Restrição proteica materna e alteração do desenvolvimento das artérias coronárias em camundongos

O desenvolvimento da programação fetal é considerado um importante fator de risco para doenças não-transmissíveis da vida adulta, incluindo doença cardíaca coronariana. Com o objetivo de investigar a associação entre nutrição materna e o desenvolvimento das artérias coronárias (AC) em embriões de camundongos estadiados; embriões de camundongos C57BL/6 nos estádios de 16-23 foram retirados de mães alimentadas com dietas de proteína normal (NP) ou de baixa proteína (LP), e as AC foram estudadas. Embora os embriões LP possuam massa corporal menor, entretanto tinham taxas de crescimento cardíaco maior, quando comparados com os embriões NP. O Plexo subepicárdico foi observado no início do período pós-somítico (estádio 16) de embriões NP, enquanto que nos embriões LP apenas no estádio 17 (P <0,01), persistindo até o estádio 18 (P <0,01). As artérias coronárias foram detectadas inicialmente no estádio18 dos embriões NP, já nos embriões LP foram encontradas a partir do estádio 19 (P <0,01). Núcleos apoptóticos foram observados em torno do anel aórtico peritruncal no estádio 18 em embriões NP e LP. Células FLK1+ (Fetal Liver Kinase 1 = VEGFr2 = Vascular Endothelial Growth Factor Receptor 2) apresentaram uma distribuição homogênea nos embriões NP já no estádio 18, enquanto uma distribuição semelhante nos embriões LP foi visto apenas nos estádios 22 e 23. A restrição proteica materna em camundongos leva a um atraso no crescimento do coração no período embrionário modificando o desenvolvimento do plexo peritruncal subepicárdica e diminuindo a taxa de apoptose na região do futuro orifício coronariano.

Agonista PAN-PPAR (receptores ativadores de proliferação peroxissomal) e alterações hepáticas na prole adulta de camundongos de mães obesas

O objetivo do presente estudo foi avaliar se o Bezafibrato, um agonista PAN-PPAR, é capaz de aliviar a doença não alcoólica do fígado gorduroso (NAFLD) na prole de machos de mães C57BL/6 obesas. Fêmeas virgens foram alimentadas com uma dieta HL (hiperlipídica, 49% de lipídios) ou uma dieta C (controle, 10% de lipídios) por oito semanas antes do acasalamento e durante os períodos de gestação e lactação. A prole de machos foi subdividida em quatro grupos: C (dieta controle para as mães e filhotes); C/BZ (dieta controle para as mães e filhotes com tratamento com Bezafibrato[100mg/Kg]); HL (dieta HL para as mães e dieta controle para os filhotes); e HL/BZ (dieta HL para as mães e dieta controle para os filhotes com tratamento com Bezafibrato [100mg/Kg]). O tratamento com Bezafibrato começou na 12 semana e se manteve por três semanas. Análise do metabolismo, bioquímica, estereológica e por western-blotting foram realizadas. A dieta HL causou um fenótipo de sobrepeso nas mães e acarretou em uma intolerância oral à glicose com aumento da glicemia de jejum. A prole HL apresentou hiperfagia, ganho de massa corporal, altos níveis de triglicerídeo hepático e plasmático, esteatose hepática e aumento da expressão de proteínas lipogênicas concomitante com diminuição do receptor ativador de proliferação peroxissomal alfa (PPARα), que é responsável pela β-oxidação e aumento do receptor ativador de proliferação peroxissomal gama (PPARγ) e do elemento regulador de esterol ligante da proteína 1 (SREBP-1c) proteínas envolvidas na lipogênese hepática. Por outro lado, o tratamento com o Bezafibrato reverteu o quadro da programação metabólica no fígado, com uma melhora dos parâmetros morfológicos, bioquímicos e moleculares do fígado dos animais, com um aumento da ativação de PPARα em associação a uma diminuição do PPARγ e não alterando a expressão de SREBP-1c. Em conclusão, nós demonstramos que o tratamento com Bezafibrato melhora a NAFLD causada pela obesidade materna.

Administração crônica de cafeína durante a gestação afeta o remodelamento cardíaco e expressão dos componentes do sistema renina angiotensina da prole adulta de camundongos C57BL/6

Este estudo teve como objetivo avaliar o papel da administração crônica de cafeína durante a gestação de camundongos C57BL/6 sobre o remodelamento cardíaco e a expressão de componentes do sistema renina-angiotensina (SRA) na prole macho adulta. Fêmeas C57BL/6 grávidas foram divididas em dois grupos (n = 10): grupo controle (C), progenitoras foram injetadas apenas com o veículo (solução salina NaCl 0,9%), e grupo cafeína (CF), progenitoras receberam diariamente uma injecção subcutânea contendo 20 mg/kg de cafeína (1 mg/ml de solução salina). Após o desmame, os filhotes tiveram livre acesso à ração padrão até 90 dias de idade quando foram sacrificados. Rim e ventrículo esquerdo (VE) foram coletados para análise estrutural e western blotting. O grupo cafeína mostrou uma redução significativa no ganho de massa corporal (MC) (-18%; P <0,0001). O grupo cafeína apresentou ainda um aumento da pressão arterial sistólica (+ 48%; P <0,0001) e freqüência cardíaca (+10%; P <0,01) em relação ao grupo controle. A massa do VE corrigida pela MC no grupo da cafeína foi maior que no grupo C (+10%; P <0,01). O grupo cafeína apresentou um aumento na área de cardiomiócitos (+40%; P <0,05), e reduzida densidade capilar (-25%; P <0,05). No rim, as expressões de renina (128%; P <0,05) e dos receptores 1 da angiotensina II (AT1R) (88%; P <0,05) foram significativamente maiores nos animais do grupo cafeína. No VE, o grupo cafeína demonstrou aumento da expressão de ECA (+30%; P <0,05), angiotensina II (+60%; P <0,01), e AT1R (+77%; P <0,01) e diminuição da expressão do receptor 2 de angiotensina II (-46%; P <0,05). Em conclusão, a administração crônica de cafeína durante a gestação, possivelmente programa a expressão de componentes de sistema renina-angiotensina, levando à ativação persistente do SRA renal e cardíaco local, que por sua vez promove o aumento da pressão sanguínea, remodelação e efeitos cardíacos adversos.

Dieta rica em sacarose: perfil inflamatório e danos hepáticos em camundongos

Ainda não está bem definido na literatura se uma dieta rica em sacarose, mesmo sendo isoenergética, provoca danos à saúde. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com uma dieta controle (10% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - SC), uma dieta rica em sacarose (10% de energia proveniente da gordura, 32% da energia proveniente da sacarose - HSu), uma dieta hiperlipídica (42% da energia proveniente de gordura, 8% da energia proveniente da sacarose - HF) ou uma dieta combinada HF/HSu (42% da energia proveniente de gordura, 32% da energia proveniente da sacarose), durante oito semanas. Apesar da massa corporal e do índice de adiposidade não terem sofrido alteração, o grupo HSu apresentou hipertrofia dos adipócitos, o que também foi observado nos grupos HF e HF/HSu. Os grupos HF, HSu e HF/HSu foram intolerantes à glicose e apresentaram níveis séricos de insulina elevados. Os níveis séricos de leptina, resistina e proteína quimiotática de monócitos-1 (MCP-1) aumentaram, enquanto adiponectina sérica reduziu nos grupos HF, HSu e HF/HSu. No tecido adiposo, os animais HF, HSu e HF/HSu apresentaram maiores níveis de expressão protéica de leptina e níveis mais baixos de expressão protéica de adiponectina, em comparação ao grupo SC. Colesterol hepático foi maior nos grupos HF e HF/HSu, enquanto TG hepático foi maior nos grupos HSu e HF/HSu. Os animais dos grupos HF, HSu e HF/HSu apresentaram esteatose hepática, aumento da expressão protéica hepática de elemento regulador de esterol ligante da proteína 1 (SREBP-1c) e diminuição da expressão protéica do receptor ativador de proliferação peroxissomal alfa (PPAR-α). Em conclusão, a dieta rica em sacarose não provoca obesidade nos animais, mas provoca alterações nos adipócitos (hipertrofia), intolerância à glicose, hiperinsulinemia, hiperlipidemia, esteatose hepática e aumento de citocinas inflamatórias. Os efeitos prejudiciais da dieta rica em sacarose, mesmo quando a sacarose substitui isocaloricamente o amido na alimentação, pode ter consequências para a saúde.

Efeitos pleiotrópicos da telmisartana nos tecidos adiposos branco e marrom: aumento da expressão gênica e proteica pan-PPAR em camundongos obesos

Receptores ativadores de proliferação perixossomal(PPARs) são fatores de transcrição envolvidos com a oxidação dos ácidos graxos e proliferação celular, mediando diversas vias, o que representa uma estratégia promissora para enfrentar as características da síndrome metabólica. Existem três isoformas de PPARs(PPARalfa, beta/delta e gama), que são diferencialmente expressos em diferentes tecidos.No presente estudo, objetivou-se avaliar os efeitos pleiotrópicos da telmisartana, um anti-hipertensivo, bloqueador do receptor AT1 da angiotensina e agonista parcial PPAR gama, no tecido adiposo branco (TAB) e marrom (TAM) em camundongos obesos induzido por dieta.Camundongos machos, da linhagem C57BL/6 foram alimentados com uma dieta padrão (standard-chow, 10% da energia proveniente de lipídios) ou com uma dieta com alto teor lipídico (high fat, 49% de energia proveniente de lipídios) durante 10 semanas. Em seguida, os animais foram distribuídos aleatoriamente em quatro grupos: SC, SC-T, HF e HF-T (n=10). O fármaco foi administrado (10mg/kg de dieta) durante 4 semanas para os grupos SC-T e HF-T.O grupo HF apresentou sobrepeso, hipertensão arterial sistêmica, perfil de adipocinas pró-inflamatórias, resistência insulínica, diminuição do gasto energético, comprometimento do metabolismo da glicose e distribuição anormal da massa adiposa. Além disso, a obesidade ocasionou diminuição da expressão de PPARalfa, beta/delta e gama noTAB e TAM, resultando na inadequação da captação de glicose e termogênese insuficiente. Por outro lado,a ativação das três isoformas de PPARs, a melhora do perfil inflamatório das adipocinas, o aumento da sensibilidade à insulina e a melhora da captação de glicose, foi vistaapós o tratamento com telmisartana. A ativação dos PPARs no TAB trouxe muitos benefícios. No TAM, resultados surpreendentes foram que a telmisartana provocou o aumento da expressão do recepetor adrenérgico beta 3 (RAβ3), induzido pela ativação de PPARbeta/delta e maior termogênese comaumento da expressão da proteína desacopladora1 (UCP1). Em conclusão, nossos resultados mostram que telmisartanaaumenta a expressão gênica e proteica PAN-PPAR no TAB e TAM em camundongos obesos induzidos por dieta. Nossas observações mostram que, apesar do grupo HF-T ter reduzido a ingestão energética, os efeitossão explicados pela ativação PAN-PPAR da telmisartana, causando a ativação da termogênese e resultando num balanço energético negativo.

Benefícios do treinamento intervalado de alta intensidade (natação) na obesidade (estudo experimental)

É um desafio na sociedade moderna controlar a obesidade e comorbidades associadas na população. O objetivo do estudo foi avaliar o impacto do treinamento intervalado de alta intensidade no contexto da obesidade induzida por dieta em modelo animal. Camundongos C57BL/6 foram alimentados com ração padrão (grupo magro - LE) ou dieta rica em gordura (grupo obeso - OB). Após 12 semanas, os animais foram divididos em grupos não treinados (LE-NT e OB-NT) e grupos treinados (LE-T e OB-T) e teve início um protocolo de exercício. Nos grupos treinados em comparação aos grupos não treinados observou-se que o treinamento intervalado de alta intensidade levou a reduções significativas na massa corporal, glicemia e tolerância oral à glicose, colesterol total, triglicérides, lipoproteína de baixa densidade-colesterol, aspartato transaminase e alanina aminotransferase no fígado. Além disso, nos grupos treinados, o protocolo de exercício melhorou a imunodensidade de insulina nas ilhotas, reduziu os níveis de citocinas inflamatórias, adiposidade e esteatose hepática. O treinamento de alta intensidade melhorou a beta-oxidação e os níveis de receptores ativados por proliferador de peroxissomo (PPAR)-alfa e reduziu os níveis de lipogênese e de PPAR-gama no fígado. No músculo esquelético, o treinamento de alta intensidade também melhorou o PPAR-alfa e transportador de glicose (GLUT) -4 e reduziu os níveis de PPAR-gama. Esses achados reforçam a noção de que o treinamento de alta intensidade é relevante como uma abordagem não farmacológica para controlar a resistência à insulina, glicemia, e esteatose hepática. Em conclusão, treinamento de alta intensidade leva à perda de massa corporal e pode atenuar os efeitos adversos causados pela ingestão crônica de uma dieta rica em gordura. Apesar de uma ingestão contínua dessa dieta, o treinamento de alta intensidade melhora as enzimas hepáticas e o perfil inflamatório.

Efeitos da exposição à nicotina e à fumaça de cigarro durante a lactação sobre o sistema de recompensa cerebral em ratos

Crianças de mães fumantes são mais suscetíveis a se tornarem adultos obesos e se viciarem em drogas ou alimentos palatáveis. Drogas e alimentos ativam a via mesolímbica de recompensa, causando sensação de prazer que induz ainda mais o consumo. Assim, avaliamos a relação entre a exposição apenas à nicotina ou à fumaça do cigarro durante a lactação com a preferência alimentar e sistema dopaminérgico de recompensa cerebral das proles, em dois modelos de programação: Modelo I: no 2o dia pós-natal (PN), lactantes receberam implante de minibombas osmóticas que liberam nicotina (NIC) ou salina (C), durante 14 dias. Em PN150 e novamente em PN160, as proles foram divididas em 4 grupos para um desafio alimentar: N-SC e C-SC que receberam ração padrão; N-SSD e C-SSD que podiam escolher livremente entre as dietas hiperlipídica e hiperglicídica. A ingestão alimentar foi avaliada após 12 h. As mães foram sacrificadas apenas na 21 da lactação (desmame) e as proles em PN15 (com nicotina), PN21 e PN170 (ausência da NIC). Ao desmame, as ratas lactantes NIC apresentaram menor conteúdo de tirosina hidroxilase (TH), maior OBRb e SOCS3 na area tegmentar ventral (VTA); menor TH, maior receptor de dopamina 1 (D1R), receptor de dopamina 2 (D2R) e transportador de dopamina (DAT) no núcleo accumbens (NAc); maior conteúdo de TH no estriado dorsal (DS); e maior D2R e SOCS3 no núcleo arqueado (ARC). Em PN15, os filhotes NIC apresentaram maior conteúdo de D1R, D2R e menor DAT no NAc, enquanto em PN21, apresentaram apenas menor DAT no DS, e menor conteúdo de pSTAT3 em ARC. Aos 170 dias, as proles SSD demonstraram maior preferência para a ração hiperlipídica. No entanto, os animais N-SSD consumiram mais ração hiperglicidica do que as proles C-SSD. A prole N apresentou menor conteúdo de D2R e DAT no NAc e menor D2R no ARC. Modelo II: as mães e suas proles foram divididas em: expostos à fumaça do cigarro (grupo S: 4 vezes / dia, do 3 ao 21 dia de lactação), e expostos ao ar filtrado (grupo C). Em PN175, as proles foram divididas em 4 grupos para o desafio alimentar S-SC, C-SC, S-SSD e C-SSD. A ingestão alimentar foi avaliada após 30 min e 12 h. Em PN180, as proles foram sacrificadas. O grupo S-SSD ingeriu mais das rações palatáveis do que o grupo C-SSD em 30 min e 12 h. Ambos os grupos preferiram a ração hiperlipídica. No entanto, os animais S-SSD consumiram mais ração hiperlipídica do que C-SSD em 30 min. A prole S apresentou menor conteúdo de TH no VTA, menor conteúdo de TH, D2R e maior conteúdo de D1R no NAc e menor OBRb no ARC. Demonstramos que tanto a nicotina isolada como a exposição à fumaça do cigarro durante a lactação resultaram em mudanças no sistema dopaminérgico das proles, programando o comportamento alimentar devido à diminuição da dopamina no NAc.

A switch-on mechanism to activate maize ribosome-inactivating protein for targeting HIV-infected cells

Maize ribosome-inactivating protein (RIP) is a plant toxin that inactivates eukaryotic ribosomes by depurinating a specific adenine residue at the a-sarcin/ricin loop of 28S rRNA. Maize RIP is first produced as a proenzyme with a 25-amino acid internal inactivation region on the protein surface. During germination, proteolytic removal of this internal inactivation region generates the active heterodimeric maize RIP with full N-glycosidase activity. This naturally occurring switch-on mechanism provides an opportunity for targeting the cytotoxin to pathogen-infected cells. Here, we report the addition of HIV-1 protease recognition sequences to the internal inactivation region and the activation of the maize RIP variants by HIV-1 protease in vitro and in HIV-infected cells. Among the variants generated, two were cleaved efficiently by HIV-1 protease. The HIV-1 protease-activated variants showed enhanced N-glycosidase activity in vivo as compared to their un-activated counterparts. They also possessed potent inhibitory effect on p24 antigen production in human T cells infected by two HIV-1 strains. This switch-on strategy for activating the enzymatic activity of maize RIP in target cells provides a platform for combating pathogens with a specific protease.

Pre-irradiation with low-dose C-12(6+) beam significantly enhances the efficacy of AdCMV-p53 gene therapy in human non-small lung cancer

The combination of ionizing radiation and gene therapy has been investigated. However, there are very few reports about the combination of heavy-ion irradiation and gene therapy. To determine if the pre-exposure to low-dose heavy ion beam enhances the suppression of AdCMV-p53 on non-small lung cancer (NSLC), the cells pre-irradiated or non-irradiated were infected with 20, 40 MOI of AdCMV-p53. Survival fraction and the relative biology effect (RBE) were determined by clonogenic assay. The results showed that the proportions of p53 positive cells in C-12(6+) beam induced AdCMV-p53 infected cells were more than 90%, which were significantly more than those in gamma-ray induced AdCMV-p53 infected cells. The pre-exposure to low-dose 12C6+ beam significantly prevented the G(0)/G(1) arrest and activated G(2)/M checkpoints. The pre-exposure to C-12(6+) beam significantly improved cell to apoptosis. RBEs for the C-12(6+)+ AdCMV-p53 infection groups were 30%-60%,20% -130% and 30%-70% more than those for the C-12(6+)_irradiated only, AdCMV-p53 infected only, and gamma-irradiation induced AdCMVp53 infected groups, respectively. The data suggested that the pre-exposure to low-dose C-12(6+) beam significantly promotes exogenous p53 expression in NSLC, and the suppression of AdCMV-p53 gene therapy on NSLC.

Molecular cloning and characterization of a thioester-containing protein from Zhikong scallop Chlamys farreri

Thioester-containing proteins are a family of proteins characterized by the unique intrachain beta-cysteinyl-gamma-glutamyl thioester, which play important roles in innate immune responses. The cDNA of Zhikong scallop Chlamys farreri thioester-containing protein (designated as CfTEP) was cloned by expressed sequence tag (EST) and rapid amplification of cDNA ends (RACE) approaches. The full-length cDNA of CfTEP was of 4616 bp, consisting of a 5 '-terminal untranslated region (UTR) of 30 bp and a 3 ' UTR of 140 bp with a polyadenylation signal sequence AATAAA and a poly(A) tail. The CfTEP cDNA encoded a polypeptide of 1481 amino acids with the theoretical isoelectric point of 5.98 and the predicted molecular weight of 161.4 kDa. The deduced amino acid sequence of CfTEP contained the canonical thioester motif GCGEQ, nine potential N-glycosylation sites and a C-terminal distinctive cysteine signature. It also contained a presumed catalytic histidine and proteolytic cleavage sites that were similar to C3 molecules. The high similarity of CfTEP with the thioester-containing proteins in other organisms, such as the TEPs from insects, the complement component C3, C4, C5 and the protease inhibitor alpha(2)-macroglobulin indicated that CfTEP should be a member of TEP family. The phylogenetic analysis revealed that CfTEP was closely related to TEPs from mollusc, nematodes and insects, and they formed a separate branch apart from the branches of complements factors and alpha(2)-macroglobulins. The spatial expression of CfTEP transcripts in healthy and bacterial challenged scallops was examined by semi-quantitative RT-PCR. The CfTEP transcripts were mainly detected in the tissues of hepatopancreas and gonad, and remarkably up-regulated by Microbial challenge, which suggested that CfTEP was a constitutive and inducible acute-phase protein involved in immune defense. These results provided new insights into the role of CfTEP in scallop immune responses, as well as the evolutionary origin of this important, widespread and functionally diversified family of proteins. (c) 2007 Published by Elsevier Ltd.

Neuroprotective and immunomodulatory properties of the new PPARγ agonist MDG548: an in vitro and in vivo study in PD models

Neuroinflammation is a key component of Parkinson’s disease (PD) neuropathology. Skewed microglia activation with pro-inflammatory prevailing over anti-inflammatory phenotypes may contribute to neurotoxicity via the production of cytokines and neurotoxic species. Therefore, microglia polarization has been proposed as a target for neuroprotection. The peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) is expressed in microglia and peripheral immune cells, where it is involved in macrophages polarization and in the control of inflammatory responses, by modulating gene transcription. Several studies have shown that PPARγ agonists are neuroprotective in experimental PD models in rodents and primates. however safety concerns have been raised about PPARγ agonists thiazolidinediones (TZD) currently available, prompting for the development of non-TZD compounds. Aim of this study was to characterize a novel PPARγ agonist non TZD, MDG548, for its potential neuroprotective effect in PD models and its immunomodulatory activity as the underlying mechanism of neuroprotection. The neuroprotective activity of MDG548 was assessed in vivo in the subacute MPTP model and in the chronic MPTP/probenecid (MPTPp) model of PD. MDG548 activity on microglia activation and phenotype was investigated in the substantia nigra pars compacta (SNc) via the evaluation of pro- (TNF-α and iNOS) and anti-inflammatory (CD206) molecules, with fluorescent immunohistochemistry. Moreover, cultured murine microglia MMGT12 were treated with MDG548 in association with the inflammagen LPS, pro- and anti-inflammatory molecules were measured in the medium by ELISA assay and phagocytosis was evaluated by fluorescent immunohistochemistry for CD68. MDG548 arrested dopaminergic cells degeneration in the SNc in both the subacute MPTP and the chronic MPTPp models of PD, and reverted MPTPp-induced motor impairment. Moreover, MDG548 reduced microglia activation, iNOS and TNF-α production, while induced CD206 in microglia. In cultured unstimulated microglia, LPS increased TNF-α production and CD68 expression, while decreased CD206 expression. MDG548 reverted LPS effect on TNF-α and CD206 restoring physiological levels, while strongly increased CD68 expression. Results suggest that the PPARγ agonist MDG548 is neuroprotective in experimental models of PD. MDG548 targets microglia polarization by correcting the imbalance between pro- over antiinflammatory molecules, offering a novel immunomodulatory approach to neuroprotection.

Estimating the magnitude of trastuzumab effects within patient subgroups in the HERA trial.

BACKGROUND: Trastuzumab (Herceptin(R)) improves disease-free survival (DFS) and overall survival for patients with human epidermal growth factor receptor 2 (HER2)-positive early breast cancer. We aimed to assess the magnitude of its clinical benefit for subpopulations defined by nodal and steroid hormone receptor status using data from the Herceptin Adjuvant (HERA) study. PATIENTS AND METHODS: HERA is an international multicenter randomized trial comparing 1 or 2 years of trastuzumab treatment with observation after standard chemotherapy in women with HER2-positive breast cancer. In total, 1703 women randomized to 1-year trastuzumab and 1698 women randomized to observation were included in these analyses. Median follow-up was 23.5 months. The primary endpoint was DFS. RESULTS: The overall hazard ratio (HR) for trastuzumab versus observation was 0.64 [95% confidence interval (CI) 0.54-0.76; P < 0.0001], ranging from 0.46 to 0.82 for subgroups. Estimated improvement in 3-year DFS in subgroups ranged from +11.3% to +0.6%. Patients with the best prognosis (those with node-negative disease and tumors 1.1-2.0 cm) had benefit similar to the overall cohort (HR 0.53, 95% CI 0.26-1.07; 3-year DFS improvement +4.6%, 95% CI -4.0% to 13.2%). CONCLUSIONS: Adjuvant trastuzumab therapy reduces the risk of relapse similarly across subgroups defined by nodal status and steroid hormone receptor status, even those at relatively low risk for relapse.

An entirely cell-based system to generate single-chain antibodies against cell surface receptors.

The generation of recombinant antibodies (Abs) using phage display is a proven method to obtain a large variety of Abs that bind with high affinity to a given antigen. Traditionally, the generation of single-chain Abs depends on the use of recombinant proteins in several stages of the procedure. This can be a problem, especially in the case of cell-surface receptors, because Abs generated and selected against recombinant proteins may not bind the same protein expressed on a cell surface in its native form and because the expression of some receptors as recombinant proteins is problematic. To overcome these difficulties, we developed a strategy to generate single-chain Abs that does not require the use of recombinant protein at any stage of the procedure. In this strategy, stably transfected cells are used for the immunization of mice, measuring Ab responses to immunization, panning the phage library, high-throughput screening of arrayed phage clones, and characterization of recombinant single-chain variable regions. This strategy was used to generate a panel of single-chain Abs specific for the innate immunity receptor Toll-like receptor 2. Once generated, individual single-chain variable regions were subcloned into an expression vector allowing the production of recombinant Abs in insect cells, thus avoiding the contamination of recombinant Abs with microbial products. This cell-based system efficiently generates Abs that bind to native molecules on the cell surface, bypasses the requirement of recombinant protein production, and avoids risks of microbial component contamination.

Direct TLR2 signaling is critical for NK cell activation and function in response to vaccinia viral infection.

Natural killer (NK) cells play an essential role in innate immune control of poxviral infections in vivo. However, the mechanism(s) underlying NK cell activation and function in response to poxviruses remains poorly understood. In a mouse model of infection with vaccinia virus (VV), the most studied member of the poxvirus family, we identified that the Toll-like receptor (TLR) 2-myeloid differentiating factor 88 (MyD88) pathway was critical for the activation of NK cells and the control of VV infection in vivo. We further showed that TLR2 signaling on NK cells, but not on accessory cells such as dendritic cells (DCs), was necessary for NK cell activation and that this intrinsic TLR2-MyD88 signaling pathway was required for NK cell activation and played a critical role in the control of VV infection in vivo. In addition, we showed that the activating receptor NKG2D was also important for efficient NK activation and function, as well as recognition of VV-infected targets. We further demonstrated that VV could directly activate NK cells via TLR2 in the presence of cytokines in vitro and TLR2-MyD88-dependent activation of NK cells by VV was mediated through the phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)-extracellular signal-regulated kinase (ERK) pathway. Taken together, these results represent the first evidence that intrinsic TLR signaling is critical for NK cell activation and function in the control of a viral infection in vivo, indicate that multiple pathways are required for efficient NK cell activation and function in response to VV infection, and may provide important insights into the design of effective strategies to combat poxviral infections.

A network of substrates of the E3 ubiquitin ligases MDM2 and HUWE1 control apoptosis independently of p53.

In the intrinsic pathway of apoptosis, cell-damaging signals promote the release of cytochrome c from mitochondria, triggering activation of the Apaf-1 and caspase-9 apoptosome. The ubiquitin E3 ligase MDM2 decreases the stability of the proapoptotic factor p53. We show that it also coordinated apoptotic events in a p53-independent manner by ubiquitylating the apoptosome activator CAS and the ubiquitin E3 ligase HUWE1. HUWE1 ubiquitylates the antiapoptotic factor Mcl-1, and we found that HUWE1 also ubiquitylated PP5 (protein phosphatase 5), which indirectly inhibited apoptosome activation. Breast cancers that are positive for the tyrosine receptor kinase HER2 (human epidermal growth factor receptor 2) tend to be highly aggressive. In HER2-positive breast cancer cells treated with the HER2 tyrosine kinase inhibitor lapatinib, MDM2 was degraded and HUWE1 was stabilized. In contrast, in breast cancer cells that acquired resistance to lapatinib, the abundance of MDM2 was not decreased and HUWE1 was degraded, which inhibited apoptosis, regardless of p53 status. MDM2 inhibition overcame lapatinib resistance in cells with either wild-type or mutant p53 and in xenograft models. These findings demonstrate broader, p53-independent roles for MDM2 and HUWE1 in apoptosis and specifically suggest the potential for therapy directed against MDM2 to overcome lapatinib resistance.