Trichophyton rubrum secreted and membrane-associated carboxypeptidases

Dermatophytes are the most common agents of superficial mycoses, and exclusively infect stratum corneum, nails or hair. Therefore, secreted proteolytic activity is considered a virulence trait of these fungi. In a medium containing protein as a sole nitrogen and carbon source Trichophyton rubrum secretes a metallocarboxypeptidase (TruMcpA) of the M14 family according to the MEROPS proteolytic enzyme database. TruMcpA is homologous to human pancreatic carboxypeptidase A, and is synthesized as a precursor in a preproprotein form. The propeptide is removed to generate the mature active enzyme alternatively by either one of two subtilisins which are concomitantly secreted by the fungus. In addition, T. rubrum was shown to possess two genes (TruSCPA and TruSCPB) encoding serine carboxypeptidases of the S10 family which are homologues of the previously characterized Aspergillus and Penicillium secreted acid carboxypeptidases. However, in contrast to the Aspergillus and Penicillium homologues, TruScpA and TruScpB enzymes are not secreted into the environment, but are membrane-associated with a glycosylphosphatidylinositol (GPI) anchor. During infection, T. rubrum secreted and GPI-anchored carboxypeptidases may contribute to fungal virulence by cooperating with previously characterized endoproteases and aminopeptidases in the degradation of compact keratinized tissues into assimilable amino acids and short peptides.

Development of an epidermal growth factor derivative with EGFR blocking activity.

The members of the epidermal growth factor (EGF)/ErbB family are prime targets for cancer therapy. However, the therapeutic efficiency of the existing anti-ErbB agents is limited. Thus, identifying new molecules that inactivate the ErbB receptors through novel strategies is an important goal on cancer research. In this study we have developed a shorter form of human EGF (EGFt) with a truncated C-terminal as a novel EGFR inhibitor. EGFt was designed based on the superimposition of the three-dimensional structures of EGF and the Potato Carboxypeptidase Inhibitor (PCI), an EGFR blocker previously described by our group. The peptide was produced in E. coli with a high yield of the correctly folded peptide. EGFt showed specificity and high affinity for EGFR but induced poor EGFR homodimerization and phosphorylation. Interestingly, EGFt promoted EGFR internalization and translocation to the cell nucleus although it did not stimulate the cell growth. In addition, EGFt competed with EGFR native ligands, inhibiting the proliferation of cancer cells. These data indicate that EGFt may be a potential EGFR blocker for cancer therapy. In addition, the lack of EGFR-mediated growth-stimulatory activity makes EGFt an excellent delivery agent to target toxins to tumours over-expressing EGFR.

The Na+/H+ exchanger Nhx1 of Saccharomyces cerevisiae is essential to limit drug toxicity

Nhx1 est un antiport vacuolaire de Na+/H+ chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Nhx1 joue un rôle important dans le maintien de l’homéostasie ionique du cytoplasme de la cellule. En effet, la mutation du gène NHX1 chez la levure nhx1Δ entraîne une perte de l’homéostasie cellulaire quand les cellules sont cultivées dans un milieu de faible osmolarité. Ce travail rapporte pour la première fois, et contrairement à la cellule parentale, que la mutation du gène NHX1 a pour effet une sensibilité du mutant nhx1Δ à une variété des drogues et des agents cationiques et anioniques lorsque les cellules sont cultivées dans un milieu riche. En outre, dans ces conditions de culture, aucune sensibilité n’a été observée chez le mutant nhx1Δ quand les cellules sont traitées avec différentes concentrations de sel. Nous avons aussi démontré que la sensibilité du mutant nhx1Δ aux différents agents ainsi que la sécrétion de l’enzyme carboxypeptidase Y observé chez ce mutant n’ont pas été restauré lorsque les cellules sont cultivées dans des milieux avec différents pH ou avec différentes concentrations de sel. Enfin, une analyse génétique a révélé que le mutant nhx1Δ montre un phénotype distinct d’autres mutants qui ont un défaut dans le trafic entre le compartiment pré-vacuolaire et l’appareil de Golgi quand ces cellules sont traitées avec différents agents. Cette analyse prouve que la sensibilité de nhx1Δ aux différents agents n’est pas liée au trafic entre le compartiment pré-vacuolaire et l’appareil de Golgi.

L’impact de l’inhibition de la iNOS et de la kininase I dans les effets délétères du récepteur B1 des kinines dans le diabète de type 2

Les kinines sont des peptides vasoactifs et des neuromédiateurs centraux impliqués dans un bon nombre de processus biologiques et inflammatoires. Elles agissent sur deux types de récepteurs (R) couplés aux protéines G, le RB2 constitutif et le RB1 qui est induit par le stress oxydatif et les cytokines pro-inflammatoires via le facteur de transcription nucléaire, le NF-kB. Le RB1 est un puissant activateur de la iNOS et il augmente son expression chez le rat insulino-résistant. Dans ce modèle de rats soumis à une diète riche en D-glucose, un traitement d’une semaine avec un antagoniste non peptidique du RB1, le SSR240612, renverse la plupart des complications diabétiques. Ces travaux nous mènent à émettre l’hypothèse que la iNOS contribue aux effets délétères du RB1 chez le rat insulino-résistant. Nous avons donc évalué les effets d’un traitement prolongé d’une semaine soit avec le 1400W (1 mg/kg x 2 fois/jour), un inhibiteur sélectif de la iNOS, ou avec le Mergetpa (1mg/kg x 2 fois/jour), un inhibiteur non sélectif de la carboxypeptidase M (CPM) qui supprime la formation d’agonistes du RB1. Ces deux traitements devraient reproduire les effets bénéfiques de l’antagoniste du RB1 (SSR240612). En effet, le 1400W et le Mergetpa corrigent l’hyperglycémie, la résistance à l’insuline (l’indice HOMA), l’allodynie au froid et l’expression de plusieurs marqueurs de l’inflammation (Cox-2, iNOS, RB1, IL-1, anion superoxyde). Ces résultats confirment la contribution de la iNOS dans les effets délétères du RB1 chez le rat insulino-résistant. Dans un autre volet, ce mémoire vise à mieux comprendre l’impact de l’inhibition du RB1 par le SSR240612 (10 μg/g/jour) combiné ou pas avec le Pioglitazone (1.6 mg/g/jour) (un anti-diabétique de la famille des thiazolidinediones, le TZD) dans un modèle de diabète de type 2 associé à l’obésité chez la souris C57BL/6J soumise à une diète riche vi en gras pendant vingt semaines. Un traitement pendant deux semaines avec le TZD corrige l’intolérance au glucose et réduit les taux plasmatiques d’insuline alors que le SSR n’a pas d’effet. Les traitements combinés du TZD avec le SSR corrigent davantage la perte de la sensibilité à l’insuline et réduisent les taux plasmatiques de leptine. Les résultats obtenus suggèrent que le SSR n’apporte pas l’effet bénéfique souhaité, dans ce modèle avancé de diabète de type 2, contrairement au modèle des rats insulino-résistants (pré-diabétiques).

Estudi de l'acció de diferents bloquejadors de la via ErbB en la teràpia antitumoral

L'inhibidor de carboxipeptidasa de patata (PCI) és un antagonista de l'EGF. Un dels problemes del PCI, però, és la baixa afinitat per l'EGFR en comparació amb el lligand natural. En aquest treball s'han dissenyat nous bloquejadors de la via ErbB partint de l'estructura de l'EGF per tal d'augmentar l'afinitat d'unió. S'ha determinat que les variants tenen reduïda la capacitat d'activació del receptor però segueixen promovent la proliferació cel·lular. Tot i així, s'ha obtingut una variant, l'EGF Truncat, que tot i no estar correctament plegada, és la que ofereix uns millors. També s'ha dut a terme un tractament combinat entre el PCI i un inhibidor de tirosin quinases d'aquesta mateixa via, l'Iressa. Els resultats han posat de manifest que hi ha un antagonisme entre els dos tractaments. Aquesta és la primera vegada que s'associa de forma directa un tipus de tractament amb una resistència associada a l'activació de la producció autocrina de lligands, i representa un avenç molt important en la recerca oncològica.

Síntesi i estructura de lligands hexaazamacrocíclics i dels seus complexos de Zn. Estudis de catàlisi i de fenòmens de reconeixement molecular amb substrats aniònics

Es realitza una breu introducció a la Química Supramolecular, la qual estudia les estructures i funcions de les associacions que resulten de la unió d'espècies moleculars a través d'enllaços intermoleculars, no covalents. El reconeixement molecular, reactivitat i transport són les funcions bàsiques de les espècies supramoleculars. El present treball tracta de la química supramolecular d'anions i del potential efecte catalític de complexos de Zinc amb lligands hexaazamacrocilics en reaccions de hidròlisis d'esters de fosfat. Els lligands descrits en aquest treball són lligands macrocíclics hexadentats formats per amines secundàries o terciàries enllaçades a cadenes alquíliques de dos o tres àtoms de carbonis formant dos braços, que estan unides per un espaiador, El conjunt de lligands que s'estudien permeten estudiar els diferents factors, geomètrics, electrònics i estèrics que controlen els fenòmens de reconeixement molecular. El treball descriu en detall els procediments de síntesi i la caracterització d'aquest conjunt de lligands. S'ha realitzat un estudi sistemàtic dels diferents factors que afecten als fenòmens de reconeixement molecular entre lligands macrocíclics (L), descrits anteriorment i substrats aniònics (S): fosfats, polifosfats i dicarboxilats. Els estudis s'han realitzat tant en dissolució aquosa, a partir de mesures potenciomètriques, com en estat sòlid per difracció de Raig-X a partir de la obtenció de les estructures cristal·lines dels complexos. La força de l'enllaç en els complexos ternaris H:L:S es racionalitza en termes d'enllaç per pont d'hidrogen, interaccions electrostàtiques i interaccions per -Stacking. Així mateix es racionalitza la importància de les dimensions i forma de la cavitat en el grau d'interacció. Actualment hi ha un gran interès en l'estudi del paper que juguen els ions metàl·lics en el centre actiu dels metal·loenzims hidrolítics tal com la carboxipeptidasa, que catalitza la hidròlisi d'aminoàcids C-terminals de substrats polipeptídics, l'anhidrasa carbònica, que catalitza la reacció d'hidratació del CO2 per donar hidrogencarbonat, la fosfatasa alcalina, que actua catalitzant la hidròlisi no específica de monoesters de fosfats a pH alcalí. El Zn(II) és un metall que es troba sovint formant part dels centres actius dels metal·loenzims i és el segon element de transició més abundant en els organismes vius. Per aquest motiu són útils els models sintètics que puguin actuar com a mimetitzadors de reaccions bioinorgàniques en les que els metal·loenzims juguen un paper com a catalitzadors. Els models sintètics són complexos de metalls de transició formats per un lligand o lligands en el seu entorn de coordinació més immediat que tinguin efectes electrònics i estèrics els més similar possible als que es produeixen en el centre actiu dels enzims. Donat la importància dels complexos de Zn(II) com a models biomimètics de metal·loenzims hidrolítics, s'han sintetitzat i caracteritzat complexos dinuclears de Zn(II) amb lligands hexaazamacrocíclics descrits anteriorment. S'ha realitzat un estudi de la seva activitat catalítica en la hidròlisi d'un ester activat, l'acetat de p-nitrofenil, un substrat característic que s'utilitza per analitzar l'activitat catalítica dels models biomimètics.

Protease, peptidase and esterase activities by lactobacilli and yeast isolates from Feta cheese brine

Aims: The study of peptidase, esterase and caseinolytic activity of Lactobacillus paracasei subsp. paracasei, Debaryomyces hansenii and Sacchromyces cerevisiae isolates from Feta cheese brine. Methods and Results: Cell-free extracts from four strains of Lact. paracasei subsp. paracasei, four strains of D. hansenii and three strains of S. cerevisiae, isolated from Feta cheese brine were tested for their proteolytic and esterase enzyme activities. Lactobacillus paracasei subsp. paracasei strains had intracellular aminopeptidase, dipeptidyl aminopeptidase, dipeptidase, endopeptidase and carboxypeptidase activities. Esterases were detected in three of four strains of lactobacilli and their activities were smaller with higher molecular weight fatty acids. The strains of yeasts did not exhibit endopeptidase as well as dipeptidase activities except on Pro-Leu. Their intracellular proteolytic activity was higher than that of lactobacilli. Esterases from yeasts preferentially degraded short chain fatty acids. Lactobacilli degraded preferentially beta-casein. Caseinolytic activity of yeasts was higher than that of lactobacilli. Conclusions: The results suggest that Lact. paracasei subsp. paracasei and yeasts may contribute to the development of flavour in Feta cheese. Significance and impact of the Study: Selected strains could be used as adjunct starters to make high quality Feta cheese.

CCP1/Nna1 functions in protein turnover in mouse brain: Implications for cell death in Purkinje cell degeneration mice

Purkinje cell degeneration (pcd) mice have a mutation within the gene encoding cytosolic carboxypeptidase 1 (CCP1/Nna1), which has homology to metallocarboxypeptidases. To assess the function of CCP1/Nna1, quantitative proteomics and peptidomics approaches were used to compare proteins and peptides in mutant and wild-type mice. Hundreds of peptides derived from cytosolic and mitochondrial proteins are greatly elevated in pcd mouse hypothalamus, amygdala, cortex, prefrontal cortex, and striatum. However, the major proteins detected on 2-D gel electrophoresis were present in mutant and wild-type mouse cortex and hypothalamus at comparable levels, and proteasome activity is normal in these brain regions of pcd mice, suggesting that the increase in cellular peptide levels in the pcd mice is due to reduced degradation of the peptides downstream of the proteasome. Both nondegenerating and degenerating regions of pcd mouse brain, but not wild-type mouse brain, show elevated autophagy, which can be triggered by a decrease in amino acid levels. Taken together with previous studies on CCP1/Nna1, these data suggest that CCP1/Nna1 plays a role in protein turnover by cleaving proteasome-generated peptides into amino acids and that decreased peptide turnover in the pcd mice leads to cell death.-Berezniuk, I., Sironi, J., Callaway, M. B., Castro, L. M., Hirata, I. Y., Ferro, E. S., Fricker, L. D. CCP1/Nna1 functions in protein turnover in mouse brain: Implications for cell death in Purkinje cell degeneration mice. FASEB J. 24, 1813-1823 (2010). www.fasebj.org

Hemopressins and other hemoglobin-derived peptides in mouse brain: comparison between brain, blood, and heart peptidome and regulation in Cpefat/fat mice

P>Many hemoglobin-derived peptides are present in mouse brain, and several of these have bioactive properties including the hemopressins, a related series of peptides that bind to cannabinoid CB1 receptors. Although hemoglobin is a major component of red blood cells, it is also present in neurons and glia. To examine whether the hemoglobin-derived peptides in brain are similar to those present in blood and heart, we used a peptidomics approach involving mass spectrometry. Many hemoglobin-derived peptides are found only in brain and not in blood, whereas all hemoglobin-derived peptides found in heart were also seen in blood. Thus, it is likely that the majority of the hemoglobin-derived peptides detected in brain are produced from brain hemoglobin and not erythrocytes. We also examined if the hemopressins and other major hemoglobin-derived peptides were regulated in the Cpefat/fat mouse; previously these mice were reported to have elevated levels of several hemoglobin-derived peptides. Many, but not all of the hemoglobin-derived peptides were elevated in several brain regions of the Cpefat/fat mouse. Taken together, these findings suggest that the post-translational processing of alpha and beta hemoglobin into the hemopressins, as well as other peptides, is up-regulated in some but not all Cpefat/fat mouse brain regions.

HIPERTENSAO ARTERIAL NA CRIANCA

The objective of this report was to summarily review the concept and the prevalence of arterial hypertension in children, its peculiarities and the difficulties in measuring of blood pressure at this age. Considerations of clinical picture, diagnosis, laboratory and drug-induced test (Captopril) were discussed. The authors presented various therapies utilized in hypertension and hypertensive crisis.

TRATAMENTO DA HIPERTENSAO ARTERIAL LEVE E MODERADA COM FOSINOPRIL. COMPARACAO DE EFEITOS ADVERSOS COM OUTROS ANTI-HIPERTENSIVOS

Purpose - To evaluate the adverse reactions of fosinopril with other antihypertensives used as monotherapy. Methods - Out-patients (n = 2,568) with diagnostic of mild to moderate hypertension, diastolic blood pressure (DBP) 95-115 mmHg, with no antihypertensive treatment for 15 days, were included to treatment initially with fosinopril (F) 10mg, once daily, for six weeks. After this period, patients with DBP >95mmHg had the dosage, once daily, increased to 20 mg, while the others were maintained with the same dosage for six more weeks. Adverse reactions of 822 patients treated as monotherapy were grouped as absent, musculoskeletal, cardiovascular, cough, gastrointestinal, neurological, genital-urinary dysfunctions and dermatological and compared with 1,568 with F. Monotherapy consist in α-methyldopa (100 patients); β-blocker (129); calcium blocker (106); diuretic (394); and another ACE inhibitors (93). Results - At the end of the period without treatment, the blood pressure (BP), 165 ± 16/105 ± 7 mmHg decreased significantly at 6(th) week to 144 ± 15/91 ± 9 mmHg (p < 0.05 vs week 0) with further lowering to 139 ± 13/86 ± 7 mmHg till the end of 12(th) week. BP response (DBP ≤90 mmHg) was obtained in 89% of the patients with F. Absence of adverse reactions were ≥70% in patients with F compared to other drugs. Conclusion - Fosinopril has demonstrated therapeutic efficacy and less adverse reactions compared to antihypertensives used previously as monotherapy.

Efeito do lisinopril sobre parametros cardiacos e mortalidade no infarto experimental em ratos

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