Biological effects of PEA3 expression in {\it HER-2\/}/{\it neu\/}-overexpressing human cancer cells and the molecular mechanisms of PEA3-mediated transcriptional repression on {\it HER-2\/}/{\it neu\/}

HER-2/neu is a receptor tyrosine kinase highly homologous with epidermal growth factor receptor. Overexpression and/or amplification of HER-2/neu has been implicated in the genesis of a number of human cancers, especially breast and ovarian cancers. Transcriptional upregulation has been shown to contribute significantly to the overexpression of this gene. Studies on the transcriptional regulation of HER-2/neu gene are important for understanding the mechanism of cell transformation and developing the therapeutic strategies to block HER-2/neu-mediated cancers. PEA3 is a DNA binding transcriptional factor and its consensus sequence exists on the HER-2/neu promoter. To examine the role of PEA3 in HER-2/neu expression and cell transformation, we transfected PEA3 into the human breast and ovarian cancer cells that overexpress HER-2/neu and showed that PEA3 dramatically represses HER-2/neu transcription. PEA3 suppresses the oncogenic neu-mediated transformation in mouse fibroblast NIH 3T3 cells. Expression of PEA3 selectively blocks the growth of human cancer cells that overexpress HER-2/neu and inhibits their colony formation. It does not occur in the cancer cells expressing basal level of HER-2/neu. Further studies in the orthotopic ovarian cancer model demonstrated that expression of PEA3 preferentially inhibits growth and tumor development of human cancer cells that overexpress HER-2/neu, the tumor-bearing mice survived significantly longer if treated by injection of the PEA3-liposome complex intraperitoneally. Immunoblotting and immunohistochemical analysis of the tumor tissues indicated that PEA3 mediates the tumor suppression activity through targeting HER-2/neu-p185. Thus, PEA3 is a negative regulator of HER-2/neu gene expression and functions as a tumor suppressor gene in the HER-2/neu-overexpressing human cancer cells.^ The molecular mechanisms of PEA3 mediated transcriptional repression were investigated. PEA3 binds specifically at the PEA3 site on HER-2/neu promoter and this promoter-binding is required for the PEA3 mediated transcriptional repression. Mutation of the PEA3 binding site on HER-2/neu promoter causes decreased transcriptional activity, indicating that the PEA3 binding site is an enhancer-like element in the HER-2/neu-overexpressing cells. We therefore hypothesized that in the HER-2/neu-overexpressing cells, PEA3 competes with a transactivator for binding to the PEA3 site, preventing the putative factor from activating the transcription of HER-2/neu. This hypothesis was supported by the data which demonstrate that PEA3 competes with another nuclear protein for binding to the HER-2/neu promoter in vitro, and expression of a truncated protein which encodes the DNA binding domain of PEA3 is sufficient to repress HER-2/neu transcription in the HER-2/neu-overexpressing human cancer cells. ^

Transcriptional repression by YY1 is mediated by interaction with a mammalian homolog of the yeast global regulator RPD3

YY1 is a mammalian zinc-finger transcription factor with unusual structural and functional features. It has been implicated as a positive and a negative regulatory factor that binds to the CCATNTT consensus DNA element located in promoters of many cellular and viral genes. A mammalian cDNA that encodes a YY1-binding protein and possesses sequence homology with the yeast transcriptional factor RPD3 has been identified. A Gal4 DNA binding domain–mammalian RPD3 fusion protein strongly represses transcription from a promoter containing Gal4 binding sites. Association between YY1 and mammalian RPD3 requires a glycine-rich region on YY1. Mutations in this region abolish the interaction with mammalian RPD3 and eliminate transcriptional repression by YY1. These data suggest that YY1 negatively regulates transcription by tethering RPD3 to DNA as a cofactor and that this transcriptional mechanism is highly conserved from yeast to human.

Functional Domains of Rep2, a Transcriptional Activator Subunit for Res2–Cdc10, Controlling the Cell Cycle “Start”

In the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, passage from G1 to S-phase requires the execution of the transcriptional factor complex that consists of the Cdc10 and Res1/2 molecules. This complex activates the MluI cell cycle box cis-element contained in genes essential for S-phase onset and progression. The rep2+ gene, isolated as a multicopy suppressor of a temperature-sensitive cdc10 mutant, has been postulated to encode a putative transcriptional activator subunit for the Res2–Cdc10 complex. To identify the rep2+ function and molecularly define its domain organization, we reconstituted the Res2–Cdc10 complex-dependent transcriptional activation in Saccharomyces cerevisiae. Reconstitution experiments, deletion analyses using one and two hybrid systems, and in vivo Res2 coimmunoprecipitation assays show that the Res2–Cdc10 complex itself can recognize but cannot activate MluI cell cycle box without Rep2, and that consistent with its postulated function, Rep2 contains 45-amino acid Res2 binding and 22-amino acid transcriptional activation domains in the middle and C terminus of the molecule, respectively. The functional essentiality of these domains is also demonstrated by their requirement for rescue of the cold-sensitive rep2 deletion mutant of fission yeast.

Inducible gene expression in fetal thymic epithelium: A new BAC transgenic model.

The thymus is the site of T cell development. Several stromal and hematopoietic cell types are necessary for the proper function of thymic selection and eventually peripheral immunity. Thymic epithelial cells (TECs) are essential for T cell lineage commitment, expansion, and maturation in the thymus. We were interested in developing an in vivo model in which exogenous gene expression could be transiently induced in embryonic TEC (Tet-On system). To this end, we have generated a bacterial artificial chromosome (BAC) transgenic mouse line in which the reverse tetracycline-dependent transactivator (rtTA) is expressed under the control of the Foxn1 promoter, a transcriptional factor indispensable for TEC development. To analyze the expression pattern and efficiency of this novel mouse model, we crossed the Foxn1-rtTA founder with a Tet-Responsive Element (TRE)-LacZ GFP mouse reporter to obtain a double transgenic mouse. In the presence of doxycycline, rtTA can interact with TRE and induce the expression of GFP and LacZ. In this double transgenic mouse, we observed that GFP expression was high, inducible and limited to TEC in fetal thymus. In contrast, in adult thymus, when TEC development and maturation is completed, GFP was barely detectable. Therefore, Foxn1-rtTA represents a new and efficient transgenic mouse model to induce genes of interest specifically in fetal thymic epithelium. genesis 51:717-724. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Pivotal role for a tail subunit of the RNA polymerase II mediator complex CgMed2 in azole tolerance and adherence in Candida glabrata.

Antifungal therapy failure can be associated with increased resistance to the employed antifungal agents. Candida glabrata, the second most common cause of invasive candidiasis, is intrinsically less susceptible to the azole class of antifungals and accounts for 15% of all Candida bloodstream infections. Here, we show that C. glabrata MED2 (CgMED2), which codes for a tail subunit of the RNA polymerase II Mediator complex, is required for resistance to azole antifungal drugs in C. glabrata. An inability to transcriptionally activate genes encoding a zinc finger transcriptional factor, CgPdr1, and multidrug efflux pump, CgCdr1, primarily contributes to the elevated susceptibility of the Cgmed2Δ mutant toward azole antifungals. We also report for the first time that the Cgmed2Δ mutant exhibits sensitivity to caspofungin, a constitutively activated protein kinase C-mediated cell wall integrity pathway, and elevated adherence to epithelial cells. The increased adherence of the Cgmed2Δ mutant was attributed to the elevated expression of the EPA1 and EPA7 genes. Further, our data demonstrate that CgMED2 is required for intracellular proliferation in human macrophages and modulates survival in a murine model of disseminated candidiasis. Lastly, we show an essential requirement for CgMed2, along with the Mediator middle subunit CgNut1 and the Mediator cyclin-dependent kinase/cyclin subunit CgSrb8, for the high-level fluconazole resistance conferred by the hyperactive allele of CgPdr1. Together, our findings underscore a pivotal role for CgMed2 in basal tolerance and acquired resistance to azole antifungals.

Antiproliferative effects of 1,25-dihydroxyvitamin D3 on breast cells: a mini review

The hormone 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25-(OH)2D3), the active form of vitamin D3, is an important regulator of calcium homeostasis, exerts antiproliferative effects on various cell systems and can induce differentiation in some kinds of hematopoietic cells. These effects are triggered by its receptor, vitamin D receptor (VDR), a phosphoprotein member of the nuclear receptor superfamily, which functions as a transcriptional factor. VDR binds as a heterodimer with retinoid X receptor (R X R) to hexameric repeats, characterized as vitamin D-responsive elements present in the regulatory region of target genes such as osteocalcin, osteopontin, calbindin-D28K, calbindin-D9K, p21WAF1/CIP1, TGF-ß2 and vitamin D 24-hydroxylase. Many factors such as glucocorticoids, estrogens, retinoids, proliferation rate and cell transformation can modulate VDR levels. VDR is expressed in mammary tissue and breast cancer cells, which are potential targets to hormone action. Besides having antiproliferative properties, vitamin D might also reduce the invasiveness of cancer cells and act as an anti-angiogenesis agent. All of these antitumoral features suggest that the properties of vitamin D could be explored for chemopreventive and therapeutic purposes in cancer. However, hypercalcemia is an undesirable side effect associated with pharmacological doses of 1,25-(OH)2D3. Some promising 1,25-(OH)2D3 analogs have been developed, which are less hypercalcemic in spite of being potent antiproliferative agents. They represent a new field of investigation.

Contribution différentielle du tissu adipeux mâle et femelle dans l’établissement du diabète de type 2 et des altérations cardiovasculaires : rôle de l’apport lipidique

Au cours des dernières années, il est devenu évident que les sociétés des pays industrialisés sont à haut risque de maladies métaboliques. Une alimentation riche en énergie (lipide/glucide), combinée à une sédentarité accrue, est un facteur environnemental contribuant à l'augmentation de la prévalence de maladies reliées spécifiquement à des troubles endocriniens comme l'obésité et le diabète. Le traitement de ces désordres métaboliques doit donc passer par la connaissance et la compréhension des mécanismes moléculaires qui contrôlent ces désordres et le développement de traitements ciblés vers les facteurs responsables. Le tissu adipeux est une glande endocrine qui sécrète des substances, regroupées sous le terme d'adipokines, qui contrôlent l'homéostasie énergétique. L'augmentation de la masse adipeuse est responsable du développement de dérégulation hormonale qui mène à des dysfonctions physiologiques et métaboliques. Pour contrecarrer le développement démesuré du tissu adipeux, la signalisation insulinique ainsi que l’apport énergétique, responsables de la différenciation adipocytaire, doivent être inhibés. In vivo, la leptine, adipokine dont la concentration est corrélée à la masse adipeuse, présente des actions pro ou anti-insuliniques dans l’organisme pour réguler ce phénomène. Elle favorise l’effet inhibiteur de l’insuline sur la synthèse hépatique de glucose alors qu’elle s’oppose à son action sur l’expression des enzymes glucokinase et phosphoénol-pyruvate carboxykinase. La leptine influence aussi le taux circulant de triglycérides en diminuant sa concentration plasmatique. D'autre part, l'adiponectine, adipokine insulino- sensibilisante, voit sa sécrétion diminuée avec la prise de poids. La sensibilité à l'insuline est ainsi diminuée au fur et à mesure que le débalancement de ces deux adipokines s'accentue. La résistance à l'insuline s'installe alors pour s'opposer au stockage énergétique et à la prise illimitée de poids et la glycémie augmente. L'augmentation du glucose sanguin stimule la sécrétion d'insuline au niveau des cellules pancréatiques. C'est le diabète caractérisé par une hyperglycémie et une résistance à l'insuline. Le diabète, une des premières causes de mortalité dans le monde, est plus répandu sous sa forme non insulinodépendante (diabète de type 2, DT2) liée à l'obésité. Récemment, différents facteurs de transcription ont été identifiés comme régulateurs de l'expression d'une panoplie de gènes impliqués dans le métabolisme glucidique et lipidique. Parmi eux, les récepteurs des inducteurs de la prolifération des peroxysomes (PPAR, Peroxisome Proliferator-Activated Receptor), appartenant à la famille des récepteurs nucléaires. Les PPAR ont été démontrés comme ayant un rôle central dans le contrôle de la transcription des gènes codants pour des protéines impliquées dans le métabolisme : les adipokines. PPARg, en plus de son implication dans le contrôle de l'homéostasie glucidique et lipidique, est reconnu comme étant un facteur de transcription pivot régulant l'adipogenèse du fait de son expression majeure dans le tissu adipeux. D'autre part, il est bien établi maintenant que l'obésité et le diabète sont des facteurs contribuant au développement du processus inflammatoire vasculaire caractéristique de l’athérosclérose. En effet, les cellules endothéliales et musculaires lisses, principales composantes de la média de l’artère, sont très sensibles aux altérations métaboliques. Une diminution de la sensibilité à l’insuline entraine une réduction de la disponibilité du glucose et l’utilisation des acides gras comme alternatif par ces cellules. Ceci induit l’accumulation des acides gras oxydés dans l’intima et leur filtration dans la média pour former un core lipidique. Bien que l’induction de la dysfonction endothéliale soit impliquée très précocement, certaines études pointent l’accumulation lipidique dans les cellules musculaires lisses vasculaires (CML) et leur dysfonction comme déclencheurs de l’athérosclérose. Ce travail visait donc, dans un premier temps, à développer un modèle d'altérations métaboliques liées à la modulation de l'activité du tissu adipeux via une alimentation riche en lipides. Dans un second temps, cette étude tentait d'évaluer l’impact des adipocytes de souris sur les CML vasculaires et sur la modulation de leurs fonctions dans ce modèle d'altérations métaboliques et DT2 liés à l'alimentation et à l'obésité. Ainsi, par le biais de deux diètes pauvres en cholestérol à profil lipidique différent, nous avons développé un modèle murin présentant divers stades d'altérations du métabolisme allant jusqu'au DT2 en lien avec l'obésité chez les mâles et chez les femelles. D’autre part, des signes de cardiomyopathie ainsi qu’une modulation du taux des adipokines sont reliés à ces mêmes diètes. Parallèlement, l’activité de PPAR!2 est modulée chez les souris sous diètes enrichies en gras. Ensuite, nous avons démontré que les adipocytes, provenant de souris alimentées avec une diète enrichie en gras, modulaient la migration et la prolifération des CML comparativement au groupe contrôle. Ces modulations dépendaient en grande partie de la nature de la diète consommée, mais également du sexe de la souris. Par ailleurs, les altérations fonctionnelles des CML, couplées à des modulations géniques, sont associées aux changements du profil de sécrétion des adipokines mesurées chez les adipocytes. L’ensemble de ces travaux suggère une action directe de la nature de la stimulation du tissu adipeux blanc dans la modulation du profil de sécrétion des adipokines et l'induction du DT2 in vivo. Ces altérations de la physiologie adipocytaire se reflètent in vitro où le tissu adipeux contribue aux altérations physiopathologiques des CML liées au DT2. Ainsi, cette étude est l'une des premières à établir un lien direct entre les modulations adipocytaires et les effets de leurs sécrétions sur la physiologie des CML. Ces observations peuvent être exploitées cliniquement dans un développement futur d’outils thérapeutiques visant à prévenir et à traiter les troubles métaboliques et le DT2, en ciblant le tissu adipeux comme entité métabolique et endocrine.

Régulation de l’expression de HYAL-1 par le récepteur de l’oestrogène alpha

HYAL-1 (hyaluronidase-1) appartient à la famille des hyaluronidases connues pour leur rôle dans la dégradation de l’acide hyaluronique. L’expression de HYAL-1 est élevée dans de nombreux type de cancers, notamment dans le cancer de la prostate, de la vessie, des reins et du sein où il est impliqué dans la croissance tumorale et les métastases. Récemment notre laboratoire a aussi démontré une expression élevée de HYAL-1 dans le cancer épithélial de l’ovaire (CEO) de type mucineux et à cellules claires, expression qui est inversement corrélée à celle du récepteur de l’oestrogène alpha (REα). Cependant, malgré le fait que le rôle de HYAL-1 dans le cancer soit bien établit, le mécanisme de sa régulation reste encore inconnu. Le REα est un facteur de transcription qui suite à sa liaison avec son ligand va réguler l’expression de plusieurs gènes. Le REα ainsi stimulé par l’hormone va activer la transcription de ces gènes cibles mais il est connu maintenant qu’une grande partie des gènes régulés par le REα sont en réalité réprimés par ce récepteur. Dans ce travail nous proposons d’étudier le mécanisme de la régulation du gène HYAL-1 par le REα dans le CEO à cellules claires et dans le cancer du sein. L’expression ectopique du REα dans la lignée TOV21G (RE-) de même que le traitement de la lignée MCF-7 (RE+) avec de l’oestrogène a induit une diminution du niveau d’expression de l’ARN m de HYAL-1. Ces résultats nous ont permis de confirmer que HYAL-1 est un gène cible du REα. Il est aussi connu que le REα peut exercer son action par différents mécanismes d’action, entre autres en interagissant avec une séquence d’ADN appelée élément de réponse à l’oestrogène (ERE), retrouvé sur le promoteur des gènes cibles ou bien indirectement par des interactions protéine-protéine en se liant à d’autres facteur de transcription tels que Sp1. Après avoir identifiés de telles séquences sur le promoteur proximal de HYAL-1, (1 ERE proximal à -900 pb, 3 distaux à -32350 pb, 48430, -50130 pb du site d’initiation de la transcription) en plus des 2 Sp1 connus (-60 et – 1020pb), nous avons démontrés par immunoprécipitation de la chromatine que le REα est recruté sur le promoteur de HYAL-1 au niveau de l’ERE proximal -900 pb et du distal -32350 pb de même que sur le site Sp1 -1020 pb. De plus, l’activité biologique de l’ERE -900 pb et du ii Sp1-1020pb à été confirmée par des essais de gènes rapporteurs à la luciférase. Avec son rôle connu dans la tumorigenèse, l’identification de HYAL-1 comme gène cible du REα pourrait être une avenue intéressante pour le traitement des cancers hormono-indépendants.

Expression du facteur de transcription SRF chez les chevaux atteints de souffle

Il a été démontré que les chevaux atteints du souffle présentent une augmentation de la masse de muscle lisse entourant les voies respiratoires comparativement à des chevaux sains (Herszberg, Ramos-Barbon et al. 2006, Leclere, Lavoie-Lamoureux et al. 2011). L’augmentation de la masse de muscle lisse ainsi observée résulte d’une hyperplasie, et possiblement, d’une hypertrophie des myocytes. Les traitements usuels du souffle ne sont que partiellement efficaces à diminuer cette augmentation. L’objectif de cette étude était d’explorer les mécanismes moléculaires impliqués dans ces changements affectant la cellule musculaire lisse dans la pathologie du souffle chez le cheval. Pour ce faire, nous avons examiné les effets d’une exposition antigénique sur l’expression du «Serum Response Factor» (SRF) dans le muscle lisse bronchique. Le SRF est un facteur de transcription localisé dans le noyau de la cellule musculaire lisse et régulant l’expression génique de celle-ci en favorisant un phénotype prolifératif ou contractile. Les résultats démontrent qu’avant exposition antigénique, les pourcentages de cellules exprimant le SRF sont faibles. Une augmentation significative du pourcentage de myocytes exprimant le SRF survient suite à une stimulation antigénique chez les chevaux atteints de souffle alors qu’aucune augmentation n’est observée chez les chevaux contrôles. Ces résultats suggèrent que le SRF pourrait contribuer au remodelage du muscle lisse péribronchique dans la pathologie du souffle.

Expression of Circadian Clock and Melatonin Receptors within Cultured Rat Cardiomyocytes

Melatonin, the pineal gland hormone, provides entrainment of many circadian rhythms to the ambient light/dark cycle. Recently, cardiovascular studies have demostrated melatonin interactions with many physiological processes and diseases, such as hypertension and cardiopathologies. Although membrane melatonin receptors (MT1, MT2) and the transcriptional factor ROR alpha have been reported to be expressed in the heart, there is no evidence of the cell-type expressing receptors as well as the possible role of melatonin on the expression of the circadian clock of cardiomyocytes, which play an important role in cardiac metabolism and function. Therefore, the aim of this study was to evaluate the mRNA and protein expressions of MT1, MT2, and ROR alpha and to determine whether melatonin directly influences expression of circadian clocks within cultured rat cardiomyocytes. Adult rat cardiomyocyte cultures were created, and the cells were stimulated with 1 nM melatonin or vehicle. Gene expressions were assayed by real-time polymerase chain reaction (PCR). The mRNA and protein expressions of membrane melatonin receptors and RORa were established within adult rat cardiomyocytes. Two hours of melatonin stimulation did not alter the expression pattern of the analyzed genes. However, given at the proper time, melatonin kept Rev-erb alpha expression chronically high, specifically 12 h after melatonin treatment, avoiding the rhythmic decline of Rev-erb alpha mRNA. The blockage of MT1 and MT2 by luzindole did not alter the observed melatonin-induced expression of Rev-erb alpha mRNA, suggesting the nonparticipation of MT1 and MT2 on the melatonin effect within cardiomyocytes. It is possible to speculate that melatonin, in adult rat cardiomyocytes, may play an important role in the light signal transduction to peripheral organs, such as the heart, modulating its intrinsic rhythmicity. (Author correspondence: cipolla@icb.usp.br)

Structural requirement for PPAR gamma binding revealed by a meta analysis of holo-crystal structures

PPAR gamma is a ligand regulated transcriptional factor that modulates the transcription of several genes involved in fat and sugar metabolism. Due to its easy bacterial expression and crystallization, several crystal structures of holo-PPAR gamma have been reported and deposited in the Protein Data Bank. Here, we investigated the three-dimensional electrostatic properties of 55 PPAR gamma ligands and used this information for clustering them through principal component analysis. We found out that, according to their electrostatic potential, these ligands can be separated in three groups, with different binding features. We also observed that non-selective and selective ligands show different 3D electrostatic properties and are separated in different clusters. The relevance of this analysis for the development of new binders is discussed. (C) 2010 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Hypoxia Enhances the Angiogenic Potential of Human Dental Pulp Cells

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Suppression of TNF- induced NFB activity by gallic acid and its semi-synthetic esters: possible role in cancer chemoprevention

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Estudo clínico e molecular de pacientes com displasia septo-ótica ou deficiência hormonal hipofisária (gene HESX1 e PROP1)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Potencial angiogênico de células pulpares humanas em hipóxia

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)