931 resultados para heat shock response
Resumo:
The Hsp70 family is one of the most important and conserved molecular chaperone families. It is well documented that Hsp70 family members assist many cellular processes involving protein quality control, as follows: protein folding, transport through membranes, protein degradation, escape from aggregation, intracellular signaling, among several others. The Hsp70 proteins act as a cellular pivot capable of receiving and distributing substrates among the other molecular chaperone families. Despite the high identity of the Hsp70 proteins, there are several homologue Hsp70 members that do not have the same role in the cell, which allow them to develop and participate in such large number of activities. The Hsp70 proteins are composed of two main domains: one that binds ATP and hydrolyses it to ADP and another which directly interacts with substrates. These domains present bidirectional heterotrophic allosteric regulation allowing a fine regulated cycle of substrate binding and release. The general mechanism of the Hsp70s cycle is under the control of ATP hydrolysis that modulates the low (ATP-bound state) and high (ADP-bound state) affinity states of Hsp70 for substrates. An important feature of the Hsp70s cycle is that they have several co-chaperones that modulate their cycle and that can also interact and select substrates. Here, we review some known details of the bidirectional heterotrophic allosteric mechanism and other important features for Hsp70s regulating cycle and function.
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As doenças cerebrovasculares, popularmente conhecidas como derrames, são uma das principais causas de morbidade e mortalidade entre adultos e idosos. Contudo, muitos pacientes que sofrem derrame sobrevivem e experimentam as conseqüências do insulto por muitos anos, muitas vezes a nível emocional, motor ou intelectual. Dentre estas lesões, destaca-se a isquemia cerebral. Existem modelos experimentais de isquemia cerebral in vivo e in vitro. Os modelos in vitro são realizados em culturas ou fatias de tecido cerebral submetidas à Privação de Oxigênio e Glicose (POG), que mimetizam condições traumáticas similares, mas não idênticas às produzidas in vivo. A investigação da atividade de substâncias potencialmente neuroprotetoras a partir da comparação da morte celular entre culturas ou fatias de tecido cerebral controle e tratadas é facilitada neste tipo de modelo experimental. Após a injúria, as culturas são expostas a métodos de avaliação da viabilidade ou dano celular como, por exemplo, o corante fluorescente iodeto de propídeo, que marca seletivamente células mortas ou em curso de morte, ou MTT (3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazoliumbromide) que mede a viabilidade mitocondrial possibilitando uma posterior quantificação. As plantas são uma fonte importante de produtos naturais biologicamente ativos, muitos dos quais se constituem em modelos para a síntese de um grande número de fármacos. Um exemplo é a planta kava-kava ou somente kava (Piper Methysticum) a qual chamou a atenção dos pesquisadores devido à sua utilização nas ilhas do Pacífico sul. Foi demonstrada a possibilidade da kava possuir uma variedade de atividades farmacológicas importantes, entre elas a atividade de neuroproteção Esse trabalho tem como objetivo avaliar a atividade neuroprotetora do extrato de kava-kava (Piper methysticum) em modelos in vitro de morte neuronal em fatias de hipocampo de ratos, investigar o envolvimento da proteína de choque térmico HSP27 (Heat Shock Protein) no processo de morte e neuroproteção induzida pela kava, bem como investigar o efeito da lesão induzida por POG sobre o imunoconteúdo da proteína Oxido Nítrico Sintase induzível (iNOS). Os resultados dos experimentos por nós realizados nas culturas organotípicas submetidas à POG por 40 minutos e tratadas com extrato de kava (7µg/ml) demonstraram uma significativa redução, na ordem de 58% na intensidade da morte neuronal na região CA1 do hipocampo em resposta à injúria. Em fatias hipocampais submetidas à POG por 60 minutos a adição do extrato de kava 7µg/ml aumentou em 15% a viabilidade celular, confirmando a atividade neuroprotetora sugerida para esta planta. As culturas expostas à POG e tratadas com kava apresentaram um aumento significativo no imunoconteúdo da proteína HSP27, esse aumento é acompanhado de um aumento da fosforilação, uma vez que a percentagem de proteína fosforilada se mantém igual. As fatias lesionadas tratadas com kava apresentaram uma diminuição significativa no imunoconteúdo da iNOS na ordem de 35 % em relação as fatias lesionadas tratadas com DMSO (Dimetilsulfoxido). Estes dados podem sugerir que um dos mecanismos da neuroproteção observada para o extrato de kava, possa envolver essas proteínas.
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Control of human visceral leishmaniasis in endemic regions is hampered in part by the lack of knowledge with respect of the role reservoirs and vector. In addition, there is not yet an understanding of how non-symptomatic subclinical infection might influence the maintenance of infection in a particular locality. Of worrisome is the limited accessibility to medical care in places with emerging drug resistance. There is still no available protective vaccine either for humans or other reservoirs. Leishmania species are protozoa that express multiple antigens which are recognized by the vertebrate immune system. Since there is not one immunodominant epitope recognized by most hosts, strategies must be developed to optimize selection of antigens for prevention and immunodiagnosis. For this reason, we generated a cDNA library from the intracellular amastigote form of Leishmania chagasi, the causative agent of South American visceral leishmaniasis. We employed a two-step expression screen of the library to systematically identify T and T-dependent B cell antigens. The first step was aimed at identifying the largest possible number of clones producing an epitope-containing polypeptide with a pool of sera from Brazilians with documented visceral leishmaniasis. After removal of clones encoding heat shock proteins, positive clones underwent a second step screen for their ability to cause proliferation and IFN-γ responses of T cells from immune mice. Six unique clones were selected from the second screen for further analysis. The clones encoded part of the coding sequence of glutamine synthetase, transitional endoplasmic reticulum ATPase, elongation factor 1γ, kinesin K-39, repetitive protein A2, and a hypothetical conserved protein. Humans naturally infected with L. chagasi mounted both cellular and antibody responses to these protein Preparations containing multiple antigens may be optimal for immunodiagnosis and protective vaccines against Leishmania
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Three ranges of increasing temperatures (35-43, 37-45, 39-47degreesC) were sequentially applied to a five-stage system continuously operated with cell recycling so that differences of 2degreesC (between one reactor to the next) and 8degreesC (between the first reactor at the highest temperature and the fifth at the lowest temperature) were kept among the reactors for each temperature range. The entire system was fed through the first reactor. The lowest values of biomass and viability were obtained for reactor R-3 located in the middle of the system. The highest yield of biomass was obtained in the effluent when the system was operated at 35-43degreesC. This nonconventional system was set up to simulate the local fluctuations in temperature and nutrient concentrations that occur in different regions of the medium in an industrial bioreactor for fuel ethanol production mainly in tropical climates. Minimized cell death and continuous sugar utilization were observed at temperatures normally considered too high for Saccharomyces cerevisiae fermentations.
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O envelhecimento pode estar associado ao maior acúmulo de lesões celulares decorrentes das espécies reativas do oxigênio e do nitrogênio derivadas do metabolismo mitocondrial. Com a progressão da idade, há acúmulo de proteínas, lipídeos, carboidratos e DNA oxidados em relação a organismos jovens, de acordo com a teoria dos radicais livres. Entretanto, nem sempre os idosos ou animais envelhecidos apresentam maior estresse oxidativo que os jovens. Este artigo discute o paradoxo da teoria dos radicais livres de acordo com a teoria da biogênese da manutenção adequada do metabolismo mitocondrial. Diversos fatores podem contribuir para a redução do estresse oxidativo, como a hormese induzida pela prática regular de exercícios físicos, a restrição calórica, a ingestão de antioxidantes nutricionais e o aumento da produção de antioxidantes celulares que. em conjunto, estes promovem a expressão das sirtuínas e das proteínas do choque térmico, protegendo a integridade e funcionalidade mitocondriais, reduzindo o estresse oxidativo e nitrosativo, o que está associado à redução do envelhecimento e aumento da longevidade.
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Heat stress has negative effects on bovine reproduction, particularly for European breeds (Bos taurus taurus) that are less thermotolerant than zebu cattle (Bos taurus indicus). Here, the evidence that spermatozoa and oocyte both contribute to early embryonic resistance to heat shock is demonstrated. In addition, the use of reproductive biotechnologies to improve bovine thermotolerance, are outlined by comparing data from taurus, indicus and crossbred genotypes. (c) 2005 Published by Elsevier B.V.
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Como em outros seres vivos, também nas células das aves ocorre a síntese das proteínas de baixo peso molecular (Hsp), cujo aumento é induzido sob condições de estresse. As Hsps têm um papel importante na manutenção da integridade celular, questiona-se o seu envolvimento no mecanismo de proteção celular de órgãos alvos na ocorrência da síndrome ascítica (SA). Este trabalho objetivou avaliar a temperatura corporal e os níveis da Hsp70 no coração e pulmão de frangos de corte Hubbard (sensível à SA) e caipira de pescoço-pelado (resistente), criados em termoneutralidade (25°C) e frio (16°C) entre 10 e 45 dias de idade. Foram utilizados 192 pintos machos, 96 de cada linhagem. Não houve mortalidade por SA nas aves caipiras. Nas aves Hubbard, a mortalidade devida à SA foi de 4% e 41% em ambiente termoneutro e frio, respectivamente. em ambiente frio, a temperatura corporal das aves Hubbard foi menor que a das caipiras. A temperatura corporal e o nível de Hsp70 do coração das aves Hubbard diminuíram com o aumento da idade, mas não nas aves caipiras, os quais se mantiveram constantes, inclusive a Hsp70 do pulmão. Independente da idade ou da temperatura, o nível de Hsp70 no pulmão das aves caipiras era superior ao das aves Hubbard. em relação às aves Hubbard, as caipiras são homeotérmicas mais competentes e apresentam uma maior indução de Hsp70 nos órgãos primariamente afetados na SA, mas este não parece ser o sistema de proteção contra SA, a qual as aves de pescoço pelado são resistentes.
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There are many reports of cryptosporidial infection in ostriches, but none with molecular characterization of the isolates. A study was undertaken for the characterization of a Brazilian Cryptosporidium sp. ostrich isolate by using molecular phylogenetic analysis of fragments of the 18S ribosonial DNA. heat-shock Protein (lisp) 70 coding gene, and actin coding gene. Biological studies were accomplished by the experimental inoculation of chickens via oral or intratracheal routes with fresh ostrich Cryptosporidium sp. oocysts. Molecular analysis of nuceotide sequences of the 3 genes by using neighbor-joining and parsimony methods grouped the ostrich isolate as a sister taxon of Crypiosporidium badeyi and showed that the os(rich isolate is genetically distinct from all other known Cryptosporidium species or genotypes. None of the inoculated chickens developed infection as determined by mucosal smears. histology, and fecal screening for oocysts. Although biological and molecular Studies indicate that the ostrich Cryptosporidium is a new species, further Studies regarding morphological. biological, and molecular characteristics of other ostrich isolates are required to confirm the species status of the ostrich Cryprosporidium.
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We report the identification of two distinct homologues of the 70-kDa mitochondrial heat shock protein (mtHSP70) from Leishmania chagasi/Leishmania infantum (Lc2.1 and Lc2.2). in Leishmania species, multiple genes encoding Lc2.2 are present whilst single genes encode Lc2.1. Strikingly, genes encoding Lc2.1-like proteins are absent from Trypanosoma species. Lc2.2 is characterized by a poly-glutamine rich C-terminus, absent from Lc2.1 or mtHSP70 homologues outside the trypanosomatids. Lc2.1 displays unique substitutions within its peptide-binding domain which modify amino acids strictly conserved in cytoplasmic and mitochondrial HSP70 proteins alike. Affinity purified antibodies recognize mainly a single protein in extracts from promastigotes/epimastigotes of various Leishmania/Trypanosoma species. Upon differentiation of Leishmania amazonensis into amastigotes a second protein (presumably Lc2.1) is induced and becomes the predominant mtHSP70 homologue expressed. Subcellular localization of these proteins was investigated and ratified a distribution throughout the mitochondrial matrix. Our results imply novel mtHSP70 functions which evolved within the genus Leishmania. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)
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Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
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We described a prophylactic and therapeutic effect of a DNA vaccine encoding the Mycobacterium leprae 65- kDa heat shock protein (DNA-hsp65) in experimental murine tuberculosis. However, high homology of the vaccine to the corresponding mammalian hsp60, together with the CpG motifs in the plasmidial vector, could trigger or exacerbate an autoimmune disease. In the present study, we evaluate the potential of DNA- hsp65 vaccination to induce or modulate arthritis in mice genetically selected for acute inflammatory reaction (AIR), either maximal (AIRmax) or minimal (AIRmin). Mice immunized with DNA-hsp65 or injected with the corresponding DNA vector (DNAv) developed no arthritis, whereas pristane injection resulted in arthritis in 62% of AIRmax mice and 7.3% of AIRmin mice. Administered after pristane, DNA- hsp65 downregulated arthritis induction in AIRmax animals. Levels of interleukin (IL)- 12 were significantly lower in mice receiving pristane plus DNA- hsp65 or DNAv than in mice receiving pristane alone. However, when mice previously injected with pristane were inoculated with DNA- hsp65 or DNAv, the protective effect was significantly correlated with lower IL-6 and IL-12 levels and higher IL-10 levels. Our results strongly suggest that DNA-hsp65 has no arthritogenic potential and is actually protective against experimentally induced arthritis in mice.