Isolation of a multispecific organic anion and cardiac glycoside transporter from rat brain

A novel multispecific organic anion transporting polypeptide (oatp2) has been isolated from rat brain. The cloned cDNA contains 3,640 bp. The coding region extends over 1,983 nucleotides, thus encoding a polypeptide of 661 amino acids. Oatp2 is homologous to other members of the oatp gene family of membrane transporters with 12 predicted transmembrane domains, five potential glycosylation, and six potential protein kinase C phosphorylation sites. In functional expression studies in Xenopus laevis oocytes, oatp2 mediated uptake of the bile acids taurocholate (Km ≈ 35 μM) and cholate (Km ≈ 46 μM), the estrogen conjugates 17β-estradiol-glucuronide (Km ≈ 3 μM) and estrone-3-sulfate (Km ≈ 11 μM), and the cardiac gylcosides ouabain (Km ≈ 470 μM) and digoxin (Km ≈ 0.24 μM). Although most of the tested compounds are common substrates of several oatp-related transporters, high-affinity uptake of digoxin is a unique feature of the newly cloned oatp2. On the basis of Northern blot analysis under high-stringency conditions, oatp2 is highly expressed in brain, liver, and kidney but not in heart, spleen, lung, skeletal muscle, and testes. These results provide further support for the overall significance of oatps as a new family of multispecific organic anion transporters. They indicate that oatp2 may play an especially important role in the brain accumulation and toxicity of digoxin and in the hepatobiliary and renal excretion of cardiac glycosides from the body.

Recognition Signal for C-Mannosylation of Trp-7 in RNase 2 Consists of Sequence Trp-x-x-Trp

C2-α-Mannosyltryptophan was discovered in human RNase 2, an enzyme that occurs in eosinophils and is involved in host defense. It represents a novel way of attaching carbohydrate to a protein in addition to the well-known N- and O-glycosylations. The reaction is specific, as in RNase 2 Trp-7, but never Trp-10, which is modified. In this article, we address which structural features provide the specificity of the reaction. Expression of chimeras of RNase 2 and nonglycosylated RNase 4 and deletion mutants in HEK293 cells identified residues 1–13 to be sufficient for C-mannosylation. Site-directed mutagenesis revealed the sequence Trp-x-x-Trp, in which the first Trp becomes mannosylated, as the specificity determinant. The Trp residue at position +3 can be replaced by Phe, which reduces the efficiency of the reaction threefold. Interpretation of the data in the context of the three-dimensional structure of RNase 2 strongly suggests that the primary, rather than the tertiary, structure forms the determinant. The sequence motif occurs in 336 mammalian proteins currently present in protein databases. Two of these proteins were analyzed protein chemically, which showed partial C-glycosylation of recombinant human interleukin 12. The frequent occurrence of the protein recognition motif suggests that C-glycosides could be part of the structure of more proteins than assumed so far.

Release of Flavonoids by the Soybean Cultivars McCall and Peking and Their Perception as Signals by the Nitrogen-Fixing Symbiont Sinorhizobium fredii1

Sinorhizobium fredii strain USDA191 forms N-fixing nodules on the soybean (Glycine max L. Merr.) cultivars (cvs) McCall and Peking, but S. fredii strain USDA257 nodulates only cv Peking. We wondered whether specificity in this system is conditioned by the release of unique flavonoid signals from one of the cultivars or by differential perception of signals by the strains. We isolated flavonoids and used nodC and nolX, which are nod-box-dependent and -independent nod genes, respectively, to determine how signals activate genes in the microsymbionts. Seeds of cv McCall and cv Peking contain the isoflavones daidzein, genistein, and glycitein, as well as their glucosyl and malonylglucosyl glycosides. Roots exude picomolar concentrations of daidzein, genistein, glycitein, and coumestrol. Amounts are generally higher in cv Peking than in cv McCall, and the presence of rhizobia markedly influences the level of specific signals. Nanomolar concentrations of daidzein, genistein, and coumestrol induce expression of nodC and nolX in strain USDA257, but the relative nolX-inducing activities of these signals differ in strain USDA191. Glycitein and the conjugates are inactive. Strain USDA257 deglycosylates daidzin and genistin into daidzein and genistein, respectively, thereby converting inactive precursors into active inducers. Although neither soybean cultivar contains unique nod-gene-inducing flavonoids, strain- and cultivar-specific interactions are characterized by distinct patterns of signal release and response.

Involvement of cytochrome P450 in oxime production in glucosinolate biosynthesis as demonstrated by an in vitro microsomal enzyme system isolated from jasmonic acid-induced seedlings of Sinapis alba L.

An in vitro enzyme system for the conversion of amino acid to oxime in the biosynthesis of glucosinolates has been established by the combined use of an improved isolation medium and jasmonic acid-induced etiolated seedlings of Sinapis alba L. An 8-fold induction of de novo biosynthesis of the L-tyrosine-derived p-hydroxybenzylglucosinolate was obtained in etiolated S. alba seedlings upon treatment with jasmonic acid. Formation of inhibitory glucosinolate degradation products upon tissue homogenization was prevented by inactivation of myrosinase by addition of 100 mM ascorbic acid to the isolation buffer. The biosynthetically active microsomal enzyme system converted L-tyrosine into p-hydroxyphenylacetaldoxime and the production of oxime was strictly dependent on NADPH. The Km and Vmax values of the enzyme system were 346 microM and 538 pmol per mg of protein per h, respectively. The nature of the enzyme catalyzing the conversion of amino acid to oxime in the biosynthesis of glucosinolates has been subject of much speculation. In the present paper, we demonstrate the involvement of cytochrome P450 by photoreversible inhibition by carbon monoxide. The inhibitory effect of numerous cytochrome P450 inhibitors confirms the involvement of cytochrome P450. This provides experimental documentation of similarity between the enzymes converting amino acids into the corresponding oximes in the biosynthesis of glucosinolates and cyanogenic glycosides.

Disaccharide uptake and priming in animal cells: inhibition of sialyl Lewis X by acetylated Gal beta 1-->4GlcNAc beta-O-naphthalenemethanol.

Inhibitors of glycosylation provide a tool for studying the biology of glycoconjugates. One class of inhibitors consists of glycosides that block glycoconjugate synthesis by acting as primers of free oligosaccharide chains. A typical primer contains one sugar linked to a hydrophobic aglycone. In this report, we describe a way to use disaccharides as primers. Chinese hamster ovary cells readily take up glycosides containing a pentose linked to naphthol, but they take up hexosides less efficiently and disaccharides not at all. Linking phenanthrol to a hexose improves its uptake dramatically but has no effect on disaccharides. To circumvent this problem, analogs of Xyl beta 1-->6Gal beta-O-2-naphthol were tested as primers of glycosaminoglycan chains. The unmodified disaccharide did not prime, but methylated derivatives had activity in the order Xyl beta 1-->6Gal(Me)3-beta-O-2-naphthol > Xyl beta 1-->6Gal (Me)2 beta-O-2-naphthol >> Xyl beta 1-->6Gal(Me)beta-O-2-naphthol. Acetylated Xyl beta 1-->6Gal beta-O-2-naphthol also primed glycosaminoglycans efficiently, suggesting that the terminal xylose residue was exposed by removing the acetyl groups. The general utility of using acetyl groups to create disaccharide primers was shown by the priming of oligosaccharides on peracetylated Gal beta 1-->4GlcNAc beta-O-naphthalenemethanol. This disaccharide inhibited sialyl Lewis X expression on HL-60 cells.

Análise de flavanóides por cromatografia líquida de alta eficiência e eletroforese capilar - otimização de separação e aplicações tecnológicas

No presente trabalho foram estudadas as separações de 18 flavonóides (9 agliconas e 9 glicosídeos) pelas técnicas de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência em fase reversa (RP-HPLC) e Cromatografia Micelar Eletrocinética em fluxo reverso (RF-Meck). Em ambas as técnicas foram avaliados solventes puros (metanol, acetonitrila e tetrahidrofurano) e suas misturas como formas de promover a variação de seletividade, através da modificação da fase móvel em HPLC, e da natureza do aditivo orgânico em RF-Meck. Nos estudos efetuados em HPLC utilizando-se gradiente, pode-se comprovar a possibilidade da modelagem do fator de retenção em funçã da proporção de solvente utilizados (MeOH, ACN, THF e suas misturas). Pode-se ainda, com base nos dados de retenção e na análise hierárquica de c1usters, diferenciar quatro diferentes grupos de sistemas cromatográficos com diferentes seletividades para flavonóides agliconas, e outros quatro com diferentes seletividades para glicosídeos. Os sistemas cromatográficos mais ortogonais (cada um pertencente a um grupo de seletividade) foram aplicados na separação de uma planta modelo (Azadirachta indica), de onde pode-se escolher a fase móvel mais seletiva para se otimizar a separação dos flavonóides glicosilados presentes nas folhas desta planta. No método final otimizado pode-se identificar e quantificar cinco dos flavonóides majoritários presentes, sendo três glicosídeos de quercetina (rutina, isoquercitrina e quercitrina) e dois glicosídeos de kaempferol (astragalin e nicotiflorin), em amostras de duas diferentes procedências (Piracicaba-SP e Silvânia-GO). Nos estudos envolvendo a separação dos dezoito flavonóides por RFMEKC pode-se comprovar diferenças significativas de seletividade quando se varia a natureza do solvente orgânico utilizado como aditivo, além de se observar tendências na migração em função das propriedades do solvente adicionado e da estrutura molecular do flavonóide. O solvente de menor eficiência para separação dos flavonóides foi o MeOH. Através da análise dos eletroferogramas obtidos através de um planejamento experimental de misturas, e das trocas de pares críticos observadas nos vários eletrólitos utilizados, obteve-se um método de separação com apenas um par crítico em menos de 12 minutos de corrida. O coeficiente de variação obtido para o fator de retenção foi de 1,5% e para área de 3%, considerando-se cinco injeções. O método desenvolvido foi aplicado com sucesso na identificação dos flavonóides majoritários presentes na planta modelo (Neem), obtendo-se o mesmo resultado do estudo anterior. Como forma de avaliar a concentração de flavonóides totais presentes em espécies vegetais é comum a análise de extratos após hidrólise ácida (conversão de todos glicosídeos em agliconas). Desta forma otimizou-se uma metodologia de separação em RP-HPLC de 8 flavonóides agliconas comumente presentes em alimentos e extratos vegetais de uso cosmético. A otimização foi efetuada mediante um planejamento experimental de misturas, para escolha da fase móvel mais seletiva, e de um planejamento fatorial composto central, para otimização das condições de gradiente. O método obtido foi o mais rápido já visto dentro da literatura consultada. A separação em linha de base foi efetuada em menos de 15 minutos, com coeficientes de variação de área entre 0,1 e 1,8%, coeficiente de correlação de 0,9993 a 0,9994 na faixa de 5 a 100 µg/mL, e limites de quantificação estimados na faixa de 0,1 a 0,21µg/mL. O método desenvolvido foi aplicado na otimização das condições de hidrólise de um extrato de Neem. A otimização foi efetuada através de metodologia de superfície de resposta, levando-se em consideração a concentração de ácido adicionada, o tempo de reação, a temperatura, e a concentração de um antioxidante (ácido ascórbico) adicionado. O resultado da otimização foi uma metodologia de hidrólise com tempo de reação igual a 5 minutos, utilizando-se 1,4 mol/L de HCI, 119°C e 500 µg/mL de ácido ascórbico. Através das metodologias de análise e de hidrólise desenvolvidas pode-se constatar a presença e quantificar no extrato de Neem os flavonóides agliconas quercetina, kaempferol e miricetina. Com o objetivo de se avaliar quais os componentes presentes em extratos vegetais são os responsáveis pelo poder antioxidante atribuído a determinadas plantas, foi montado um sistema de avaliação de poder antioxidante \"on-line\" com reação pós-coluna em HPLC (baseado na literatura) utilizando-se como \"radical livre modelo\" o ABTS. A análise da planta modelo (Neem) neste sistema mostrou que os flavonóides glicosilados identificados nas partes anteriores deste trabalho são os responsáveis pelo poder antioxidante atribuído a esta planta. De posse desta informação, e visando a obtenção de extratos para aplicações cosméticas com poder antioxidante, modelou-se a extração dos flavonóide do Neem em função da composição do solvente extrator (água, etanol , propilenoglicol e suas misturas), de acordo com um planejamento simplex centróide ampliado. Além da previsão da concentração dos princípios ativos pode-se ainda prever outras propriedades dos extratos obtidos, tais como, índice de refração e densidade, muitas vezes constituintes de especificações técnicas de acordo com as aplicações a que se destinam (cremes, xampús, etc).

Irradiação de drogas vegetais: aspectos microbiológicos e químicos

Apesar da industrialização no setor farmacêutico, o emprego de drogas vegetais constitui desafio atual quando considerado alternativa terapêutica para as populações de baixa renda ou aquelas que apresentam tradição no uso dessas drogas. Além disso, tendências modernas valorizam a variedade de espécies com propriedades curativas, em particular as espécies brasileiras, desafiando os pesquisadores a intensificar investigações nessa área e induzindo à população um crescente consumo. Assim, questões relacionadas à qualidade dessas drogas apresentam fundamental importância. Devido à origem, a carga microbiana detectada nas mesmas é normalmente elevada, oferecendo riscos potenciais ao usuário. Desta forma, a avaliação de sua qualidade sanitária constitui etapa obrigatória no que se refere ao aspecto de segurança ao consumidor. Além disso, a eficácia terapêutica pode igualmente ser comprometida por decomposição de componentes, decorrente da ação de microrganismos. Com o objetivo de eliminar os efeitos decorrentes da biocarga presente nas drogas vegetais, agentes descontaminantes, de natureza física ou química, têm sido empregados. A utilização de tais procedimentos de descontaminação, prevista na legislação vigente, requer estudos relacionados à estabilidade dos princípios ativos após exposição ao agente selecionado. Dentre os agentes destaca-se a irradiação gama, amplamente utilizada em função de sua aplicabilidade na ausência de água e de temperatura elevada, além de apresentar alta penetrabilidade e reduzir, com eficácia, a carga microbiana viável. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar os efeitos de diferentes doses de radiação ionizante sobre a carga microbiana de quatro espécies de drogas vegetais: alcachofra (Cynara scolymus L.), camomila (Matricaria recutita L.), ginkgo (Ginkgo biloba L.) e guaraná (Paullinia cupana H.B.K.), bem como detectar possíveis alterações provocadas pela radiação sobre os teores de seus princípios ativos. As análises microbiológicas e químicas foram realizadas antes e após irradiação com doses médias de 5,5 kGy, 11,4 kGy e 17,8 kGy. Os resultados obtidos anteriormente à irradiação revelaram elevados níveis de contaminação: média de 4,1 x106 para microrganismos aeróbicos totais e 3,3x105 para fungos. Após descontaminação, a dose média de 11,4 kGy, reduziu a carga de microrganismos aeróbicos totais a níveis menores ou iguais a 102 em todas as drogas, com exceção da camomila proveniente do fornecedor B (3,2x104). Para os fungos, a menor dose aplicada (5,5 kGy) foi suficiente para reduzir a contagem a níveis da ordem de 10. Com relação à determinação dos marcadores nas drogas vegetais, os resultados obtidos não revelaram alterações significativas nos teores de cafeína no guaraná e de glicosídeos flavonoídicos no ginkgo. Para a camomila, as amostras antes a após irradiação, apresentaram o mesmo teor de óleo volátil bem como ausência de diferenças significativas no teor de α-bisabolol. Em contraste, observou-se redução no teor de 7-glicosil apigenina após submissão à radiação ionizante, indicando degradação decorrente do processo. Com relação à alcachofra, permanece ainda desconhecida a influência da radiação devido à ausência de metodologias adequadas para extração e determinação da cinarina.

Student notes from medical lectures by Benjamin Rush, undated

The volumes contain student notes on a course of medical lectures given by Dr. Benjamin Rush (1746-1813) while he was Professor of the Institutes of Medicine and Clinical Practice at the University of Pennsylvania Medical School, likely in circa 1800-1813. The notes indicate Rush often referenced the works or teachings of contemporaries such as Scottish physicians William Cullen, John Brown, John Gregory, and Robert Whytt, and Dutch physician Herman Boerhaave. He frequently included anecdotes and case histories of his own patients, as well as those of other doctors, to illustrate his lecture topics. He also advised students to take notes on the lectures after they ended to allow them to focus on what they were hearing. Volume 1 includes notes on: physician conduct during visits to patients; human and animal physiology; voice and speech; the nervous system; the five senses; and faculties of the mind. Volume 2 includes notes on: food, the sources of appetite and thirst, and digestion; the lymphatic system; secretions; excretions; theories of nutrition; differences in the minds and bodies of women and men; reproduction; pathology; a table outlining the stages of disease production; “disease and the origin of moral and natural evil”; contagions; the role of food, drink, and clothing in producing disease; worms; hereditary diseases; predisposition to diseases; proximate causes of diseases; and pulmonary conditions. Volume 3 includes notes on: the pulse; therapeutics, such as emetics, sedatives, and digitalis, and treatment of various illnesses like pulmonary consumption, kidney disease, palsy, and rheumatism; diagnosis and prognosis of fever; treatment of intermitting fever; and epidemics including plague, smallpox, and yellow fever, with an emphasis on the yellow fever outbreaks in Philadelphia in 1793 and 1797.