Use of reverse phase protein microarrays and reference standard development for molecular network analysis of metastatic ovarian carcinoma

Cancer can be defined as a deregulation or hyperactivity in the ongoing network of intracellular and extracellular signaling events. Reverse phase protein microarray technology may offer a new opportunity to measure and profile these signaling pathways, providing data on post-translational phosphorylation events not obtainable by gene microarray analysis. Treatment of ovarian epithelial carcinoma almost always takes place in a metastatic setting since unfortunately the disease is often not detected until later stages. Thus, in addition to elucidation of the molecular network within a tumor specimen, critical questions are to what extent do signaling changes occur upon metastasis and are there common pathway elements that arise in the metastatic microenvironment. For individualized combinatorial therapy, ideal therapeutic selection based on proteomic mapping of phosphorylation end points may require evaluation of the patient's metastatic tissue. Extending these findings to the bedside will require the development of optimized protocols and reference standards. We have developed a reference standard based on a mixture of phosphorylated peptides to begin to address this challenge.

Carcinoma ex pleomorphic adenoma : a comprehensive review of clinical, pathological and molecular data

Carcinoma ex pleomorphic adenoma (Ca ex PA) is a carcinoma arising from a primary or recurrent benign pleomorphic adenoma. It often poses a diagnostic challenge to clinicians and pathologists. This study intends to review the literature and highlight the current clinical and molecular perspectives about this entity. The most common clinical presentation of CA ex PA is of a firm mass in the parotid gland. The proportion of adenoma and carcinoma components determines the macroscopic features of this neoplasm. The entity is difficult to diagnose pre-operatively. Pathologic assessment is the gold standard for making the diagnosis. Treatment for Ca ex PA often involves an ablative surgical procedure which may be followed by radiotherapy. Overall, patients with Ca ex PA have a poor prognosis. Accurate diagnosis and aggressive surgical management of patients presenting with Ca ex PA can increase their survival rates. Molecular studies have revealed that the development of Ca ex PA follows a multi-step model of carcinogenesis, with the progressive loss of heterozygosity at chromosomal arms 8q, then 12q and finally 17p. There are specific candidate genes in these regions that are associated with particular stages in the progression of Ca ex PA. In addition, many genes which regulate tumour suppression, cell cycle control, growth factors and cell-cell adhesion play a role in the development and progression of Ca ex PA. It is hopeful that these molecular data can give clues for the diagnosis and management of the disease.

Detection of MegaTAL-induced HIV pol Mutation By Droplet Digital PCR

Thesis (Master's)--University of Washington, 2015

Lien entre l'hémostase et le développement néoplasique : rôle spécifique du facteur tissulaire et de l'inhibiteur du facteur tissulaire

Il est reconnu, depuis une centaine d’années, que des désordres de la coagulation, regroupés sous le terme de coagulopathies, sont souvent associés au développement néoplasique. Pendant de nombreuses années, ces coagulopathies furent souvent reconnues comme une simple conséquence du développement du cancer. D’ailleurs, pour les cliniciens, l’apparition de ces anomalies sanguines constitue souvent le premier signe clinique d’un cancer occulte. Toutefois, l’étude approfondie du lien existant entre le système hémostatique et le cancer indique que différents facteurs hémostatiques vont interagir avec soit l’environnement tumoral ou soit la tumeur elle-même et influencer le développement du cancer. Au cours de nos travaux, nous avons porté une attention particulière à deux protéines jouant un rôle primordial dans l’hémostase. Le facteur tissulaire (TF) et l’inhibiteur du facteur tissulaire (TFPI) peuvent jouer des rôles pro- ou anti-néoplasique, et ce indépendamment de leurs fonctions hémostatiques normales. Dans le premier volet de cette thèse, nous avons étudié les propriétés antiangiogéniques de TFPI. L’angiogenèse, soit la formation de nouveaux vaisseaux sanguins à partir du réseau pré-existant, est reconnue comme étant une étape clée du développement tumoral. D’après nos travaux, le TFPI peut inhiber la formation de structures de type capillaire des cellules endothéliales (CEs) de la veine ombilicale humaine (HUVEC), et ce à une IC 50 de 5 nM, soit la concentration physiologique de l’inhibiteur. De plus, le TFPI bloque la migration des cellules endothéliales lorsque ces dernières sont stimulées par la sphingosine-1-phosphate (S1P), une molécule relâchée lors de l’activation des plaquettes sanguines. Cette inhibition de la migration cellulaire s’explique par l’effet du TFPI sur l’adhésion des CEs. En effet, TFPI inhibe la phosphorylation de deux protéines clées participant à la formation des complexes d’adhésion focales soit FAK (focal adhesion kinase) et PAX (paxilin). L’inhibition de ces deux protéines suggère qu’il y ait une réorganisation des complexes focaux, pouvant expliquer la perte d’adhérence. Finalement, des études de microscopie confocale démontrent que les cellules traitées au TFPI changent de morphologie au niveau du cytosquelette d’actine provoquant une désorganisation des structures migratoires (pseudopodes). Les effets du TFPI au niveau de la migration, de l’adhésion et de la morphologie cellulaire sont strictement spécifiques aux cellules endothéliales humaines, puisque aucun n’effet n’est observé en traitant des cellules cancéreuses de glioblastomes (GB) humains, qui sont normalement des tumeurs hautement vascularisées. En résumé, cette première étude démontre que le TFPI est un inhibiteur de l’angiogenèse. Dans le second volet de cette thèse, nous nous sommes intéressés aux différents rôles de TF, le principal activateur de la coagulation. Cette protéine est également impliquée dans le développement néoplasique et notamment celui des médulloblastomes (MB) chez l’enfant via des fonctions hémostatiques et non-hémostatiques. Nos travaux démontrent que l’expression de TF est induite par la voie de signalisation de HGF (hepatocyte growth factor) et de son récepteur Met. Cet effet de HGF/Met semble spécifique aux MB puisque HGF ne peut stimuler l’expression de TF au niveau des cellules cancéreuses de glioblastomes. TF, exprimé à la surface des cellules médulloblastiques (DAOY), est responsable de l’activité pro-thrombogénique de ces cellules, ainsi qu’un acteur important de la migration de ces cellules en réponse au facteur VIIa (FVIIa). De plus, en étudiant 18 spécimens cliniques de MB, nous avons établi un lien entre l’intensité d’expression de TF et de Met. L’importance de cette corrélation est également suggérée par l’observation que les cellules exprimant les plus forts taux de TF et de Met sont également les plus agressives en termes d’index de prolifération et de dissémination métastatiques. En résumé, ces travaux représentent le point de départ pour la mise au point de TF comme un marqueur diagnostique clinique dans les cas de tumeurs du cerveau pédiatriques. De plus, l’élucidation de la voie de signalisation moléculaire responsable de l’expression de TF permet de mieux comprendre la biologie et le fonctionnement de ces tumeurs et de relier le profil d’expression de TF aux phénotypes agressifs de la maladie. Il est reconnu que HGF peut également jouer un rôle protecteur contre l’apoptose. Dans le troisième volet de cette thèse, nous avons remarqué que cette protection est corrélée à l’expression de TF. En réduisant à néant l’expression de TF à l’aide de la technologie des ARN silencieux (siRNA), nous démontrons que HGF ne protège plus les cellules contre l’apoptose. Donc, TF médie l’activité anti-apoptotique de HGF. TF assume cette protection en inactivant la phosphorylation de p53 sur la sérine 15, empêchant ainsi la translocation de p53 au noyau. Finalement, l’expression de TF et son interaction avec le FVIIa, au niveau des cellules médulloblastiques favorise la survie de ces dernières et ce même si elles sont soumises à de fortes concentrations de médicaments couramment utilisées en cliniques. Ce troisième et dernier volet démontre l’implication de TF en tant que facteur impliqué dans la survie des cellules cancéreuses, favorisant ainsi le développement de la tumeur. Dans son ensemble, cette thèse vise à démontrer que les facteurs impliqués normalement dans des fonctions hémostatiques (TFPI et TF) peuvent contribuer à réguler le développement tumoral. Tout système physiologique et pathologique est dépendant d’un équilibre entre activateur et inhibiteur et la participation de TF et de TFPI à la régulation du développement néoplasique illustre bien cette balance délicate. Par sa contribution anti- ou pro-néoplasique le système hémostatique constitue beaucoup plus qu’une simple conséquence du cancer; il fait partie par l’action de TF des stratégies élaborées par les cellules cancéreuses pour assurer leur croissance, leur déplacement et leur survie, alors que TFPI tente de limiter la croissance tumorale en diminuant la vascularisation.

Transcriptional regulation of effector CD8+ T cell differentiation and molecular dysfunction during HIV-1 infection

Les cellules T CD8+ jouent un rôle primordial dans le contrôle des infections virales en limitant la dissémination des cellules infectées. Lors de l’infection chronique par le virus HIV, les cellules T CD8+ HIV-spécifiques ne se différencient pas en cellules effectrices fonctionnelles capables de tuer les cellules infectées par le virus ; ces cellules ne sont plus capables de proliférer ou de produire l’ IL-2. Ces cellules expriment PD-1 et l’engagement de PD-1, par son ligand, aboutit a plusieurs de ces déficits fonctionnels des cellules T . Le rôle de PD-1 dans la régulation d'évènements transcriptionnels contrôlant la différentiation et l'obtention des fonction effectrices des cellules T CD8+ reste à démontrer. Id2 joue un rôle central dans la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. Nous avons émis l’hypothèse que le défaut de maturation observé chez les cellules T CD8+ PD-1 high HIV-spécifiques (CD8+PD-1hi) au cours de l’infection chronique par le virus HIV pouvait être lié à la diminution d’expression du régulateur Id2. Nous avons ainsi démontré que l'engagement de PD-1 contribuait à une diminution d'expression de Id2 et de ses cibles transcriptionnelles. La surexpression de Id2 de ces cellules a permis de restaurer l'expression de marqueurs tels que Granzyme B et Bcl-2 et diminuir l’expression du marqueur de maturation de CD27. La famille des cytokines à chaine gamma joue un rôle clef dans la survie et l’homéostasie des cellules T. Dans ce travail, nous avons démontré que l’IL-15 était unique grâce à ses capacités de stimulation de l’expression d’Id2 et ses propriétés favorisant la survie ainsi que la différenciation des cellules T CD8+ effectrices. l’IL-15 induit la prolifération de toutes les populations de cellules T mémoires provenant de donneurs sains. L’addition de cette cytokine aux sous-populations cellulaires Ttm et Tem a permis leur différenciation en cellules effectrices capables de produire Granzyme B alors que la stimulation par l’IL-15 des cellules Tcm ne favorise pas leur différenciation. Un test de cytotoxicitié par cytométrie en flux nous a permis de confirmer que la stimulation de cellules T CD8+ HIV spécifiques par l’IL-15 favorisait l’expression de Id2 et restaurait les fonctions cytotoxiques des cellules T CD8+ HIV spécifiques. En conclusion, nous avons pour la première fois dans cette thèse défini les mécanismes moléculaires impliqués dans la modulation de l’expression du régulateur transcriptionnel Id2 par l’IL-15. Nous avons également révélé comment l’engagement de PD-1 conduisait a une altération de l’expression et de la fonction d’Id2 et favorisait la diminution des fonctions effectrices des cellules T CD8-HIV spécifiques. Une perspective de traitement avec des agents tels que l’IL-15 ou le bloquage de PD-1, en combinaison avec les traitements conventionnels, pourrait contribuer à une meilleure stimulation des réponses immunes favorisant ainsi la réactivation des cellules T CD8+ et permettant la destruction de cellules T CD4+ infectées de manière latente.

Cardiac cell fate control by the imidazoline I1 receptor/nischarin : application in cardiac pathology

La moxonidine, un médicament antihypertenseur sympatholytique de type imidazolinique, agit au niveau de la médulla du tronc cérébral pour diminuer la pression artérielle, suite à l’activation sélective du récepteur aux imidazolines I1 (récepteur I1, aussi nommé nischarine). Traitement avec de la moxonidine prévient le développement de l’hypertrophie du ventricule gauche chez des rats hypertendus (SHR), associé à une diminution de la synthèse et une élévation transitoire de la fragmentation d’ADN, des effets antiprolifératifs et apoptotiques. Ces effets se présentent probablement chez les fibroblastes, car l’apoptose des cardiomyocytes pourrait détériorer la fonction cardiaque. Ces effets apparaissent aussi avec des doses non hypotensives de moxonidine, suggérant l’existence d’effets cardiaques directes. Le récepteur I1 se trouvé aussi dans les tissus cardiaques; son activation ex vivo par la moxonidine stimule la libération de l’ANP, ce qui montre que les récepteurs I1 cardiaques sont fonctionnels malgré l’absence de stimulation centrale. Sur la base de ces informations, en plus du i) rôle des peptides natriurétiques comme inhibiteurs de l’apoptose cardiaque et ii) des études qui lient le récepteur I1 avec la maintenance de la matrix extracellulaire, on propose que, à part les effets sympatholytiques centrales, les récepteurs I1 cardiaques peuvent contrôler la croissance-mort cellulaire. L’activation du récepteur I1 peut retarder la progression des cardiopathies vers la défaillance cardiaque, en inhibant des signaux mal adaptatifs de prolifération et apoptose. Des études ont été effectuées pour : 1. Explorer les effets in vivo sur la structure et la fonction cardiaque suite au traitement avec moxonidine chez le SHR et le hamster cardiomyopathique. 2. Définir les voies de signalisation impliquées dans les changements secondaires au traitement avec moxonidine, spécifiquement sur les marqueurs inflammatoires et les voies de signalisation régulant la croissance et la survie cellulaire (MAPK et Akt). 3. Explorer les effets in vitro de la surexpression et l’activation du récepteur I1 sur la survie cellulaire dans des cellules HEK293. 4. Rechercher la localisation, régulation et implication dans la croissance-mort cellulaire du récepteur I1 in vitro (cardiomyocytes et fibroblastes), en réponse aux stimuli associés au remodelage cardiaque : norépinephrine, cytokines (IL-1β, TNF-α) et oxydants (H2O2). Nos études démontrent que la moxonidine, en doses hypotensives et non-hypotensives, améliore la structure et la performance cardiaque chez le SHR par des mécanismes impliquant l’inhibition des cytokines et des voies de signalisation p38 MAPK et Akt. Chez le hamster cardiomyopathique, la moxonidine améliore la fonction cardiaque, module la réponse inflammatoire/anti-inflammatoire et atténue la mort cellulaire et la fibrose cardiaque. Les cellules HEK293 surexprimant la nischarine survivent et prolifèrent plus en réponse à la moxonidine; cet effet est associé à l’inhibition des voies ERK, JNK et p38 MAPK. La surexpression de la nischarine protège aussi de la mort cellulaire induite par le TNF-α, l’IL-1β et le H2O2. En outre, le récepteur I1 s’exprime dans les cardiomyocytes et fibroblastes, son activation inhibe la mort des cardiomyocytes et la prolifération des fibroblastes induite par la norépinephrine, par des effets différentiels sur les MAPK et l’Akt. Dans des conditions inflammatoires, la moxonidine/récepteur aux imidazolines I1 protège les cardiomyocytes et facilite l’élimination des myofibroblastes par des effets contraires sur JNK, p38 MAPK et iNOS. Ces études démontrent le potentiel du récepteur I1/nischarine comme cible anti-hypertrophique et anti-fibrose à niveau cardiaque. L’identification des mécanismes cardioprotecteurs de la nischarine peut amener au développement des traitements basés sur la surexpression de la nischarine chez des patients avec hypertrophie ventriculaire. Finalement, même si l’effet antihypertenseur des agonistes du récepteur I1 centraux est salutaire, le développement de nouveaux agonistes cardiosélectifs du récepteur I1 pourrait donner des bénéfices additionnels chez des patients non hypertendus.

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

XRCC1 haploinsufficiency in mice has little effect on aging, but adversely modifies exposure-dependent susceptibility

Oxidative DNA damage plays a role in disease development and the aging process. A prominent participant in orchestrating the repair of oxidative DNA damage, particularly single-strand breaks, is the scaffold protein XRCC1. A series of chronological and biological aging parameters in XRCC1 heterozygous (HZ) mice were examined. HZ and wild-type (WT) C57BL/6 mice exhibit a similar median lifespan of similar to 26 months and a nearly identical maximal life expectancy of similar to 37 months. However, a number of HZ animals (7 of 92) showed a propensity for abdominal organ rupture, which may stem from developmental abnormalities given the prominent role of XRCC1 in endoderm and mesoderm formation. For other end-points evaluated-weight, fat composition, blood chemistries, condition of major organs, tissues and relevant cell types, behavior, brain volume and function, and chromosome and telomere integrity-HZ mice exhibited by-and-large a normal phenotype. Treatment of animals with the alkylating agent azoxymethane resulted in both liver toxicity and an increased incidence of precancerous lesions in the colon of HZ mice. Our study indicates that XRCC1 haploinsufficiency in mammals has little effect on chronological longevity and many key biological markers of aging in the absence of environmental challenges, but may adversely affect normal animal development or increase disease susceptibility to a relevant genotoxic exposure.

Computer simulation of glioma growth and morphology.

Despite major advances in the study of glioma, the quantitative links between intra-tumor molecular/cellular properties, clinically observable properties such as morphology, and critical tumor behaviors such as growth and invasiveness remain unclear, hampering more effective coupling of tumor physical characteristics with implications for prognosis and therapy. Although molecular biology, histopathology, and radiological imaging are employed in this endeavor, studies are severely challenged by the multitude of different physical scales involved in tumor growth, i.e., from molecular nanoscale to cell microscale and finally to tissue centimeter scale. Consequently, it is often difficult to determine the underlying dynamics across dimensions. New techniques are needed to tackle these issues. Here, we address this multi-scalar problem by employing a novel predictive three-dimensional mathematical and computational model based on first-principle equations (conservation laws of physics) that describe mathematically the diffusion of cell substrates and other processes determining tumor mass growth and invasion. The model uses conserved variables to represent known determinants of glioma behavior, e.g., cell density and oxygen concentration, as well as biological functional relationships and parameters linking phenomena at different scales whose specific forms and values are hypothesized and calculated based on in vitro and in vivo experiments and from histopathology of tissue specimens from human gliomas. This model enables correlation of glioma morphology to tumor growth by quantifying interdependence of tumor mass on the microenvironment (e.g., hypoxia, tissue disruption) and on the cellular phenotypes (e.g., mitosis and apoptosis rates, cell adhesion strength). Once functional relationships between variables and associated parameter values have been informed, e.g., from histopathology or intra-operative analysis, this model can be used for disease diagnosis/prognosis, hypothesis testing, and to guide surgery and therapy. In particular, this tool identifies and quantifies the effects of vascularization and other cell-scale glioma morphological characteristics as predictors of tumor-scale growth and invasion.

Computer simulation of glioma growth and morphology.

Despite major advances in the study of glioma, the quantitative links between intra-tumor molecular/cellular properties, clinically observable properties such as morphology, and critical tumor behaviors such as growth and invasiveness remain unclear, hampering more effective coupling of tumor physical characteristics with implications for prognosis and therapy. Although molecular biology, histopathology, and radiological imaging are employed in this endeavor, studies are severely challenged by the multitude of different physical scales involved in tumor growth, i.e., from molecular nanoscale to cell microscale and finally to tissue centimeter scale. Consequently, it is often difficult to determine the underlying dynamics across dimensions. New techniques are needed to tackle these issues. Here, we address this multi-scalar problem by employing a novel predictive three-dimensional mathematical and computational model based on first-principle equations (conservation laws of physics) that describe mathematically the diffusion of cell substrates and other processes determining tumor mass growth and invasion. The model uses conserved variables to represent known determinants of glioma behavior, e.g., cell density and oxygen concentration, as well as biological functional relationships and parameters linking phenomena at different scales whose specific forms and values are hypothesized and calculated based on in vitro and in vivo experiments and from histopathology of tissue specimens from human gliomas. This model enables correlation of glioma morphology to tumor growth by quantifying interdependence of tumor mass on the microenvironment (e.g., hypoxia, tissue disruption) and on the cellular phenotypes (e.g., mitosis and apoptosis rates, cell adhesion strength). Once functional relationships between variables and associated parameter values have been informed, e.g., from histopathology or intra-operative analysis, this model can be used for disease diagnosis/prognosis, hypothesis testing, and to guide surgery and therapy. In particular, this tool identifies and quantifies the effects of vascularization and other cell-scale glioma morphological characteristics as predictors of tumor-scale growth and invasion.

Predictive oncology: a review of multidisciplinary, multiscale in silico modeling linking phenotype, morphology and growth.

Empirical evidence and theoretical studies suggest that the phenotype, i.e., cellular- and molecular-scale dynamics, including proliferation rate and adhesiveness due to microenvironmental factors and gene expression that govern tumor growth and invasiveness, also determine gross tumor-scale morphology. It has been difficult to quantify the relative effect of these links on disease progression and prognosis using conventional clinical and experimental methods and observables. As a result, successful individualized treatment of highly malignant and invasive cancers, such as glioblastoma, via surgical resection and chemotherapy cannot be offered and outcomes are generally poor. What is needed is a deterministic, quantifiable method to enable understanding of the connections between phenotype and tumor morphology. Here, we critically assess advantages and disadvantages of recent computational modeling efforts (e.g., continuum, discrete, and cellular automata models) that have pursued this understanding. Based on this assessment, we review a multiscale, i.e., from the molecular to the gross tumor scale, mathematical and computational "first-principle" approach based on mass conservation and other physical laws, such as employed in reaction-diffusion systems. Model variables describe known characteristics of tumor behavior, and parameters and functional relationships across scales are informed from in vitro, in vivo and ex vivo biology. We review the feasibility of this methodology that, once coupled to tumor imaging and tumor biopsy or cell culture data, should enable prediction of tumor growth and therapy outcome through quantification of the relation between the underlying dynamics and morphological characteristics. In particular, morphologic stability analysis of this mathematical model reveals that tumor cell patterning at the tumor-host interface is regulated by cell proliferation, adhesion and other phenotypic characteristics: histopathology information of tumor boundary can be inputted to the mathematical model and used as a phenotype-diagnostic tool to predict collective and individual tumor cell invasion of surrounding tissue. This approach further provides a means to deterministically test effects of novel and hypothetical therapy strategies on tumor behavior.

Characterization of Hsp70 binding and nucleotide exchange by the yeast Hsp110 chaperone Sse1.

SSE1 and SSE2 encode the essential yeast members of the Hsp70-related Hsp110 molecular chaperone family. Both mammalian Hsp110 and the Sse proteins functionally interact with cognate cytosolic Hsp70s as nucleotide exchange factors. We demonstrate here that Sse1 forms high-affinity (Kd approximately 10-8 M) heterodimeric complexes with both yeast Ssa and mammalian Hsp70 chaperones and that binding of ATP to Sse1 is required for binding to Hsp70s. Sse1.Hsp70 heterodimerization confers resistance to exogenously added protease, indicative of conformational changes in Sse1 resulting in a more compact structure. The nucleotide binding domains of both Sse1/2 and the Hsp70s dictate interaction specificity and are sufficient for mediating heterodimerization with no discernible contribution from the peptide binding domains. In support of a strongly conserved functional interaction between Hsp110 and Hsp70, Sse1 is shown to associate with and promote nucleotide exchange on human Hsp70. Nucleotide exchange activity by Sse1 is physiologically significant, as deletion of both SSE1 and the Ssa ATPase stimulatory protein YDJ1 is synthetically lethal. The Hsp110 family must therefore be considered an essential component of Hsp70 chaperone biology in the eukaryotic cell.