Specific fluorogenic substrates for neprilysin (neutral endopeptidase, EC 3.4.24.11) which are highly resistant to serine- and metalloproteases

Two intramolecularly quenched fluorogenic peptides containing o-aminobenzoyl (Abz) and ethylenediamine 2,4-dinitrophenyl (EDDnp) groups at amino- and carboxyl-terminal amino acid residues, Abz-DArg-Arg-Leu-EDDnp (Abz-DRRL-EDDnp) and Abz-DArg-Arg-Phe-EDDnp (Abz-DRRF-EDDnp), were selectively hydrolyzed by neutral endopeptidase (NEP, enkephalinase, neprilysin, EC 3.4.24.11) at the Arg-Leu and Arg-Phe bonds, respectively. The kinetic parameters for the NEP-catalyzed hydrolysis of Abz-DRRL-EDDnp and Abz-DRRF-EDDnp were Km = 2.8 µM, kcat = 5.3 min-1, kcat/Km = 2 min-1 µM-1 and Km = 5.0 µM, kcat = 7.0 min-1, kcat/Km = 1.4 min-1 µM-1, respectively. The high specificity of these substrates was demonstrated by their resistance to hydrolysis by metalloproteases [thermolysin (EC 3.4.24.2), angiotensin-converting enzyme (ACE; EC 3.4.24.15)], serineproteases [trypsin (EC 3.4.21.4), a-chymotrypsin (EC 3.4.21.1)] and proteases present in tissue homogenates from kidney, lung, brain and testis. The blocked amino- and carboxyl-terminal amino acids protected these substrates against the action of aminopeptidases, carboxypeptidases and ACE. Furthermore, DR amino acids ensured total protection of Abz-DRRL-EDDnp and Abz-DRRF-EDDnp against the action of thermolysin and trypsin. Leu-EDDnp and Phe-EDDnp were resistant to hydrolysis by a-chymotrypsin. The high specifity of these substrates suggests their use for specific NEP assays in crude enzyme preparations

Thioglycollate-elicited murine macrophages are cytotoxic to Mycoplasma arginini-infected YAC-1 tumor cells

Macrophages are important components of natural immunity involved in inhibition of tumor growth and destruction of tumor cells. It is known that these cells can be activated for tumoricidal activity by lymphokines and bacterial products. We investigated whether YAC-1 tumor cells infected with Mycoplasma arginini stimulate nitric oxide (NO) release and macrophage cytotoxic activity. Thioglycollate-elicited macrophages from male BALB/c mice were co-cultured for 20 h with YAC-1 tumor cells infected or not with Mycoplasma arginini. The cytotoxic activity was evaluated by MTT assay and nitrite levels were determined with the Griess reagent. Thioglycollate-elicited macrophages co-cultured with noninfected YAC-1 cells showed low cytotoxic activity (34.7 ± 8.6%) and low production of NO (4.7 ± 3.1 µM NO2-). These macrophages co-cultured with mycoplasma-infected YAC-1 cells showed significantly higher cytotoxic activity (61.4 ± 9.1%; P<0.05) and higher NO production (48.5 ± 13 µM NO2-; P<0.05). Addition of L-NAME (10 mM), an inhibitor of NO synthesis, to these co-cultures reduced the cytotoxic activity to 37.4 ± 2% (P<0.05) and NO production to 3 ± 4 µM NO2- (P<0.05). The present data show that Mycoplasma arginini is able to induce macrophage cytotoxic activity and that this activity is partially mediated by NO.

4-Aminopyridine inhibits the neuromuscular effects of nitric oxide and 8-Br-cGMP

The effects induced by nitric oxide (NO) in different tissues depend on direct and/or indirect interactions with K+ channels. The indirect interaction of NO is produced by activation of guanylyl cyclase which increases the intracellular cGMP. Since NO, cGMP and 4-aminopyridine alone induce tetanic fade and increase amplitude of muscular contractions in isolated rat neuromuscular preparations, the present study was undertaken to determine whether or not the neuromuscular effects of NO and 8-Br-cGMP can be modified by 4-aminopyridine. Using the phrenic nerve and diaphragm muscle isolated from male Wistar rats (200-250 g), we observed that L-arginine (4.7 mM) and 8-Br-cGMP (18 µM), in contrast to D-arginine, induced an increase in the amplitude of muscle contraction (10.5 ± 0.7%, N = 10 and 8.0 ± 0.7%, N = 10) and tetanic fade (15 ± 2.0%, N = 8 and 11.6 ± 1.7%, N = 8) at 0.2 and 50 Hz, respectively. N G-nitro-L-arginine (4 mM, N = 8 and 8 mM, N = 8) antagonized the effects of L-arginine. 4-Aminopyridine (1 and 10 µM) caused a dose-dependent increase in the amplitude of muscle contraction (15 ± 1.8%, N = 9 and 40 ± 3.1%, N = 10) and tetanic fade (17.7 ± 3.3%, N = 8 and 37.4 ± 1.3%, N = 8). 4-Aminopyridine (1 µM, N = 8) did not cause any change in muscle contraction amplitude or tetanic fade of preparations previously paralyzed with d-tubocurarine or stimulated directly. The effects induced by 4-aminopyridine alone were similar to those observed when the drug was administered in combination with L-arginine or 8-Br-cGMP. The data suggest that the blockage of K+ channels produced by 4-aminopyridine inhibits the neuromuscular effects induced by NO and 8-Br-cGMP. Therefore, the presynaptic effects induced by NO seem to depend on indirect interactions with K+ channels.

Anti-parasitic action and elimination of intracellular Toxoplasma gondii in the presence of novel thiosemicarbazone and its 4-thiazolidinone derivatives

Toxoplasma, which infects all eukaryotic cells, is considered to be a good system for the study of drug action and of the behavior of infected host cells. In the present study, we asked if thiosemicarbazone derivatives can be effective against tachyzoites and which morphological and ultrastructural features of host cells and parasites are associated with the destruction of Toxoplasma. The compounds were tested in infected Vero cell culture using concentration screens (0.1 to 20 mM). The final concentration of 1 mM was chosen for biological assay. The following results were obtained: 1) These new derivatives decreased T. gondii infection with an in vitro parasite IC50% of 0.2-0.7 mM, without a significant effect on host cells and the more efficient compounds were 2, 3 (thiosemicarbazone derivatives) and 4 (thiazolidinone derivative); 2) The main feature observed during parasite elimination was continuous morphological disorganization of the tachyzoite secretory system, progressive organelle vesiculation, and then complete disruption; 3) Ultrastructural assays also revealed that progressive vesiculation in the cytoplasm of treated parasites did not occur in the host cell; 4) Vesiculation inside the parasite resulted in death, but this feature occurred asynchronously in different intracellular tachyzoites; 5) The death and elimination of T. gondii was associated with features such as apoptosis-like stage, acidification and digestion of parasites into parasitophorous vacuoles. Our results suggest that these new chemical compounds are promising for the elimination of intracellular parasites by mainly affecting tachyzoite development at 1 mM concentration for 24 h of treatment.

Deletion of the RNR4 gene causes hyperresistance to the carcinogen 4-NQO in the yeast model

La stabilité génomique, qui est essentielle à la vie, est possible grâce à la réplication et la réparation de l’ADN. Une des enzymes responsables de la réplication et de la réparation de l’ADN est la ribonucleotide reductase (RNR), qui est retrouvée chez la levure et chez l’humain. Cette enzyme catalyse la formation de déoxyribonucléotides et maintien le pool de dNTP requis pour la réparation et la réplication de l’ADN. L’enzyme RNR est un tétramère α2β2 constitué d’une grande (R1, α2) et d’une petite (R2, β2) sous-unité. Chez S. cerevisiae, les gènes RNR1 et RNR3 encodent la sous-unité α2 (R1). L’activité catalytique de RNR dépend d’une interaction avec le fer et de la formation d’un complexe entre R1 et R2. L’expression de toutes les sous-unités est inductible par les dommages causés à l’ADN. Dans cette étude, nous démontrons que des cellules qui n’expriment pas une des sous-unités, Rnr4, du complexe RNR sont sensibles à divers agents endommageant l’ADN, tels que le méthyl méthane sulfonate, la bléomycine, le péroxyde d’hydrogène et les rayons ultraviolets (UVC 254 nm). Au contraire, le mutant est résistant au 4-nitroquinoline-1- oxide (4-NQO), un composé qui engendre des lésions encombrantes. Par conséquent, le mutant rnr4Δ démontre une réduction marquée en mutations induites par le 4-NQO comparativement à la souche parentale. Nous voulions identifier la voie de réparation de l’ADN qui conférait cette résistance au 4-NQO ainsi que les protéines impliquées. Les voies BER, NER et MMR n’ont pas aboli la résistance au 4-NQO de la souche rnr4Δ. La protéine recombinante Rad51 ne joue pas un rôle critique dans la réparation de l’ADN et dans la résistance au 4-NQO. La délétion du gène REV3, qui encode une polymérase de contournement, impliquée dans la réparation post-réplication, a partiellement aboli la résistance au 4-NQO dans rnr4Δ. Ces résultats suggèrent que la polymérase Rev3 et possiblement d’autres polymérases translésion (Rev1, Rev7, Rad30) pourraient être impliquées dans la réparation de lésions encombrantes dans l’ADN dans des conditions de carence en dNTP. La réparation de l’ADN, un mécanisme complexe chez la levure, implique une vaste gamme de protéines, dont certaines encore inconnues. Nos résultats indiquent qu’il y aurait plus qu’une protéine impliquée dans la résistance au 4-NQO. Des investigations plus approfondies seront nécessaires afin de comprendre la recombinaison et la réparation post-réplication.

MiR-16, un nouveau régulateur du transporteur de glucose dépendant de l’insuline GLUT-4

Les microARNs sont des petits ARNs non codants d'environ 22 nucléotides qui régulent négativement la traduction de l'ARN messager cible (ARNm) et ont donc des fonctions cellulaires. Le microARN-16 (miR-16) est connu pour ses effets antiprolifératifs. Nous avons observé que l’expression de miR-16 est diminuée dans les cellules endothéliales humaines sénescentes et quiescentes en comparaison à des cellules prolifératives. Une analyse informatique des sites potentiels de liaison de miR-16 prévoit que GLUT-4, un transporteur du glucose insulinodépendant, pourrait être une cible potentielle du miR-16. Nous avons donc testé l'hypothèse que miR-16 régule négativement le métabolisme du glucose cellulaire. Dans des HUVEC, l'inhibition de miR-16 endogène avec des anti-miRNA oligonucléotides (AMO) augmente les niveaux protéiques de GLUT-4 de 1,7 ± 0,4 fois (p=0,0037 ; n=9). Dans des souris nourries avec un régime alimentaire normal ou riche en graisse et en sucre, l’expression de GLUT-4 dans le muscle squelettique a tendance à corréler négativement avec les niveaux de miR-16 (p=0,0998, r2=0,3866, n=4). Ces résultats suggèrent que miR-16 est un régulateur négatif de GLUT-4 et qu’il pourrait être impliqué dans la régulation du métabolisme cellulaire du glucose.

La Rapamycine inhibe l’expression de l’ARNm de l’ADAMTS-4 induit par les cytokines dans les chondrocytes articulaires

Introduction: Durant la pathogenèse d’ostéoarthrose (OA), les cytokines pro-inflammatoires IL-1β (Interleukin-1 beta) et TNF-α (Tumor necrosis factor alpha) stimulent la dégradation des agrécanes par l’aggrécanase-1 ou ADAMTS-4 (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motif). Ces cytokines peuvent stimuler plusieurs voies de signalisation conduisant ainsi à l’augmentation de l’expression des ADAMTS dans les chondrocytes humains. Les TIMPs (tissue inhibitor of metalloproteinases) présentent des inhibiteurs endogènes de l’ADAMTS. Nous avons démontré que la Rapamycine (un immunosuppresseur et un inhibiteur du mamalian target of Rapamycin (mTOR)) peut avoir des effets bénéfiques dans cette pathologie. Notre étude examine l’effet de la Rapamycine sur l’expression de l’ADAMTS-4 induit par les cytokines, son implication dans certaines voies de signalisation, et son effet sur l’expression du TIMP-3. Méthodes: Des chondrocytes normaux sont traités avec la Rapamycine seule ou stimulés aussi avec l’IL-1β et le TNF-α. Les effets de la Rapamycine sur l’expression de l’ADAMTS-4 et du TIMP-3 ont été étudiés par l’analyse RT-PCR et l’activité enzymatique a été étudiée par la technique d’ELISA. Les effets de la Rapamycine sur certaines voies de signalisation ont été étudiés par le Western blot. Résultats: Nous avons trouvé que la Rapamycine inhibe l’expression de l’ARNm de l’ADAMTS-4 induit par les cytokines pro-inflammatoires dans les chondrocytes humains. L’activité enzymatique de l’ADAMTS-4 induit par l’IL-1β a été légèrement diminuée par la Rapamycine. En plus, cette dernière a montré de différents effets sur plusieurs voies de signalisation stimulées par l’IL-1β et le TNF-α telles que les voies des MAPKs (Mitogen activated protein kinase), de l’AKT, et de la p70 S6 kinase. La Rapamycine a inhibé partiellement l’activation de la phosphorylation de l’ERK1/2 MAPK (extracellular signal-regulated protein kinase MAPK) en présence du TNF-α seulement. En outre, la Rapamycine a inhibé la phosphorylation des protéines p38 MAPK, JNK (c-Jun N-terminal kinase), et AKT activée par l’IL-1β seulement. En plus, la phosphorylation de la protéine p70 S6K stimulée par l’IL-1β et le TNF-α a été inhibée par la Rapamycine. D’autre part, nous avons démontré que le niveau du TIMP-3 a été augmenté en présence de la Rapamycine. Conclusion: Ces résultats suggèrent que la Rapamycine peut bloquer l’action de l’ADAMTS-4 via l’inhibition de l’activation des MAPKs, de l’AKT, et de la p70 S6K. La Rapamycine pourrait ainsi être considérée pour la prévention de la perte du cartilage chez les patients ostéoarthritiques.

Adecuación de la Educación Preescolar en Córdoba respecto a las necesidades del niño de 4 a 6 años.

El objetivo de la investigación es doble: por una parte, pretende descubrir la adecuación de la Educación Preescolar institucionalizada a las necesidades intelectuales, afectivas y sociales del niño de 4 a 6 años y, por otra, mejorar la Formación Profesional y la actuación de las personas responsables de la Educación Preescolar. La investigación pretende responder a las siguientes 4 preguntas: 1- ¿qué se pretende alcanzar en la Educación Preescolar?. 2- ¿Cuáles son las necesidades básicas de los niños de esta edad?. 3- ¿Qué medios son los más adecuados para alcanzar estos objetivos?. 4- ¿Qué medios se utilizan en la provincia de Córdoba para alcanzar estos objetivos?. De los 230 centros de Educación Preescolar de la provincia de Córdoba, se ha tomado una muestra de 27 centros de la capital seleccionados según los siguientes criterios: entidad que los sostiene ( estatal, público), régimen de funcionamiento (Educación Preescolar más EGB, Preescolar sólo), emplazamiento (zona residencial, casco viejo, zona suburbial-clase media, zona suburbial-clase baja). A la primera y segunda cuestión se trata de dar respuesta recabando la opinión de los padres y profesores mediante una encuesta que versa sobre las necesidades básicas del niño en edad preescolar, los valores fundamentales a transmitir y los objetivos pedagógicos a desarrollar. A la tercera se responde mediante un trabajo bibliográfico y a la cuarta mediante el análisis cuantitativo y cualitativo de los datos obtenidos de la encuesta. Las necesidades afectivas del Preescolar son las más valoradas por padres y profesores. Respecto a los valores fundamentales a transmitir, los padres destacan más los valores individuales y los profesores los comunitarios. Todos los objetivos pedagógicos reseñados en la encuesta se consideran necesarios en la Educación Preescolar, aunque no se lleven a cabo nada más que algunos de ellos, fundamentalmente los referentes al desarrollo lingüístico y social. El método pedagógico preferido es el global. Padres y profesores valoran más las cualidades afectivas de los profesores de Preescolar que su capacitación técnico profesional. Casi en ningún centro de Córdoba se cumplen las exigencias mínimas respecto a espacios e instalaciones. Los centros de sólo Preescolar poseen instalaciones más adecuadas que los de Preescolar y EGB, respecto a los recursos humanos, los centros encuestados no cubren las necesidades mínimas de personal para su funcionamiento. Existe una falta de perfeccionamiento y reciclaje del profesorado de Preescolar. Los resultados obtenidos en el estudio ponen de manifiesto que la Educación Preescolar que se está impartiendo en la provincia de Córdoba no satisface las necesidades básicas del niño, ni responde a las exigencias de los padres y profesores.

Genistein protects human mammary epithelial cells from benzo(a)pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide and 4-hydroxy-2-nonenal genotoxicity by modulating the glutathione/glutathione S-transferase system

Epidemiological studies have shown that ingestion of isoflavone-rich soy products is associated with a reduced risk for the development of breast cancer. In the present study, we investigated the hypothesis that genistein modulates the expression of glutathione S-transferases (GSTs) in human breast cells, thus conferring protection towards genotoxic carcinogens which are GST substrates. Our approach was to use human mammary cell lines MCF-10A and MCF-7 as models for non-neoplastic and neoplastic epithelial breast cells, respectively. MCF-10A cells expressed hGSTA1/2, hGSTA4-4, hGSTM1-1 and hGSTP1-1 proteins, but not hGSTM2-2. In contrast, MCF-7 cells only marginally expressed hGSTA1/2, hGSTA4-4 and hGSTM1-1. Concordant to the protein expression, the hGSTA4 and hGSTP1 mRNA expression was higher in the non-neoplastic cell line. Exposure to genistein significantly increased hGSTP1 mRNA (2.3-fold), hGSTP1-1 protein levels (3.1-fold), GST catalytic activity (4.7-fold) and intracellular glutathione concentrations (1.4-fold) in MCF-10A cells, whereas no effects were observed on GST expression or glutathione concentrations in MCF-7 cells. Preincubation of MCF-10A cells with genistein decreased the extent of DNA damage by 4-hydroxy-2-nonenal (150 mu M) and benzo(a)pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide (50 mu M), compounds readily detoxified by hGSTA4-4 and hGSTP1-1. In conclusion, genistein pretreatment protects non-neoplastic mammary cells from certain carcinogens that are detoxified by GSTs, suggesting that dietary-mediated induction of GSTs may be a mechanism contributing to prevention against genotoxic injury in the aetiology of breast cancer.

Synthesis and reactions of [Et3NH]4[Mo8O6]: X-ray crystal structure of [Et3NH]3[NaMo8O26]

[Et3NH]4[Mo8O26] (1) was prepared by reacting triethylamine with either molybdenum trioxide dihydrate or with a solution of ammonium molybdate in aqueous HCl. An aqueous solution of complex 1 reacted with an excess of sodium chloride to give a mixture of [Et3NH]3[NaMo8O26] (2) and [Et3NH]2[Mo6O19] (3). Complex 2 was also formed on reacting sodium molybdate with triethylamine in aqueous HCl. In the reaction of 1 with potassium chloride the nature of the product obtained was critically dependent upon reaction time. After a 5.5 h reflux period a mixture of [Et3NH]3[KMo8O26] (4) and 3 was obtained, whereas upon prolonged reflux (24 h) only K4Mo8O26 · H2O (5) was precipitated. The X-ray crystal structure of 2 shows it to be polymeric, with each Na+ ion sandwiched between two β[Mo8O26]4− ions. Four oxygen atoms on one face of each β[Mo8O26]4− ion are coordinated to a Na+ ion, and four oxygens from the opposite face are bonded to the next Na+ ion in the polymer chain. This produces a zig-zag arrangement of Na+ ions throughout the molecular structure. Spectral, conductivity and voltammetry data are given.

Homoleptic copper(II) and copper(I) complexes of 5,6-dihydro-5,6-epoxy-1,10-phenanthroline. Six-coordinate copper(I) in solution

Reaction of 5,6-dihydro-5,6-epoxy-1,10-phenanthroline (L) with Cu(ClO(4))(2)center dot 6H(2)O in methanol in 3:1 M ratio at room temperature yields light green [CuL(3)](ClO(4))(2)center dot H(2)O (1). The X-ray crystal structure of the hemi acetonitrile solvate [CuL(3)](ClO(4))(2)center dot 0.5CH(3)CN has been determined which shows Jahn-Teller distortion in the CuN(6) core present in the cation [CuL(3)](2+). Complex 1 gives an axial EPR spectrum in acetonitrile-toluene glass with g(parallel to) = 2.262 (A(parallel to) = 169 x 10 (4) cm (1)) and g(perpendicular to) = 2.069. The Cu(II/I) potential in 1 in CH(2)Cl(2) at a glassy carbon electrode is 0.32 V versus NHE. This potential does not change with the addition of extra L in the medium implicating generation of a six-coordinate copper(I) species [CuL(3)](+) in solution. B3LYP/LanL2DZ calculations show that the six Cu-N bond distances in [CuL(3)](+) are 2.33, 2.25, 2.32, 2.25, 2.28 and 2.25 angstrom while the ideal Cu(I)-N bond length in a symmetric Cu(I)N(6) moiety is estimated as 2.25 angstrom. Reaction of L with Cu(CH(3)CN)(4)ClO(4) in dehydrated methanol at room temperature even in 4:1 M proportion yields [CuL(2)]ClO(4) (2). Its (1)H NMR spectrum indicates that the metal in [CuL(2)](+) is tetrahedral. The Cu(II/I) potential in 2 is found to be 0.68 V versus NHE in CH(2)Cl(2) at a glassy carbon electrode. In presence of excess L, 2 yields the cyclic voltammogram of 1. From (1)H NMR titration, the free energy of binding of L to [CuL(2)](+) to produce [CuL(3)](+) in CD(2)Cl(2) at 298 K is estimated as -11.7 (+/-0.2) kJ mol (1).