strain is able to suppress disease in the tomato/F. oxysporum system, whereas the PCA-producing strains are not. Comparison of in vitro antifungal activity of PCN and PCA showed that the antifungal activity of PCN was at least 10 times higher at neutral pH, suggesting that this may contribute to the superior biocontrol performance of strain PCL1391 in the tomato/F. oxysporum system.

Plasminogen interaction with Trypanosoma cruzi

The ability of Trypanosoma cruzi to interact with plasminogen, the zimogenic form of the blood serin protease plasmin, was examined. Immunohistochemistry studies revealed that both forms, epimastigotes and metacyclic trypomastigotes, were able to fix plasminogen in a lysine dependant manner. This interaction was corroborated by plasminogen activation studies. Both forms of the parasite enhanced the plasminogen activation by tissue-type plasminogen activator.The maximal enhancements obtained were 15-fold and 3.4-fold with epimastigotes and metacyclic trypomastigotes, respectively, as compared to plasminogen activation in absence of cells. Ligand-blotting analysis of proteins extracted with Triton X-114 from a microsomal fraction of epimastigotes revealed at least five soluble proteins and one hydrophobic protein able to bind plasminogen.

A viscous bioerodible poly(ortho ester) as a new biomaterial for intraocular application.

The biocompatibility of a viscous, hydrophobic, bioerodible poly(ortho ester) (POE) intended for intraocular application was investigated. POE was evaluated as a blank carrier and as containing modulators of degradation. Each formulation was injected intracamerally and intravitreally in rabbit eyes, and clinical and histological examinations were performed postoperatively for 2 weeks. In the case of intracameral injections, polymer biocompatibility appeared to depend on the amount injected in the anterior chamber. When 50 microL was administered, the polymer degraded within 2 weeks, and clinical observations showed good biocompatibility of POE with no toxicity to the ocular tissues or increase in intraocular pressure. The injection of a larger volume, 100 microL, of POE, appeared inappropriate because of direct contact of polymeric material with the corneal endothelium, and triggered reversible edema and inflammation in the anterior chamber of the eye that regressed after a few days. After intravitreal administration, POE was well tolerated and no inflammatory reaction developed during the observation period. The polymer degraded slowly, appearing as a round whitish bubble in the vitreous cavity. The presence of modulators of degradation both improved POE biocompatibility and prolonged polymer lifetime in the eye. POE appears to be a promising biomaterial for clinical intraocular application.