Interferon-induced transmembrane 3 binds osteopontin in vitro: expressed in vivo IFITM3 reduced OPN expression

Osteopontin is a secreted, integrin-binding and phosphorylated acidic glycoprotein, which has an important role in tumour progression. We have shown that Wnt, Ets, AP-1, c-jun and beta-catenin/Lef-1/Tcf-1 stimulates OPN transcription in rat mammary carcinoma cells by binding to a specific promoter sequence. However, co-repressors of OPN have not been identified. In this study, we have used the bacterial two-hybrid system to isolate cDNA-encoding proteins that bind to OPN and modulate its role in malignant transformation. Using this approach we isolated interferon-induced transmembrane protein 3 gene (IFITM3) as a potential protein partner. We show that IFITM3 and OPN interact in vitro and in vivo and that IFITM3 reduces osteopontin (OPN) mRNA expression, possibly by affecting OPN mRNA stability. Stable transfection of IFITM3 inhibits OPN, which mediates anchorage-independent growth, cell adhesion and cell invasion. Northern blot analysis revealed an inverse mRNA expression pattern of IFITM3 and OPN in human mammary cell lines. Inhibition of IFITM3 by antisense RNA promoted OPN protein expression, enhanced cell invasion by parental benign non-invasive Rama 37 cells, indicating that the two proteins interact functionally as well. We also identified an IFITM3 DNA-binding domain, which interacts with OPN, deletion of which abolished its inhibitive effect on OPN. This work has shown for the first time that IFITM3 physically interacts with OPN and reduces OPN mRNA expression, which mediates cell adhesion, cell invasion, colony formation in soft agar and metastasis in a rat model system. Oncogene (2010) 29, 752-762; doi: 10.1038/onc.2009.379; published online 9 November 2009

Mitochondrial proteins Bnip3 and Bnip3L are involved in anthrax lethal toxin-induced macrophage cell death

Anthrax lethal toxin (LeTx) induces rapid cell death of RAW246.7 macrophages. We recently found that a small population of these macrophages is spontaneously and temporally refractory to LeTx-induced cytotoxicity. Analysis of genome-wide transcripts of a resistant clone before and after regaining LeTx sensitivity revealed that a reduction of two closely related mitochondrial proteins, Bcl-2/adenovirus E1B 19-kDa interacting protein 3 (Bnip3) and Bnip3-like (Bnip3L), correlates with LeTx resistance. Down-regulation of Bnip3 and Bnip3L was also found in "toxin-induced resistance" whereby sublethal doses of LeTx induce resistance to subsequent exposure to cytolytic toxin doses. The role of Bnip3 and Bnip3L in LeTx-induced cell death was confirmed by showing that overexpression of either Bnip3 or Bnip3L rendered the resistant cells susceptible to LeTx, whereas down-regulation of Bnip3 and Bnip3L in wild-type macrophages conferred resistance. The down-regulation of Bnip3 and Bnip3L mRNAs by LeTx occurred at both transcriptional and mRNA stability levels. Inhibition of the p38 pathway by lethal factor was responsible for the destabilization of Bnip3/Bnip3L mRNAs as confirmed by showing that p38 inhibitors stabilized Bnip3 and Bnip3L mRNAs and conferred resistance to LeTx cytotoxicity. Therefore, Bnip3/Bnip3L play a crucial role in LeTx-induced cytotoxicity, and down-regulation of Bnip3/Bnip3L is a mechanism of spontaneous or toxin-induced resistance of macrophages.

Hydrogen peroxide sensing, signaling and regulation of transcription factors

The regulatory mechanisms by which hydrogen peroxide (H2O2) modulates the activity of transcription factors in bacteria (OxyR and PerR), lower eukaryotes (Yap1, Maf1, Hsf1 and Msn2/4) and mammalian cells (AP-1, NRF2, CREB, HSF1, HIF-1, TP53, NF-κB, NOTCH, SP1 and SCREB-1) are reviewed. The complexity of regulatory networks increases throughout the phylogenetic tree, reaching a high level of complexity in mammalians. Multiple H2O2 sensors and pathways are triggered converging in the regulation of transcription factors at several levels: (1) synthesis of the transcription factor by upregulating transcription or increasing both mRNA stability and translation; (ii) stability of the transcription factor by decreasing its association with the ubiquitin E3 ligase complex or by inhibiting this complex; (iii) cytoplasm-nuclear traffic by exposing/masking nuclear localization signals, or by releasing the transcription factor from partners or from membrane anchors; and, (iv) DNA binding and nuclear transactivation by modulating transcription factor affinity towards DNA, co-activators or repressors, and by targeting specific regions of chromatin to activate individual genes. We also discuss how H2O2 biological specificity results from diverse thiol protein sensors, with different reactivity of their sulfhydryl groups towards H2O2, being activated by different concentrations and times of exposure to H2O2. The specific regulation of local H2O2 concentrations is also crucial and results from H2O2 localized production and removal controlled by signals. Finally, we formulate equations to extract from typical experiments quantitative data concerning H2O2 reactivity with sensor molecules. Rate constants of 140 M-1s−1 and ≥ 1.3 × 103 M-1s−1 were estimated, respectively, for the reaction of H2O2 with KEAP1 and with an unknown target that mediates NRF2 protein synthesis. In conclusion, the multitude of H2O2 targets and mechanisms provides an opportunity for highly specific effects on gene regulation that depend on the cell type and on signals received from the cellular microenvironment.

TAR DNA-Binding protein 43 (TDP-43) regulates stress granule dynamics via differential regulation of G3BP and TIA-1

TDP-43 est une protéine multifonctionnelle possédant des rôles dans la transcription, l'épissage des pré-ARNm, la stabilité et le transport des ARNm. TDP-43 interagit avec d'autres hnRNP, incluant hnRNP A2, via son extrémité C-terminale. Plusieurs membres de la famille des hnRNP étant impliqués dans la réponse au stress cellulaire, alors nous avons émis l’hypothèse que TDP-43 pouvait y participer aussi. Nos résultats démontrent que TDP-43 et hnRNP A2 sont localisés au niveau des granules de stress, à la suite d’un stress oxydatif, d’un choc thermique, et lors de l’exposition à la thapsigargine. TDP-43 contribue à la fois à l'assemblage et au maintien des granules de stress en réponse au stress oxydatif. TDP-43 régule aussi de façon différentielle les composants clés des granules de stress, notamment TIA-1 et G3BP. L'agrégation contrôlée de TIA-1 est perturbée en l'absence de TDP-43. En outre, TDP-43 régule le niveau d`ARNm de G3BP, un facteur de granule de stress de nucléation. La mutation associée à la sclérose latérale amyotrophique, TDP-43R361S, compromet la formation de granules de stress. Ainsi, la fonction cellulaire de TDP-43 s'étend au-delà de l’épissage; TDP-43 est aussi un composant de la réponse cellulaire au stress central et un acteur actif dans le stockage des ARNs.

Modulation de la stabilité de l'ARNm alphaENaC dans les cellules épithéliales alvéolaires : détermination du rôle des séquences 3' non traduites

Le transport actif de sodium par les cellules épithéliales alvéolaires est le principal mécanisme impliqué dans la régulation du niveau de liquide dans le poumon distal. Le canal épithélial sodique (ENaC) exprimé par les cellules épithéliales alvéolaires est essentiel à la résorption du liquide des poumons à la naissance ainsi que la résolution de l'œdème pulmonaire chez l'adulte. L'activité et l'expression du canal ENaC sont modulées par de nombreux stress pathophysiologiques. L'inflammation pulmonaire constitue un facteur important dans l'inhibition de l'expression du canal ENaC et pourrait favoriser la formation d'œdème pulmonaire. Nous avons précédemment démontré que différentes cytokines pro-inflammatoires, ainsi que les lipopolysaccharides (LPS) de Pseudomonas aeruginosa, inhibent l'expression de l'ARNm αENaC par des mécanismes de régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle. Ces résultats suggèrent que les mécanismes qui modulent la stabilité des ARNm αENaC pourraient jouer un rôle important dans la régulation du niveau d’expression du transcrit en condition inflammatoire. Le principal objectif de mes travaux était de caractériser les mécanismes de modulation de l’ARNm αENaC dans les cellules épithéliales alvéolaires lors de différents stress pathophysiologiques et déterminer si cette modulation pouvait s’expliquer en partie par une régulation de la stabilité du transcrit. Mes travaux montrent que les LPS et la cycloheximide inhibent l’expression de l’ARNm αENaC de façon similaire via l’activation des voies de signalisation des MAPK ERK1/2 et p38. Cependant, les mécanismes de modulation de l’expression de l'ARNm αENaC sont différents puisque les LPS répriment la transcription du gène, alors que la cycloheximide diminuerait la stabilité du transcrit via des mécanismes post-transcriptionnels impliquant la région 3' non traduite (3'UTR) de l'ARNm αENaC. Pour mieux étudier le rôle du 3'UTR dans ce processus, nous avons développé un modèle Tet-Off nous permettant de mesurer la demi-vie de l’ARNm αENaC indépendamment de l’utilisation d’un inhibiteur de la transcription comme l'actinomycine D (Act. D). Nous avons montré que la demi-vie de l’ARNm αENaC était de 100min, un temps beaucoup plus court que celui rapporté dans la littérature. Nous avons démontré que l’Act. D a un effet stabilisateur important sur l’ARNm αENaC et qu’il ne peut être utilisé pour évaluer la stabilité du transcrit. À l’aide de différents mutants de délétion, nous avons entrepris de déterminer la nature des régions du 3’UTR impliquées dans la modulation de la stabilité du transcrit. Nous avons trouvé que le 3’UTR joue un rôle à la fois de stabilisation (région 3’UTR proximale) et de déstabilisation (région 3’UTR distale) du transcrit. Notre système nous a finalement permis de confirmer que la diminution de l’ARNm αENaC observée en présence de TNF-α s’expliquait en partie par une diminution importante de la stabilité du transcrit induite par cette cytokine. Enfin, nous avons identifié la nature des protéines pouvant se lier au 3’UTR de l’ARNm αENaC et déterminé lesquelles pouvaient moduler la stabilité du transcrit. Des trois protéines candidates trouvées, nous avons confirmé que la surexpression de DHX36 et TIAL1 diminue le niveau de transcrit par un mécanisme impliquant la stabilité du messager. Les travaux présentés ici montrent la complexité des voies de signalisation induites par différents stress sur les cellules épithéliales alvéolaires et montrent comment la stabilité de l’ARNm αENaC et en particulier, les séquences du 3’UTR jouent un rôle important dans la modulation du niveau de transcrit. Le modèle Tet-Off que nous avons développé permet d’estimer le temps de demi-vie réel de l’ARNm αENaC et montre que le 3’UTR du messager joue un rôle complexe dans la stabilisation du messager en condition de base ainsi qu’en condition pro-inflammatoire. Enfin, nous avons identifié deux protéines liant l’ARNm qui pourraient jouer un rôle important dans la modulation de la stabilité du transcrit.

Dissection du processus d’export des ARNm nucléaires par des approches de molécules uniques chez Saccharomyces cerevisae

Enfermer le porteur de l’information génétique dans le noyau a obligée la cellule a créé un système de transport complexe, qui permet l’export d’un ARNm du noyau au cytoplasme. Le mécanisme général de l’export des ARNm est encore mal connu, même si les facteurs principaux ont été découverts il y a longtemps. De récents progrès en microscopie nous ont permis d’étudier directement le comportement des ARNm durant le processus d’export. Durant ma maitrise, nous avons été capables de localiser et suivre des ARNm en temps réel pour la première fois chez Saccharomyces cerevisiae. Nous avons créé un gène rapporteur en mettant le gène GLT1 sous le contrôle du promoteur GAL1. Nous avons aussi marqué l’ARNm de GLT1 avec plusieurs boucles PP7. L’ARNm sera visible après l’attachement de plusieurs protéines PP7-GFP aux boucles. En utilisant la technique d’imagerie en cellules vivantes, nous sommes capable de visualiser et suivre chaque ARNm, depuis son relâchement du site de transcription jusqu’à l’export. Une fois relâché du site de transcription, l’ARNm diffuse librement dans le nucléoplasme, mais une fois à la périphérie nucléaire, il commence à « scanner » l’enveloppe nucléaire avant d’être exporté. Nous avons trouvé que le « scanning » dépend de la présence des Myosin Like Proteins (Mlp1p et Mlp2p), protéines qui forment le panier nucléaire, car suite à la délétion de MLP1 et MLP2, les ARNm n’étaient plus capable de « scanner ». Nous avons également trouvé que la partie C-terminale de Mlp1p était nécessaire au « scanning ». De plus, suite à la délétion du gène TOM1, gène codant pour une ubiquitine ligase, les ARNm ont un comportement similaire aux ARNm d’une souche ∆mlp1/mlp2, suggérant que le « scanning » permet à Tom1p d’ubiquitiner Yra1p, ce qui causera son relâchement de l’ARNm. Également, nous avons montré que les ARNm endogènes MDN1 et CBL2 scannent aussi la périphérie nucléaire. Ensemble, nos résultats suggèrent que le scanning est un processus par lequel passent tout les ARNm nucléaire lorsqu’ils se retrouvent à la périphérie du noyau, pour initier plusieurs étapes de réarrangements nécessaires à leurs export. De plus, nous avons examiné le rôle de Yhr127p, une protéine nouvellement identifiée qui se lie à l’ARN. Après avoir marqué cette protéine avec la GFP, nous avons montré qu’elle forme des foci dans le noyau et que ces derniers vont disparaitre suite à l’arrêt de la transcription. La délétion de YHR127 à conduit à une augmentation de la transcription de quelques gènes spécifiques, mais n’affecte pas la capacité de la cellule à exporter les ARNm. Nos résultats suggèrent que cette protéine joue un rôle dans la régulation de la transcription et/ou dans la stabilité de l’ARNm.

Artificial micro RNA system in Dictyostelium discoideum

Dictyostelium discoideum is a social amoeba that serves as a model system for RNA interference and related mechanisms. Its position between plants and animals enables evolutionary snapshot of mechanisms and protein machinery involved in investigated subjects. MiRNAs are small regulatory RNAs that are evolutionary conserved and present in animals, plants, viruses and some prokaryotes. They have roles in development, cell growth and differentiation, apoptosis and their miss-regulation is associated with many diseases such as cancer, neurodegenerative disorders and diabetes. Recently, through sequencing of DNA libraries miRNAs have been discovered in D. discoideum. In this work, it has been shown that heterologues miRNA let-7 can be expressed and processed in D. discoideum. Expression of let-7 miRNA in social amoeba resulted in a strong developmental phenotype suggesting an overload of the processing/silencing system or/and endogenous targets. The various effects on prel-7 strain have been observed and characterized, serving as a background for postulation of miRNA roles. An artificial miRNA system has been established and imposed to D. discoideum, showing that miRNAs in Dictyostelium could mediate gene expression on the level of mRNA stability and on the posttranscriptional level. Furthermore, presence of translational inhibition as a type of gene control was shown for the first time in this organism. Due to it new structures representing co-localities of miRNA and target mRNA have been detected. Taken together, this work shows functional artificial miRNA system and postulates roles of endogenous small RNA in social amoeba.

A "Trojan horse" strategy to reverse drug-resistance in brain tumors

Los gliomas malignos representan una de las formas más agresivas de los tumores del sistema nervioso central (SNC). De acuerdo con la clasificación de los tumores cerebrales de la Organización Mundial de la Salud (OMS), los astrocitomas han sido categorizados en cuatro grados, determinados por la patología subyacente. Es así como los gliomas malignos (o de alto grado) incluyen el glioma anaplásico (grado III) así como el glioblastoma multiforme (GBM, grado IV),estos últimos los más agresivos con el peor pronóstico (1). El manejo terapéutico de los tumores del SNC se basa en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, dependiendo de las características del tumor, el estadio clínico y la edad (2),(3), sin embargo ninguno de los tratamientos estándar es completamente seguro y compatible con una calidad de vida aceptable (3), (4). En general, la quimioterapia es la primera opción en los tumores diseminados, como el glioblastoma invasivo y el meduloblastoma de alto riesgo o con metástasis múltiple, pero el pronóstico en estos pacientes es muy pobre (2),(3). Solamente nuevas terapias dirigidas (2) como las terapias anti-angiogénicas (4); o terapias génicas muestran un beneficio real en grupos limitados de pacientes con defectos moleculares específicos conocidos (4). De este modo, se hace necesario el desarrollo de nuevas terapias farmacológicas para atacar los tumores cerebrales. Frente a las terapias los gliomas malignos son con frecuencia quimioresistentes, y esta resistencia parece depender de al menos dos mecanismos: en primer lugar, la pobre penetración de muchas drogas anticáncer a través de la barrera hematoencefálica (BBB: Blood Brain Barrier), la barrera del fluido sangre-cerebroespinal (BCSFB: Blood-cerebrospinal fluid barrier) y la barrera sangre-tumor (BTB: blood-tumor barrier). Dicha resistencia se debe a la interacción de la droga con varios transportadores o bombas de eflujo de droga ABC (ABC: ATP-binding cassette) que se sobre expresan en las células endoteliales o epiteliales de estas barreras. En segundo lugar, estos transportadores de eflujo de drogas ABC propios de las células tumorales confieren un fenotipo conocido como resistencia a multidrogas (MDR: multidrug resistance), el cual es característico de varios tumores sólidos. Este fenotipo también está presente en los tumores del SNC y su papel en gliomas es objeto de investigación (5). Por consiguiente el suministro de medicamentos a través de la BBB es uno de los problemas vitales en los tratamientos de terapia dirigida. Estudios recientes han demostrado que algunas moléculas pequeñas utilizadas en estas terapias son sustratos de la glicoproteína P (Pgp: P-gycoprotein), así como también de otras bombas de eflujo como las proteínas relacionadas con la resistencia a multidrogas (MRPs: multidrug resistance-related proteins (MRPs) o la proteína relacionada con cáncer de seno (BCRP: breast-cancer resistance related protein)) que no permiten que las drogas de este tipo alcancen el tumor (1). Un sustrato de Pgp y BCRP es la DOXOrubicina (DOXO), un fármaco utilizado en la terapia anti cáncer, el cual es muy eficaz para atacar las células del tumor cerebral in vitro, pero con un uso clínico limitado por la poca entrega a través de la barrera hematoencefálica (BBB) y por la resistencia propia de los tumores. Por otra parte las células de BBB y las células del tumor cerebral tienen también proteínas superficiales, como el receptor de la lipoproteína de baja densidad (LDLR), que podría utilizarse como blanco terapéutico en BBB y tumores cerebrales. Es asi como la importancia de este estudio se basa en la generación de estrategias terapéuticas que promuevan el paso de las drogas a través de la barrera hematoencefalica y tumoral, y a su vez, se reconozcan mecanismos celulares que induzcan el incremento en la expresión de los transportadores ABC, de manera que puedan ser utilizados como blancos terapéuticos.Este estudio demostró que el uso de una nueva estrategia basada en el “Caballo de Troya”, donde se combina la droga DOXOrubicina, la cual es introducida dentro de un liposoma, salvaguarda la droga de manera que se evita su reconocimiento por parte de los transportadores ABC tanto de la BBB como de las células del tumor. La construcción del liposoma permitió utilizar el receptor LDLR de las células asegurando la entrada a través de la BBB y hacia las células tumorales a través de un proceso de endocitosis. Este mecanismo fue asociado al uso de estatinas o drogas anticolesterol las cuales favorecieron la expresión de LDLR y disminuyeron la actividad de los transportadores ABC por nitración de los mismos, incrementando la eficiencia de nuestro Caballo de Troya. Por consiguiente demostramos que el uso de una nueva estrategia o formulación denominada ApolipoDOXO más el uso de estatinas favorece la administración de fármacos a través de la BBB, venciendo la resistencia del tumor y reduciendo los efectos colaterales dosis dependiente de la DOXOrubicina. Además esta estrategia del "Caballo de Troya", es un nuevo enfoque terapéutico que puede ser considerado como una nueva estrategia para aumentar la eficacia de diferentes fármacos en varios tumores cerebrales y garantiza una alta eficiencia incluso en un medio hipóxico,característico de las células cancerosas, donde la expresión del transportador Pgp se vió aumentada. Teniendo en cuenta la relación entre algunas vías de señalización reconocidas como moduladores de la actividad de Pgp, este estudio presenta no solo la estrategia del Caballo de Troya, sino también otra propuesta terapéutica relacionada con el uso de Temozolomide más DOXOrubicina. Esta estrategia demostró que el temozolomide logra penetrar la BBB por que interviene en la via de señalización de la Wnt/GSK3/β-catenina, la cual modula la expresión del transportador Pgp. Se demostró que el TMZ disminuye la proteína y el mRNA de Wnt3 permitiendo plantear la hipótesis de que la droga al disminuir la transcripción del gen Wnt3 en células de BBB, incrementa la activación de la vía fosforilando la β-catenina y conduciendo a disminuir la β-catenina nuclear y por tanto su unión al promotor del gen mdr1. Con base en los resultados este estudio permitió el reconocimiento de tres mecanismos básicos relacionados con la expresión de los transportadores ABC y asociados a las estrategias empleadas: el primero fue el uso de las estatinas, el cual condujo a la nitración de los transportadores disminuyendo su actividad por la via del factor de transcripción NFκB; el segundo a partir del uso del temozolomide, el cual metila el gen de Wnt3 reduciendo la actividad de la via de señalización de la la β-catenina, disminuyendo la expresión del transportador Pgp. El tercero consistió en la determinación de la relación entre el eje RhoA/RhoA quinasa como un modulador de la via (no canónica) GSK3/β-catenina. Se demostró que la proteína quinasa RhoA promovió la activación de la proteína PTB1, la cual al fosforilar a GSK3 indujo la fosforilación de la β-catenina, lo cual dio lugar a su destrucción por el proteosoma, evitando su unión al promotor del gen mdr1 y por tanto reduciendo su expresión. En conclusión las estrategias propuestas en este trabajo incrementaron la citotoxicidad de las células tumorales al aumentar la permeabilidad no solo de la barrera hematoencefálica, sino también de la propia barrera tumoral. Igualmente, la estrategia del “Caballo de Troya” podría ser útil para la terapia de otras enfermedades asociadas al sistema nervioso central. Por otra parte estos estudios indican que el reconocimiento de mecanismos asociados a la expresión de los transportadores ABC podría constituir una herramienta clave en el desarrollo de nuevas terapias anticáncer.

Mechanisms underlying the long-term regulation of NHE3 by parathyroid hormone

The activity of the Na(+)/H(+) exchanger NHE3 is regulated by a number of factors including parathyroid hormone (PTH). In the current study, we used a renal epithelial cell line, the opossum kidney (OKP) cell, to elucidate the mechanisms underlying the long-term effects of PTH on NHE3 transport activity and expression. We observed that NHE3 activity was reduced 6 h after addition of PTH, and this reduction persisted almost unaltered after 24 h. The decrease in activity was associated with diminished NHE3 cell surface expression at 6, 16, and 24 h after PTH addition, total cellular NHE3 protein at 16 and 24 h, and NHE3 mRNA abundance at 24 h. The lower levels of NHE3 mRNA were associated to a small, but significant, decrease in mRNA stability. Additionally, by analyzing the rat NHE3 gene promoter activity in OKP cells, we verified that the regulatory region spanning the segment -152 to +55 was mildly reduced under the influence of PTH. This effect was completely abolished by the presence of the PKA inhibitor KT 5720. In conclusion, long-term exposure to PTH results in reduction of NHE3 mRNA levels due to a PKA-dependent inhibitory effect on the NHE3 promoter and a small reduction of mRNA half-life, and decrease in the total amount of protein which is preceded by endocytosis of the apical surface NHE3. The decreased NHE3 expression is likely to be responsible for the reduction of sodium, bicarbonate, and fluid reabsorption in the proximal tubule consistently perceived in experimental models of PTH disorders.

MKK3/6-p38 MAPK signaling is required for IL-1 beta and TNF-alpha-induced RANKL expression in bone marrow stromal cells

Coupled bone turnover is directed by the expression of receptor-activated NF-kappa B ligand (RANKL) and its decoy receptor, osteoprotegerin (OPG). Proinflammatory cytokines, such as interleukin-1 beta (IL-1 beta) and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) induce RANKL expression in bone marrow stromal cells. Here, we report that IL-1 beta and TNF-alpha-induced RANKL requires p38 mitogen-activating protein kinase (MAPK) pathway activation for maximal expression. Real-time PCR was used to assess the p38 contribution toward IL-1 beta and TNF-alpha-induced RANKL mRNA expression. Steady-state RANKL RNA levels were increased approximately 17-fold by IL-1 beta treatment and subsequently reduced similar to 70%-90% when p38 MAPK was inhibited with SB203580. RANKL mRNA stability data indicated that p38 MAPK did not alter the rate of mRNA decay in IL-1 beta-induced cells. Using a RANKL-luciferase cell line receptor containing a 120-kB segment of the 5' flanking region of the RANKL gene, reporter expression was stimulated 4-5-fold by IL-1 beta or TNF-alpha treatment. IL-1 beta-induced RANKL reporter expression was completely blocked with specific p38 inhibitors as well as dominant negative mutant constructs of MAPK kinase-3 and -6. In addition, blocking p38 signaling in bone marrow stromal cells partially inhibited IL-1 beta and TNF-alpha-induced osteoclastogenesis in vitro. Results from these studies indicate that p38 MAPK is a major signaling pathway involved in IL-1 beta and TNF-alpha-induced RANKL expression in bone marrow stromal cells.

Molecular mechanisms of the induction of IL-12 and its inhibition by IL- 10

Exogenously added IL-10 rapidly inhibited Staphylococcus aureus- or LPS- induced cytokine mRNA expression in human PBMCs and monocytes, with a maximal effect observed when IL-10 was added from 20 h before until 1 h after the addition of the inducers. Nuclear run-on assays revealed that the inhibition of IL-12 p40, IL-12 p35, and TNF-α was at the gene transcriptional level and that the addition of IL-10 to S. aureus- or LPS-treated PBMCs did not affect mRNA stability. The inhibitory activity of IL-10 was abrogated by cycloheximide (CHX), suggesting the involvement of a newly synthesized protein(s). The addition of CHX at 2 h before S. aureus or LPS also inhibited the accumulation of IL-12 p40 mRNA, but did not inhibit IL-12 p35 and TNF-α mRNA. This finding suggests that p40 transcription is regulated through a de novo synthesized protein factor(s), whereas the addition of CHX at 2 h after S. aureus activation caused superinduction of the IL-12 p40, IL-12 p35, and TNF-α genes. These results indicate that in human monocytes, the mechanism(s) of IL-10 suppression of both IL-12 p40 and IL-12 p35 genes is primarily seen at the transcriptional level, and that the induction of the IL-12 p40 and p35 genes have different requirements for de novo protein synthesis.

Análise funcional e estrutural da proteína Pub 1 de Saccharomyces cerevisiae

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

Transcriptional and Posttranscriptional Regulations of the HLA-G Gene

HLA-G has a relevant role in immune response regulation. The overall structure of the HLA-G coding region has been maintained during the evolution process, in which most of its variable sites are synonymous mutations or coincide with introns, preserving major functional HLA-G properties. The HLA-G promoter region is different from the classical class I promoters, mainly because (i) it lacks regulatory responsive elements for IFN-gamma and NF-kappa B, (ii) the proximal promoter region (within 200 bases from the first translated ATG) does not mediate transactivation by the principal HLA class I transactivation mechanisms, and (iii) the presence of identified alternative regulatory elements (heat shock, progesterone and hypoxia-responsive elements) and unidentified responsive elements for IL-10, glucocorticoids, and other transcription factors is evident. At least three variable sites in the 3' untranslated region have been studied that may influence HLA-G expression by modifying mRNA stability or microRNA binding sites, including the 14-base pair insertion/deletion, +3142C/G and +3187A/G polymorphisms. Other polymorphic sites have been described, but there are no functional studies on them. The HLA-G coding region polymorphisms might influence isoform production and at least two null alleles with premature stop codons have been described. We reviewed the structure of the HLA-G promoter region and its implication in transcriptional gene control, the structure of the HLA-G 3' UTR and the major actors of the posttranscriptional gene control, and, finally, the presence of regulatory elements in the coding region.

MicroRNAs targeting the immunomodulatory HLA-G gene: a new survey searching for microRNAs with potential to regulate HLA-G

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

Análise do polimorfismo da região 3’não traduzida (3’NT) do gene HLA-G de pacientes com esclerose múltipla e neuromielite óptica da região noroeste do estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)