Synthèse et caractérisation physicochimique de peptides de polyglutamines

Neuf maladies neurodégénératives sont le produit de l’expression de gènes mutés, dans lesquels le codon CAG est répété au-delà d’un seuil pathologique. Ceci produit des protéines mutantes dans lesquelles sont insérés des segments de polyglutamines (polyGln), qui perdent leur activité et acquièrent une nouvelle fonction, ce qui est toxique pour le neurone. Ces altérations sont attribuables aux propriétés particulières de la polyGln. En effet, ces dernières possèdent la capacité de s’assembler pour former des corps d’inclusion intracellulaires. Cette propension à l’agrégation de la polyGln rend difficile l’étude de ces pathologies. C’est ainsi que l’utilisation de peptides peut s’avérer une approche avantageuse. Toutefois, la synthèse de polyGln est associée à de nombreuses délétions et nécessite l’ajout de groupements chargés afin de permettre leur purification. Cependant, ce prérequis donne lieu à des interactions électrostatiques qui biaisent la structure et la cinétique d’agrégation de ces peptides, en plus d’interférer avec l’évaluation d’éventuels agents thérapeutiques. L’objectif du projet est de développer un système permettant l’étude de la polyGln en s’affranchissant des effets de charges. Pour ce faire, deux approches ont été explorées, la première utilise la polyGln non chargée et la seconde utilise une structure polyGln-morpholine ayant des charges labiles en fonction du pH. Ces peptides ont été produits en utilisant une approche linéaire de synthèse peptidique sur support solide avec protection maximale des chaînes latérales. La purification a été effectuée par chromatographie de haute performance en phase inverse en milieu acide. Ces stratégies ont permis de produire des peptides de polyGln de grande pureté avec des rendements acceptables. Une procédure de solubilisation des peptides alliant sonication et lyophilisation a été développée afin d’étudier chacun de ces peptides à l’aide de diverses techniques physicochimiques, telles que la diffusion de la lumière, la spectroscopie de résonance magnétique nucléaire, Raman et UV-visible, le dichroïsme circulaire et la microscopie optique polarisée. La polyGln non chargée solubilisée dans le trifluoroéthanol-eau a montré que la taille des particules et la vitesse d’agrégation sont proportionnelles à la fraction volumique en eau. De plus, la structure secondaire en solution est à prédominance alpha et semble être peu sensible à la fraction d’eau jusqu’à un certain seuil (25%) après lequel la structure aléatoire prédomine. L’analyse des agrégats à l’état solide montre des structures hélicoïdales > aléatoires et ont les caractéristiques des fibrilles amyloïdes. Le peptide de polyGln-morpholines a un pKa de 7,3 en milieu aqueux. Il demeure en solution lorsque le pH < pKa et à faible force ionique, alors qu’il s’autoassemble lorsque ces conditions ne sont pas respectées. Ceci suggère que la répulsion électrostatique est responsable de la stabilisation du peptide en solution. La dimension fractale nous indique que le peptide forme des agrégats compacts dont les constituants ont une taille de 2,5 nm, compatibles avec une conformation aléatoire compacte, en coude bêta ou hélicoïdale. Ceci est en accord avec l’étude structurale des peptides en solution qui a montré des espèces aléatoires > bêta > alpha. De plus, en RMN, l’élargissement des signaux du 1Hγ en cours d’agrégation suggère une interaction via les chaînes latérales. Les analyses en phase solide ont plutôt montré une prédominance de structures bêta et alpha. L’inhibition de l’agrégation à pH 8 varie selon rouge de Congo > tréhalose, alors que le peptide liant la polyGln 1 et la thioflavine T ne semble pas avoir d’effet. Ces approches ont donc permis pour la première fois de s’affranchir des effets de charges auparavant inhérents à l’étude de la polyGln en solution et par conséquent d’obtenir des informations inédites quant à la solubilité, la structure et la cinétique d’agrégation. Enfin, le dispositif à charges labiles permet d’évaluer l’efficacité d’éventuels agents thérapeutiques à pH quasi physiologique.

Caractérisation du motif acidique de la sous-unité p28 de l’IL-27 et étude des propriétés partagées entre cette protéine, le CNTF, CLC/CLF et l’interleukine-6

L’interleukine 6 (IL-6) est une cytokine qui joue un rôle essentiel dans l’inflammation. Son récepteur (IL-6R) est composé de la chaîne non signalétique IL-6Rα et de la chaîne transductrice du signal gp130, commune aux cytokines de la famille IL-6. La liaison de l’IL-6 à son récepteur permet l’activation de plusieurs voies de signalisation, notamment des voies Jak/STAT1 et préférentiellement Jak/STAT3. De façon complémentaire, nous avons démontré que l’IL-6 est capable d’activer la voie Jak/STAT5 dans les lymphocytes T CD4. L’activation de cette voie de signalisation pourrait être impliquée dans le rétrocontrôle des effets pro-inflammatoires de l’IL-6 sur les cellules T CD4. Le facteur neurotrophique ciliaire (CNTF) et la « cardiotrophin-like cytokine/cytokine-like factor 1 » (CLC/CLF) sont deux cytokines de la famille de l’IL-6 qui signalent à travers un récepteur commun, le récepteur au CNTF (CNTFR), composé du CNTFRα, « leukaemia inhibitory factor receptor β » (LIFRβ) et gp130. Toutes deux exercent des actions au niveau du système immunitaire, or la chaîne CNTFRα de leur récepteur n’y est pas exprimée. Il a été montré que le CNTFR humain peut également activer un récepteur formé des sous-unités IL-6Rα, LIFRβ et gp130. Nous avons comparé les effets du CNTF et du CLC/CLF de souris sur des transfectants exprimant LIFRβ et gp130 et les chaines α connues de la famille IL-6 (IL-6Rα, IL-11Rβ et CNTFRα). Nos résultats indiquent que le CNTF de souris, comme le CNTF humain est capable d’activer un récepteur formé de l’IL-6Rα, LIFRβ et gp130. Toutefois cette propriété n’est pas partagée par CLC/CLF et le récepteur impliqué dans les effets de cette cytokine sur le système immunitaire reste donc à identifier. L’IL-27 appartient à la famille de l’IL-6 composée d’une sous-unité cytokinique, p28, associée à un récepteur soluble « l’Epstein-Barr virus-induced gene 3» (EBI3). La sous-unité p28 peut s’associer avec le récepteur soluble CLF pour former une cytokine capable d’activer les lymphocytes T. Dans le but de caractériser cette cytokine, nous avons montré que p28/CLF agit aussi sur les lymphocytes B et permet leur différenciation en plasmocytes. Le partage de l’IL-6R par l’IL-6 et p28/CLF semble être à l’origine de la similarité des effets de ces deux cytokines. De plus, nous avons observé des effets semblables à ceux de l’IL-6 suite à l’association de la sous-unité p28 seule avec la chaîne IL-6Rα. En effet, afin de mieux caractériser la cytokine p28/CLF, nous avons étudié les effets dus au recrutement de la chaîne IL-6Rα par la sous-unité p28. Les cytokines de la famille de l’IL-6 sont composées de quatre hélices α disposées de façon anti-parallèle deux à deux. La sous-unité p28 possède, au niveau d’une boucle reliant deux hélices α, un motif de plusieurs acides glutamiques consécutifs (motif polyE) qui n’est retrouvé dans aucune autre cytokine de cette famille. Nous avons démontré que ce motif est impliqué dans la liaison de cette sous-unité avec l’hydroxyapatite et l’os. Cette caractéristique de p28 pourrait permettre un ciblage de l’IL-27 (p28/EBI3) et de p28/CLF préférentiellement vers la niche endostéale des cellules souches et des cellules immunitaires.

The roles of TL1A and Pno1 in the pathogenesis of rheumatoid arthritis

La polyarthrite rhumatoïde (PR) est une maladie auto-immune chronique. Elle est caractérisée par une inflammation persistante touchant de multiples petites articulations, causant douleurs, rougeurs, gonflements et déformations. Des études menées auprès de patients et d’animaux ont démontré que certains auto-anticorps, cytokines et enzymes tissue-déstructives sont des médiateurs importants dans le développement de la PR. Au cours des deux dernières décennies, les traitements de fond (DMARDs en anglais) ont été démontrés très efficaces pour traiter la PR. D'autre part, des effets secondaires ont été rapportés pour ces traitements, par exemple l'augmentation du risque d'infections opportunistes. L’objectif de ce travail est d’acquérir des connaissances sur le rôle du TL1A (TNF-like molécule 1 A; TNFSF15) et son partenaire Nob1 (Pno1 ; YOR145c) dans la pathogenèse de la PR afin de découvrir de nouveaux médicaments contre ces molécules dans l'avenir. TL1A est un membre de la famille du TNF. Il déclenche des signaux co-stimulateurs via le récepteur de mort 3 (DR3) et induit la prolifération ainsi que la production des cytokines pro inflammatoires par les lymphocytes. Des données multiples suggèrent l'implication de la cascade TL1A-DR3 dans plusieurs maladies auto-immunes. Donc, nous avons proposé les hypothèses suivantes:1) la production locale de TL1A dans les articulations est un composant d’un cercle vicieux qui aggrave la PR; 2) dans la PR, la production de TL1A dans les organes lymphoïde augmente la production d’auto-anticorps pathogénique. Au cours de ce travail, nous avons démontré que la TL1A aggrave la maladie chez les souris où l’arthrite a été induite par le collagène (AIC). Par ailleurs, nous avons constaté que l’expression de TL1A est élevée dans les tissus atteints de PR ainsi que dans les ganglions lymphatiques drainant de la souris AIC. Mécaniquement, nous avons découvert que la TL1A est induite par le TNF-α et IL-17 produits par les cellules T in vitro. Ces résultats montrent directement que les TL1A-DR3 jouent un rôle essentiel dans la pathogenèse de la PR. De plus, afin de poursuivre notre étude, la TL1A a été génétiquement supprimée dans les souris (TL1A KO). Nous avons montré que les souris TL1A KO n’ont aucune anomalie apparente et aucun dysfonctionnement du système immunitaire dans des conditions normales. Cependant, ces souris manifestent des AIC améliorées et une réduction significative des niveaux d'anticorps, anti-collagène du type II i dans le sérum. Nous avons trouvé que les ganglions lymphatiques de drainage (dLNs) de souris KO étaient plus petites avec une cellularité inférieure comparativement aux souris WT de 14 jours après l’immunisation. De plus, nous avons découvert que le DR3 a été exprimé par les cellules plasmatiques dans l’étape de la différenciation terminale et ces cellules surviennent mieux en présence de TL1A. La conclusion de cette étude apporte des nouvelles connaissances sur le rôle de TL1A qui amplifie les réponses humorales d’AIC. Nous avons suggéré que TL1A pourrait augmenter la réponse d’initiation d'anticorps contre collagène II (CII) ainsi que prolonger la survie des cellules plasmatiques. Une autre molécule qui nous intéresse est Pno1. Des études antérieures menées chez la levure ont suggéré que Pno1 est essentielle pour la néogénèse du protéasome et du ribosome Le protéasome étant crucial pour la différenciation terminale des cellules plasmatiques pendant les réponses humorales chez les mammifères, nous avons donc supposé que Pno1 joue un rôle dans la production d'anticorps pathogenique dans la PR via la voie du protéasome. Nous avons donc généré des souris génétiquement modifiées pour Pno1 afin d’étudier la fonction de Pno1 in vivo. Cependant, une mutation non-sens dans le Pno1 provoque une létalité embryonnaire à un stade très précoce chez les souris. D'autre part, une réduction de 50% de Pno1 ou une surexpression de Pno1 n’ont aucun effet ni sur le fonctionnent des cellules T et B, ni sur les activités du protéasome ainsi que sur la réponse humorale dans l’AIC. Ces résultats suggèrent que Pno1 est une molécule essentielle sans redondance. Par conséquent, il n’est pas une cible appropriée pour le développement de médicaments thérapeutiques. En conclusion, nos études ont révélé que la TL1A n’est pas essentielle pour maintenir les fonctions du système immunitaire dans des conditions normales. En revanche, il joue un rôle critique dans la pathogenèse de la PR en favorisant l'inflammation locale et la réponse humorale contre des auto-antigènes. Par conséquent, une inhibition de la TL1A pourrait être une stratégie thérapeutique pour le traitement de la PR. Au contraire, Pno1 est essentiel pour la fonction normale des cellules. Une délétion totale pourrait entraîner des conséquences graves. Il n’est pas une cible appropriée pour développer des médicaments de la PR.

Une Fantasy roubaldienne, ou, Nouvelle exploration ludique des potentialités littéraires : essai ; suivi de La Quête du Vortex (création littéraire)

Le Jeu, un phénomène difficile à définir, se manifeste en littérature de différentes manières. Le présent travail en considère deux : l’écriture à contrainte, telle que la pratique l’Oulipo, et l’écriture de l’imaginaire, en particulier les romans de Fantasy française. La première partie de cette étude présente donc, sous forme d’essai, les origines et les visées des deux groupes d’écrivains, mettant en lumière les similitudes pouvant être établies entre eux malgré leurs apparentes différences. Tandis que l’Oulipo cherche des contraintes capables de générer un nombre infini de textes et explore la langue par ce moyen, la Fantasy se veut créatrice de mondes imaginaires en puisant généralement à la source de Tolkien et des jeux de rôle. Il en résulte que le jeu, dans les deux cas, se révèle un puissant moteur de création, que le récit appelle un lecteur-explorateur et qu’il crée une infinité de mondes possibles. Malgré tout, des divergences demeurent quant à leurs critiques, leurs rapports avec le jeu et les domaines extralittéraires, et leurs visées. Considérant ce fait, je propose de combiner les deux styles d’écriture en me servant du cycle des Hortense de Jacques Roubaud (structuré au moyen de la sextine) et des Chroniques des Crépusculaires de Mathieu Gaborit (figure de proue en fantasy « pure »). Ce projet a pour but de combler le fossé restant encore entre les deux groupes. Ainsi, la seconde partie de mon travail constitue une première tentative de réunion des deux techniques d’écriture (à contrainte et de l’imaginaire). Six héros (trois aventuriers et trois mercenaires) partent à la recherche d’un objet magique dérobé à la Reine du Désert et capable de bouleverser l’ordre du monde. Le récit, divisé en six chapitres, rapporte les aventures de ce groupe jusqu’à leur rencontre avec l’ennemi juré de la Reine, un puissant sorcier elfe noir. Chaque chapitre comporte six sections plus petites où sont permutés – selon le mouvement de la sextine – six éléments caractéristiques des jeux de rôles : 1-Une description du MJ (Maître du Jeu) ; 2-Un combat ; 3-Une énigme à résoudre ou un piège à désarmer ; 4-Une discussion entre les joueurs à propos de leurs avatars ; 5-L’acquisition d’un nouvel objet ; 6-Une interaction avec un PNJ (Personnage Non Joueur). Tout au long du texte, des références aux Chroniques des Crépusculaires de Mathieu Gaborit apparaissent, suivant également un ordre sextinien. D’autres allusions, à Tolkien, Queneau, Perec ou Roubaud, agrémentent le roman.

Caractérisation des transcrits antisens chez les rétrovirus HTLV et étude comparative des fonctions des protéines traduites à partir de ces transcrits antisens

Le premier membre de la famille des rétrovirus humains HTLV (Virus T-lymphotropique Humain), HTLV-1, a été découvert en 1980 et l’on estime aujourd’hui à plus de 10 millions le nombre d’individus infectés à travers le monde. Après une période de latence d’environ 40 ans, 5% des individus infectés développent des leucémies, des lymphomes adultes de lymphocytes T (ATLL) ou encore une myélopathie associée à HTLV-1/ paraparésie spastique tropicale (HAM/TSP). L’apparition de la maladie serait en grande partie orchestrée par deux protéines virales, soit Tax et HTLV-1 bZIP factor (HBZ). L’expression du génome viral se fait à partir d’un transcrit sens de pleine longueur suite à un épissage alternatif, à l’exception du gène HBZ. HBZ est produite à partir d’un transcrit antisens initié dans la séquence terminale longue répétée (LTR)’3. Elle a été décrite comme étant capable de réguler négativement la transcription virale dépendante de Tax en se dimérisant avec des facteurs de transcription cellulaires tels que CREB-2 et certains membres de la famille Jun. HBZ a aussi un pouvoir prolifératif et bien que nous ne sachions toujours pas le mécanisme moléculaire menant à l’oncogenèse par HBZ, nous savons qu’elle module une multitude de voies de transduction de signaux, dont AP-1. Nous avons récemment mis en évidence un transcrit antisens nommé Antisense Protein of HTLV-2 (APH-2) chez HTLV-2 qui n’est associé qu’à une myélopathie apparentée au HAM/TSP. Ce n’est qu’en 2005 que HTLV-3 et HTLV-4 se sont rajoutés au groupe HTLV. Cependant, aucune corrélation avec le développement d’une quelconque maladie n’a été montrée jusqu’à ce jour. Le premier volet de ce projet de doctorat avait pour objectif de détecter et caractériser les transcrits antisens produits par HTLV-3 et HTLV-4 et d’étudier les protéines traduites à partir de ces transcrits pour ainsi évaluer leurs similitudes et/ou différences avec HBZ et APH-2. Nos études de localisation cellulaire réalisées par microscopie confocale ont montré que APH-3 et APH-4 sont des protéines nucléaires, se retrouvant sous la forme de granules et, dans le cas d’APH-3, partiellement cytoplasmique. Ces granules co-localisent en partie avec HBZ. Les analyses à l’aide d’un gène rapporteur luciférase contenant le LTR 5’ de HTLV-1 ont montré que APH-3 et APH-4 peuvent aussi inhiber la transactivation du LTR 5’ par Tax. Aussi, des études faisant appel au gène rapporteur précédé d’un promoteur de collagénase (site AP-1), ont montré que ces deux protéines, contrairement à HBZ, activent la transcription dépendante de tous les membres des facteurs de transcription de la famille Jun. De plus, les mutants ont montré que le motif fermeture éclair (LZ) atypique de ces protéines est impliqué dans cette régulation. En effet, APH-3 et APH-4 modulent la voie Jun-dépendante en se dimérisant via leur LZ atypique avec la famille Jun et semblent activer la voie par un mécanisme ne faisant pas par d’un domaine activateur autonome. Dans un deuxième volet, nous avions comme objectif d’approfondir nos connaissances sur la localisation nucléolaire de HBZ. Lors de nos analyses, nous avons identifié deux nouveaux partenaires d’interaction, B23 et la nucléoline, qui semblent être associés à sa localisation nucléolaire. En effet, ces interactions sont plus fortes suivant une délétion des domaines AD et bZIP de HBZ qui dans ce cas est localisée strictement au nucléole. De plus, bien que APH-3 et APH-4 puissent se localiser aux nucléoles, HBZ est la seule protéine traduite à partir d’un transcrit antisens pouvant interagir avec B23. Finalement, ces travaux ont clairement mis en évidence que HTLV-3 et HTLV-4 permettent la production de transcrits antisens comme chez d’autres rétrovirus. Les protéines traduites à partir de ces transcrits antisens jouent d’importants rôles dans la réplication rétrovirale mais semblent avoir des fonctions différentes de celles de HBZ au niveau de la régulation de la transcription de la voie Jun. HBZ semble aussi jouer un rôle unique dans le nucléole en ciblant les protéines nucléolaires de la cellule. Ces études démontrent que les protéines produites à partir de transcrits antisens chez les rétrovirus HTLV partagent plusieurs ressemblances, mais démontrent aussi des différences. Ainsi, les APH pourraient, en tant qu’outil comparatif, aider à mieux cibler les mécanismes moléculaires importants utilisés par HBZ pour induire la pathogénèse associée à une infection par HTLV.

The Role of ULK1 in the Pathophysiology of Osteoarthritis

L'arthrose est la maladie musculo-squelettique la plus commune dans le monde. Elle est l'une des principales causes de douleur et d’incapacité chez les adultes, et elle représente un fardeau considérable sur le système de soins de santé. L'arthrose est une maladie de l’articulation entière, impliquant non seulement le cartilage articulaire, mais aussi la synoviale, les ligaments et l’os sous-chondral. L’arthrose est caractérisée par la dégénérescence progressive du cartilage articulaire, la formation d’ostéophytes, le remodelage de l'os sous-chondral, la détérioration des tendons et des ligaments et l'inflammation de la membrane synoviale. Les traitements actuels aident seulement à soulager les symptômes précoces de la maladie, c’est pour cette raison que l'arthrose est caractérisée par une progression presque inévitable vers la phase terminale de la maladie. La pathogénie exacte de l'arthrose est encore inconnue, mais on sait que l'événement clé est la dégradation du cartilage articulaire. Le cartilage articulaire est composé uniquement des chondrocytes; les cellules responsables de la synthèse de la matrice extracellulaire et du maintien de l'homéostasie du cartilage articulaire. Les chondrocytes maintiennent la matrice du cartilage en remplaçant les macromolécules dégradées et en répondant aux lésions du cartilage et aux dégénérescences focales en augmentant l'activité de synthèse locale. Les chondrocytes ont un taux faible de renouvellement, c’est pour cette raison qu’ils utilisent des mécanismes endogènes tels que l'autophagie (un processus de survie cellulaire et d’adaptation) pour enlever les organelles et les macromolécules endommagés et pour maintenir l'homéostasie du cartilage articulaire. i L'autophagie est une voie de dégradation lysosomale qui est essentielle pour la survie, la différenciation, le développement et l’homéostasie. Elle régule la maturation et favorise la survie des chondrocytes matures sous le stress et des conditions hypoxiques. Des études effectuées par nous et d'autres ont montré qu’un dérèglement de l’autophagie est associé à une diminution de la chondroprotection, à l'augmentation de la mort cellulaire et à la dégénérescence du cartilage articulaire. Carames et al ont montré que l'autophagie est constitutivement exprimée dans le cartilage articulaire humain normal. Toutefois, l'expression des inducteurs principaux de l'autophagie est réduite dans le vieux cartilage. Nos études précédentes ont également identifié des principaux gènes de l’autophagie qui sont exprimés à des niveaux plus faibles dans le cartilage humain atteint de l'arthrose. Les mêmes résultats ont été montrés dans le cartilage articulaire provenant des modèles de l’arthrose expérimentaux chez la souris et le chien. Plus précisément, nous avons remarqué que l'expression d’Unc-51 like kinase-1 (ULK1) est faible dans cartilage humain atteint de l'arthrose et des modèles expérimentaux de l’arthrose. ULK1 est la sérine / thréonine protéine kinase et elle est l’inducteur principal de l’autophagie. La perte de l’expression de ULK1 se traduit par un niveau d’autophagie faible. Etant donné qu’une signalisation adéquate de l'autophagie est nécessaire pour maintenir la chondroprotection ainsi que l'homéostasie du cartilage articulaire, nous avons proposé l’hypothèse suivante : une expression adéquate de ULK1 est requise pour l’induction de l’autophagie dans le cartilage articulaire et une perte de cette expression se traduira par une diminution de la chondroprotection, et une augmentation de la mort des chondrocytes ce qui conduit à la dégénérescence du cartilage articulaire. Le rôle exact de ULK1 dans la pathogénie de l'arthrose est inconnue, j’ai alors créé pour la première fois, des souris KO ULK1spécifiquement dans le cartilage en utilisant la technologie Cre-Lox et j’ai ensuite soumis ces souris à la déstabilisation du ménisque médial (DMM), un modèle de l'arthrose de la souris pour élucider le rôle spécifique in vivo de ULK1 dans pathogenèse de l'arthrose. Mes résultats montrent que ULK1 est essentielle pour le maintien de l'homéostasie du cartilage articulaire. Plus précisément, je montre que la perte de ULK1 dans le cartilage articulaire a causé un phénotype de l’arthrose accéléré, associé à la dégénérescence accélérée du cartilage, l’augmentation de la mort cellulaire des chondrocytes, et l’augmentation de l'expression des facteurs cataboliques. En utilisant des chondrocytes provenant des patients atteints de l’arthrose et qui ont été transfectées avec le plasmide d'expression ULK1, je montre qu’ULK1 est capable de réduire l’expression de la protéine mTOR (principal régulateur négatif de l’autophagie) et de diminuer l’expression des facteurs cataboliques comme MMP-13 et ADAMTS-5 et COX-2. Mes résultats jusqu'à présent indiquent que ULK1 est une cible thérapeutique potentielle pour maintenir l'homéostasie du cartilage articulaire.

Over expression of Plk1 does not induce cell division in rat cardiac myocytes in vitro

BACKGROUND: Mammalian cardiac myocytes withdraw from the cell cycle during post-natal development, resulting in a non-proliferating, fully differentiated adult phenotype that is unable to repair damage to the myocardium, such as occurs following a myocardial infarction. We and others previously have shown that forced expression of certain cell cycle molecules in adult cardiac myocytes can promote cell cycle progression and division in these cells. The mitotic serine/threonine kinase, Polo-like kinase-1 (Plk1), is known to phosphorylate and activate a number of mitotic targets, including Cdc2/Cyclin B1, and to promote cell division. PRINCIPAL FINDINGS: The mammalian Plk family are all differentially regulated during the development of rat cardiac myocytes, with Plk1 showing the most dramatic decrease in both mRNA, protein and activity in the adult. We determined the potential of Plk1 to induce cell cycle progression and division in cultured rat cardiac myocytes. A persistent and progressive loss of Plk1 expression was observed during myocyte development that correlated with the withdrawal of adult rat cardiac myocytes from the cell cycle. Interestingly, when Plk1 was over-expressed in cardiac myocytes by adenovirus infection, it was not able to promote cell cycle progression, as determined by cell number and percent binucleation. CONCLUSIONS: We conclude that, in contrast to Cdc2/Cyclin B1 over-expression, the forced expression of Plk1 in adult cardiac myocytes is not sufficient to induce cell division and myocardial repair.

Condition number estimates for combined potential integral operators in acoustics and their boundary element discretisation

We consider the classical coupled, combined-field integral equation formulations for time-harmonic acoustic scattering by a sound soft bounded obstacle. In recent work, we have proved lower and upper bounds on the $L^2$ condition numbers for these formulations, and also on the norms of the classical acoustic single- and double-layer potential operators. These bounds to some extent make explicit the dependence of condition numbers on the wave number $k$, the geometry of the scatterer, and the coupling parameter. For example, with the usual choice of coupling parameter they show that, while the condition number grows like $k^{1/3}$ as $k\to\infty$, when the scatterer is a circle or sphere, it can grow as fast as $k^{7/5}$ for a class of `trapping' obstacles. In this paper we prove further bounds, sharpening and extending our previous results. In particular we show that there exist trapping obstacles for which the condition numbers grow as fast as $\exp(\gamma k)$, for some $\gamma>0$, as $k\to\infty$ through some sequence. This result depends on exponential localisation bounds on Laplace eigenfunctions in an ellipse that we prove in the appendix. We also clarify the correct choice of coupling parameter in 2D for low $k$. In the second part of the paper we focus on the boundary element discretisation of these operators. We discuss the extent to which the bounds on the continuous operators are also satisfied by their discrete counterparts and, via numerical experiments, we provide supporting evidence for some of the theoretical results, both quantitative and asymptotic, indicating further which of the upper and lower bounds may be sharper.

Electrochemical sensing of 2D condensation in amyloid peptides

The interfacial behavior of the model amyloid peptide octamer YYKLVFFC (peptide 1) and two other amyloid peptides YEVHHQKLVFF (peptide 2) and KKLVFFA (peptide 3) at the metal|aqueous solution interface was studied by voltammetric and constant current chronopotentiometric stripping (CPS). All three peptides are adsorbed in a wide potential range and exhibit different interfacial organizations depending on the electrode potential. At the least negative potentials, chemisorption of peptide 1 occurs through the formation of a metal sulfur bond. This bond is broken close to −0.6 V. The peptide undergoes self-association at more negative potentials, leading to the formation of a “pit” characteristic of a 2D condensed film. Under the same conditions the other peptides do not produce such a pit. Formation of the 2D condensed layer in peptide 1 is supported by the time, potential and temperature dependences of the interfacial capacity and it is shown that presence of the 2D layer is reflected by the peptide CPS signals due to the catalytic hydrogen evolution. The ability of peptide 1 to form the potential-dependent 2D condensed layer has been reported neither for any other peptide nor for any protein molecule. This ability might be related to the well-known oligomerization and aggregation of Alzheimer amyloid peptides.

Concepção, desenvolvimento e validação de instrumentos de coleta de dados para estudar a percepção do processo decisório e as diferenças culturais

A presente dissertação insere-se no contexto de um projeto global de pesquisa, em desenvolvimento no GESID-PPGA/EA/UFRGS, com a cooperação de algumas universidades estrangeiras. Tal projeto tem como tema a percepção do processo decisório individual e a influência da cultura nacional e da experiência decisória. Para estudar a inter-relação destes assuntos é preciso, antes de mais nada, elaborar um conjunto de instrumentos que permitam investigar a percepção das pessoas sobre a tomada de decisão. Este é o objetivo principal do presente trabalho, que refere-se à primeira fase desse projeto global: a partir da literatura, e do conhecimento de um grupo de pesquisadores, conceber e desenvolver um conjunto de instrumentos (quantitativos e qualitativos) válidos para estudar a decisão. E ainda estabelecer uma metodologia de aplicação desse instrumental, a qual possa determinar uma seqüência (ordem) e forma de aplicação mais adequada. Para tanto, primeiramente foram definidas as 3 questões de pesquisa, que nortearam o desenvolvimento dos instrumentos de pesquisa, as quais deverão ser investigadas no contexto do projeto global de pesquisa, e que podem ser resumidas da seguinte forma: (1) Independentemente da cultura nacional ou do nível de experiência decisória dos indivíduos é possível identificar fatores comuns (passos, princípios, insights) a respeito da forma como as pessoas percebem o processo decisório individual, especialmente se tomado o modelo de processo decisório da “Racionalidade limitada” de Simon (1947) como padrão de comparação? (2) A cultura atua como fator de diferenciação na percepção do processo decisório individual? (3) A Experiência Decisória (vivência) dos indivíduos influencia a forma como eles percebem o processo decisório individual? A definição destas 3 questões de pesquisa possibilitou a concepção dos instrumentos, nos quais posteriormente foi realizada uma validação de conteúdo (por uma comissão de juízes) e de sua seqüência de aplicação (testando-se diferentes ordens), bem como a verificação da sua fidedignidade (através do Teste-reteste). Com este processo obteve-se os seguintes resultados: (1) projeto global consolidado; (2) conjunto de instrumentos de pesquisa concebido e validado; (3) seqüência de aplicação do instrumental definida e validada; (4) quadro de construtos definido fornecendo subsídios para a definição de um protocolo de análise de dados; (5) concepção de um método para verificação da "contaminação" de instrumentos de pesquisa.

Utilização de probiótico na dieta de reprodutoras de matrinxã (Brycon amazonicus)

This study aimed to analyze of using a probiotic (Bacillus subtilis) in the diet of breeding matrinxa (Brycon amazonicus) taking into account the number of oocytes, fertilization rate, hatching and final biomass. The experiment was carried out from March to November 2008. Fifty animals with mean weight 2.35 +/- 0.31 kg and mean length 53.00 +/- 1.96 cm. Two treatments were used T(1) = control group and T(2) = 10 g probiotic kg(-1) food. The induced breeding was carried out with crude extract of carp pituitary. The result showed that the number of oocytes released, fertilization rate and hatching rates were 5%, 34% and 36% higher than control group. The final total biomass of the control group was 3.6% higher compared to animals treated with probiotic. Concluded that is viable to include Bacillus subtilis in diet of matrinxa for optimizing reproductive indicators.

Purification, characterization, crystallization and theoretical molecular modeling of gyroxin fraction from Crotalus durissus terrificus venom (Laurenti, 1768)

The venom of Crotalus durissus terrificus snakes presents various substances, including a serine protease with thrombin-like activity, called gyroxin, that clots plasmatic fibrinogen and promote the fibrin formation. The aim of this study was to purify and structurally characterize the gyroxin enzyme from Crotalus durissus terrificus venom. For isolation and purification, the following methods were employed: gel filtration on Sephadex G75 column and affinity chromatography on benzamidine Sepharose 6B; 12% SDS-PAGE under reducing conditions; N-terminal sequence analysis; cDNA cloning and expression through RT-PCR and crystallization tests. Theoretical molecular modeling was performed using bioinformatics tools based on comparative analysis of other serine proteases deposited in the NCBI (National Center for Biotechnology Information) database. Protein N-terminal sequencing produced a single chain with a molecular mass of similar to 30 kDa while its full-length cDNA had 714 bp which encoded a mature protein containing 238 amino acids. Crystals were obtained from the solutions 2 and 5 of the Crystal Screen Kit (R), two and one respectively, that reveal the protein constitution of the sample. For multiple sequence alignments of gyroxin-like B2.1 with six other serine proteases obtained from snake venoms (SVSPs), the preservation of cysteine residues and their main structural elements (alpha-helices, beta-barrel and loops) was indicated. The localization of the catalytic triad in His57, Asp102 and Ser198 as well as S1 and S2 specific activity sites in Thr193 and Gli215 amino acids was pointed. The area of recognition and cleavage of fibrinogen in SVSPs for modeling gyroxin B2.1 sequence was located at Arg60, Arg72, Gln75, Arg81, Arg82, Lis85, Glu86 and Lis87 residues. Theoretical modeling of gyroxin fraction generated a classical structure consisting of two alpha-helices, two beta-barrel structures, five disulfide bridges and loops in positions 37, 60, 70, 99, 148, 174 and 218. These results provided information about the functional structure of gyroxin allowing its application in the design of new drugs.

Binding of extracellular matrix proteins to Paracoccidioides brasiliensis

Adhesion to extracellular matrix (ECM) proteins plays a crucial role in invasive fungal diseases. ECM proteins bind to the surface of Paracoccidioides brasiliensis yeast cells in distinct qualitative patterns. Extracts from Pb18 strain, before (18a) and after animal inoculation (18b), exhibited differential adhesion to ECM components. Pb18b extract had a higher capacity for binding to ECM components than Pb18a. Laminin was the most adherent component for both samples, followed by type I collagen, fibronectin, and type IV collagen for Pb18b. A remarkable difference was seen in the interaction of the two extracts with fibronectin and their fragments. Pb18b extract interacted significantly with the 120-kDa fragment. Ligand affinity binding assays showed that type I collagen recognized two components (47 and 80 kDa) and gp43 bound both fibronectin and laminin. The peptide 1 (NLGRDAKRHL) from gp43, with several positively charged amino acids, contributed most to the adhesion of P. brasiliensis to Vero cells. Synthetic peptides derived from peptide YIGRS of laminin or from RGD of both laminin and fibronectin showed the greatest inhibition of adhesion of gp43 to Vero cells. In conclusion, this work provided new molecular details on the interaction between P. brasiliensis and ECNI components. (c) 2006 Elsevier SAS. All rights reserved.

Annexin A1 protein attenuates cyclosporine-induced renal hemodynamics changes and macrophage infiltration in rats

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

Determination of Nitrite and Nitrate in Brazilian Meats Using High Shear Homogenization

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)