Efficacy of Stanozolol on bone regeneration: in vitro and in vivo study

La ricerca di nuove strategie per la rigenerazione ossea rappresenta un focus di interesse centrale per migliorare la gestione di casi clinici complessi nell’ambito della chirurgia orale e maxillo-facciale. Uno degli approcci più utilizzati in tale contesto si basa sull’utilizzo di molecole con proprietà osteoinduttive e molte sostanze sono state fino ad oggi sperimentate. E’ noto in letteratura che gli androgeni svolgono un ruolo chiave nella regolazione della morfogenesi ossea e nel mantenimento della sua omeostasi durante il corso della vita. Questo lavoro di tesi nasce dall’ipotesi che la somministrazione locale di tali ormoni, eventualmente combinata a materiali da innesto, possa favorire la guarigione di difetti ossei. Stando a questa premessa, sono stati valutati gli effetti dello steroide sintetico Stanozololo sulla rigenerazione ossea in diversi settings sperimentali. La tesi è strutturata secondo un percorso che segue le fasi della ricerca, attraverso sperimentazioni in vitro e in vivo; ogni capitolo può essere approcciato come uno studio a sé stante, corrispondente ad una determinata tappa dell’iter sperimentale. Sulla base di questi intenti, viene fornito inizialmente un quadro d’insieme circa gli effetti degli androgeni sull’osso. A seguire, è presentata una sperimentazione in vitro nella linea cellulare SaOS-2. Infine, è proposta un’innovativa metodologia di analisi per lo studio della rigenerazione ossea nel modello di ratto, ove viene testata la somministrazione locale di Stanozololo combinato a materiale da innesto.

Investigação de mecanismos genéticos e epigenéticos em distúrbios do crescimento humano

Parcela considerável de pacientes com distúrbios de crescimento não têm a causa de seus quadros clínicos estabelecida, incluindo aproximadamente 50% dos pacientes com diagnóstico clínico de síndrome de Silver−Russell (SRS) e 10-20% dos pacientes com síndrome de Beckwith-Wiedemann (BWS). O objetivo deste estudo foi investigar as causas genéticas e epigenéticas de distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida, numa contribuição para o entendimento de mecanismos que regulam o crescimento. O estudo compreendeu: (1) a investigação de microdesequilíbrios cromossômicos, por aCGH; (2) a análise do perfil de expressão alelo-específica de genes sujeitos a imprinting (IG), por pirossequenciamento (PSQ) ou sequenciamento de Sanger; (3) a investigação do padrão de metilação global em pacientes com restrição de crescimento, utilizando microarray de metilação. A casuística constituiu-se de 41 pacientes não aparentados, com distúrbios de crescimento, de etiologia desconhecida: (1) 25, com hipótese diagnóstica de SRS; (2) seis, com restrição de crescimento intrauterino e peso ao nascimento abaixo do 10º percentil, associados a outros sinais clínicos; (3) sete, com hipótese diagnóstica de BWS; e (4) três, com macrossomia pré-natal ou pós-natal, associada a outros sinais. A investigação de microdesequilíbrios cromossômicos foi realizada em 40 pacientes. Foram detectadas 58 variantes raras em 30/40 pacientes (75%): 40 foram consideradas provavelmente benignas (18 pacientes, 45%), 12, com efeito patogênico desconhecido (11 pacientes, 27,5%), duas, provavelmente patogênicas (um paciente, 2,5%) e quatro, patogênicas (três pacientes, 7,5%). Essas frequências são comparáveis àquelas descritas em estudos que investigaram CNV em grupos de pacientes com distúrbios de crescimento e outras alterações congênitas, incluindo SRS, e mostram a importância da investigação de microdesequilíbrios cromossômicos nesses pacientes. A diversidade dos microdesequilíbrios cromossômicos identificados é reflexo da heterogeneidade clínica das casuísticas. Neste estudo, muitos dos pacientes com hipótese diagnóstica de SRS e BWS apresentavam sinais clínicos atípicos, explicando a ausência neles das alterações (epi)genéticas que causam essas síndromes. A identificação de CNV características de outras síndromes reflete a sobreposição de sinais clínicos com BWS e SRS. A análise do perfil de expressão alelo-específica de IG foi realizada em um subgrupo de 18 pacientes com restrição de crescimento. Trinta IG com função em proliferação celular, crescimento fetal ou neurodesenvolvimento foram inicialmente selecionados. Após seleção de SNP transcritos com alta frequência na população, genotipagem de pacientes, genitores e indivíduos controle, determinação da expressão dos IG em sangue periférico e seu padrão de expressão (mono ou bialélico), 13 IG, expressos no sangue, tiveram a expressão alelo-específica avaliada, sete deles por PSQ e seis por sequenciamento de Sanger. Alterações no perfil de expressão de dois genes, de expressão normalmente paterna, foram detectadas em 4/18 pacientes (22%). Este estudo é o primeiro a utilizar pirossequenciamento e sequenciamento de Sanger na avaliação do perfil de expressão alelo-específica de IG, em pacientes com restrição de crescimento. Apesar de terem limitações, ambas as técnicas mostraram-se robustas e revelaram alterações de expressão alélica interessantes; entretanto, a relação dessas alterações com o quadro clínico dos pacientes permanece por esclarecer. A investigação da metilação global do DNA foi realizada em subgrupo de 21 pacientes com restrição de crescimento e em 24 indivíduos controle. Dois tipos de análise foram realizados: (1) análise diferencial de grupo e (2) análise diferencial individual. Na primeira análise, em que foi comparado o padrão de metilação do grupo de pacientes com quadro clínico sugestivo de SRS (n=16) com o do grupo controle (n=24), não houve indicação de hipo ou hipermetilação global no grupo SRS. Na segunda análise, foi comparado o padrão de metilação de cada um dos 21 pacientes com restrição de crescimento e dos 24 indivíduos controle, com o padrão de metilação do grupo controle. O número médio de CpG hipermetilados e de segmentos diferencialmente metilados (SDM) foi significativamente maior nos pacientes. Foram identificados 82 SDM hipermetilados, estando 57 associados a gene(s) (69,5%), em 16 pacientes, e 51 SDM hipometilados, 41 deles associados a gene(s) (80,4%), em 10 pacientes. A análise de ontologia genética dos 61 genes associados aos SDM hipo ou hipermetilados nos pacientes destacou genes que atuam no desenvolvimento e na morfogênese do sistema esquelético e de órgãos fetais, e na regulação da transcrição gênica e de processos metabólicos. Alterações de metilação em genes que atuam em processos de proliferação e diferenciação celulares e crescimento foram identificadas em 9/20 dos pacientes (45%), sugerindo implicação clínica. Não foi detectada alteração epigenética comum aos pacientes com diagnóstico clínico de SRS, explicável provavelmente pela heterogeneidade clínica. A investigação de metilação global, utilizando microarray, produziu novos dados que podem contribuir para a compreensão de mecanismos moleculares que influenciam o crescimento pré- e pós-natal. Na translocação aparentemente equilibrada - t(5;6)(q35.2;p22.3)dn, detectada em paciente com suspeita clínica de SRS, a interrupção de um gene, pela quebra no cromossomo 6, pode ser a causa do quadro clínico; alternativamente, a translocação pode ter impactado a regulação de genes de desenvolvimento localizados próximos aos pontos de quebra. A análise de expressão em sangue periférico mostrou que os níveis de cDNA do gene, interrompido pelo ponto de quebra da translocação, estavam reduzidos à metade. Além de sinais típicos da SRS, a paciente apresentava algumas características clínicas sugestivas de displasia cleidocraniana. Assim, a translocação t(5;6) pode ter alterado a interação de genes de desenvolvimento e seus elementos reguladores, levando à desregulação de sua expressão espaço-temporal, e resultando num fenótipo atípico, com características sobrepostas de mais de uma síndrome genética

Investigação da atividade apoptótica na abertura luminal dos ductos das glândulas salivares: análise comparativa entre modelo animal e humano

As glândulas salivares são estruturas essenciais para a manutenção da homeostase da cavidade oral pela síntese e secreção do fluido salivar. A disfunção ou perda permanente das glândulas salivares causadas por radioterapia, doenças inflamatórias ou desordens congênitas elevam principalmente o risco de infecções da mucosa oral e de estruturas dentárias, além de potencialmente prejudicar funções fisiológicas como fala, mastigação e paladar, diretamente interferindo na qualidade de vida dos indivíduos afetados. Os tratamentos atualmente disponíveis são apenas paliativos, ressaltando a necessidade de se compreender melhor os processos embriogênicos a fim de desenvolver novas estratégias terapêuticas capazes de regenerar as glândulas salivares. O princípio da formação das glândulas salivares baseia-se na coordenação de diversos processos morfogenéticos, e este trabalho foca particularmente em investigar a formação do espaço luminal do sistema de ductos, uma vez que a adequada abertura dos lumens é um processo essencial para a secreção salivar. Relata-se que a remoção das células centrais dos cordões sólidos epiteliais por morte celular apoptótica é o principal mecanismo de abertura do espaço luminal dos futuros ductos glandulares em camundongos. Porém, pouco se sabe sobre o controle temporal da apoptose durante o desenvolvimento glandular e sobre seu comportamento em glândulas salivares humanas. Neste trabalho, o perfil de expressão de diversas proteínas envolvidas na cascata apoptótica em glândulas salivares fetais humanas foi analisado de acordo com cada estágio morfogenético por imunoistoquímica (Bax, Bak, Bad, Bid, Bcl-2, Bcl-x, Bcl-xL, caspase-3 clivada, caspases-6, -7 e -9, apaf-1, survivina e citocromo c). As análises semi-qualitativas resultaram em negatividade apenas para as proteínas Bcl-2, Bad, Bid e caspase-3 clivada em todas as fases de desenvolvimento. A expressão nuclear de Bax e Bak foi identificada em presumidos espaços luminais em estágios precoces, enquanto Bcl-xL foi o fator antiapoptótico da família Bcl-2 que exibiu expressão nuclear mais importante. Caspases-6, -7 e -9 foram positivas em todas as fases, e a ausência de caspase-3 clivada sugere caspase-7 como principal caspase efetora da apoptose em desenvolvimento de glândulas salivares humanas. Ambos os componentes do complexo apoptossomo foram positivos durante o desenvolvimento glandular, e o inibidor survivina demonstrou mais positividade nuclear em estágios mais avançados. Ao observar a expressão de reguladores apoptóticos durante o desenvolvimento glandular humano, foram realizados experimentos funcionais com culturas de tecido glandular de camundongos para avaliar o papel das caspases durante a formação desta estrutura. Inicialmente detectou-se a atividade apoptótica em glândulas salivares de camundongos albinos no centro dos cordões epiteliais primários a partir de estágios precoces de desenvolvimento através de TUNEL e caspase-3 clivada. A partir disso, foi realizada a inibição apoptótica funcional in vitro durante o mesmo período, que resultou em ductos significativamente mais amplos e em defeitos morfológicos importantes nas estruturas luminal e acinar. Este trabalho evidenciou portanto atividade apoptótica durante a formação de glândulas salivares humanas e de camundongo, expressando-se em fases mais precoces do que reportadas anteriormente. Além disso, a ausência de Bad e Bid indica que a via intrínseca está mais ativa que a extrínseca, e distintos perfis de expressão da maioria das moléculas sugere adicionais funções não-apoptóticas durante a morfogênese glandular.

Bases moléculaires et cellulaires d’un trouble neurodéveloppemental causé par l’haploinsuffisance de SYNGAP1

La déficience intellectuelle est la cause d’handicap la plus fréquente chez l’enfant. De nombreuses évidences convergent vers l’idée selon laquelle des altérations dans les gènes synaptiques puissent expliquer une fraction significative des affections neurodéveloppementales telles que la déficience intellectuelle ou encore l’autisme. Jusqu’à récemment, la majorité des mutations associées à la déficience intellectuelle a été liée au chromosome X ou à la transmission autosomique récessive. D’un autre côté, plusieurs études récentes suggèrent que des mutations de novo dans des gènes à transmission autosomique dominante, requis dans les processus de la plasticité synaptique peuvent être à la source d’une importante fraction des cas de déficience intellectuelle non syndromique. Par des techniques permettant la capture de l’exome et le séquençage de l’ADN génomique, notre laboratoire a précédemment reporté les premières mutations pathogéniques dans le gène à transmission autosomique dominante SYNGAP1. Ces dernières ont été associées à des troubles comportementaux tels que la déficience intellectuelle, l’inattention, des problèmes d’humeur, d’impulsivité et d’agressions physiques. D’autres patients sont diagnostiqués avec des troubles autistiques et/ou des formes particulières d’épilepsie généralisée. Chez la souris, le knock-out constitutif de Syngap1 (souris Syngap1+/-) résulte en des déficits comme l’hyperactivité locomotrice, une réduction du comportement associée à l’anxiété, une augmentation du réflexe de sursaut, une propension à l’isolation, des problèmes dans le conditionnement à la peur, des troubles dans les mémoires de travail, de référence et social. Ainsi, la souris Syngap1+/- représente un modèle approprié pour l’étude des effets délétères causés par l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur le développement de circuits neuronaux. D’autre part, il est de première importance de statuer si les mutations humaines aboutissent à l’haploinsuffisance de la protéine. SYNGAP1 encode pour une protéine à activité GTPase pour Ras. Son haploinsuffisance entraîne l’augmentation des niveaux d’activité de Ras, de phosphorylation de ERK, cause une morphogenèse anormale des épines dendritiques et un excès dans la concentration des récepteurs AMPA à la membrane postsynaptique des neurones excitateurs. Plusieurs études suggèrent que l’augmentation précoce de l’insertion des récepteurs AMPA au sein des synapses glutamatergiques contribue à certains phénotypes observés chez la souris Syngap1+/-. En revanche, les conséquences de l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur les circuits neuronaux GABAergiques restent inconnues. Les enjeux de mon projet de PhD sont: 1) d’identifier l’impact de mutations humaines dans la fonction de SYNGAP1; 2) de déterminer si SYNGAP1 contribue au développement et à la fonction des circuits GABAergiques; 3) de révéler comment l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux circuits GABAergiques affecte le comportement et la cognition. Nous avons publié les premières mutations humaines de type faux-sens dans le gène SYNGAP1 (c.1084T>C [p.W362R]; c.1685C>T [p.P562L]) ainsi que deux nouvelles mutations tronquantes (c.2212_2213del [p.S738X]; c.283dupC [p.H95PfsX5]). Ces dernières sont toutes de novo à l’exception de c.283dupC, héritée d’un père mosaïque pour la même mutation. Dans cette étude, nous avons confirmé que les patients pourvus de mutations dans SYNGAP1 présentent, entre autre, des phénotypes associés à des troubles comportementaux relatifs à la déficience intellectuelle. En culture organotypique, la transfection biolistique de l’ADNc de Syngap1 wild-type dans des cellules pyramidales corticales réduit significativement les niveaux de pERK, en fonction de l’activité neuronale. Au contraire les constructions plasmidiques exprimant les mutations W362R, P562L, ou celle précédemment répertoriée R579X, n’engendre aucun effet significatif sur les niveaux de pERK. Ces résultats suggèrent que ces mutations faux-sens et tronquante résultent en la perte de la fonction de SYNGAP1 ayant fort probablement pour conséquences d’affecter la régulation du développement cérébral. Plusieurs études publiées suggèrent que les déficits cognitifs associés à l’haploinsuffisance de SYNGAP1 peuvent émerger d’altérations dans le développement des neurones excitateurs glutamatergiques. Toutefois, si, et auquel cas, de quelle manière ces mutations affectent le développement des interneurones GABAergiques résultant en un déséquilibre entre l’excitation et l’inhibition et aux déficits cognitifs restent sujet de controverses. Par conséquent, nous avons examiné la contribution de Syngap1 dans le développement des circuits GABAergiques. A cette fin, nous avons généré une souris mutante knockout conditionnelle dans laquelle un allèle de Syngap1 est spécifiquement excisé dans les interneurones GABAergiques issus de l’éminence ganglionnaire médiale (souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+). En culture organotypique, nous avons démontré que la réduction de Syngap1 restreinte aux interneurones inhibiteurs résulte en des altérations au niveau de leur arborisation axonale et dans leur densité synaptique. De plus, réalisés sur des coupes de cerveau de souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+, les enregistrements des courants inhibiteurs postsynaptiques miniatures (mIPSC) ou encore de ceux évoqués au moyen de l’optogénétique (oIPSC) dévoilent une réduction significative de la neurotransmission inhibitrice corticale. Enfin, nous avons comparé les performances de souris jeunes adultes Syngap1+/-, Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ à celles de leurs congénères contrôles dans une batterie de tests comportementaux. À l’inverse des souris Syngap1+/-, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ ne présentent pas d’hyperactivité locomotrice, ni de comportement associé à l’anxiété. Cependant, elles démontrent des déficits similaires dans la mémoire de travail et de reconnaissance sociale, suggérant que l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux interneurones GABAergiques dérivés de l’éminence ganglionnaire médiale récapitule en partie certains des phénotypes cognitifs observés chez la souris Syngap1+/-. Mes travaux de PhD établissent pour la première fois que les mutations humaines dans le gène SYNGAP1 associés à la déficience intellectuelle causent la perte de fonction de la protéine. Mes études dévoilent, également pour la première fois, l’influence significative de ce gène dans la régulation du développement et de la fonction des interneurones. D’admettre l’atteinte des cellules GABAergiques illustre plus réalistement la complexité de la déficience intellectuelle non syndromique causée par l’haploinsuffisance de SYNGAP1. Ainsi, seule une compréhension raffinée de cette condition neurodéveloppementale pourra mener à une approche thérapeutique adéquate.

Hox genes and regional patterning of the vertebrate body plan

Several decades have passed since the discovery of Hox genes in the fruit fly Drosophila melanogaster. Their unique ability to regulate morphologies along the anteroposterior (AP) axis (Lewis, 1978) earned them well-deserved attention as important regulators of embryonic development. Phenotypes due to loss- and gain-of-function mutations in mouse Hox genes have revealed that the spatio-temporally controlled expression of these genes is critical for the correct morphogenesis of embryonic axial structures. Here, we review recent novel insight into the modalities of Hox protein function in imparting specific identity to anatomical regions of the vertebral column, and in controlling the emergence of these tissues concomitantly with providing them with axial identity. The control of these functions must have been intimately linked to the shaping of the body plan during evolution.

Transient Activation of Meox1 Is an Early Component of the Gene Regulatory Network Downstream of Hoxa2

Hox genes encode transcription factors that regulate morphogenesis in all animals with bilateral symmetry. Although Hox genes have been extensively studied, their molecular function is not clear in vertebrates, and only a limited number of genes regulated by Hox transcription factors have been identified. Hoxa2 is required for correct development of the second branchial arch, its major domain of expression. We now show that Meox1 is genetically downstream from Hoxa2 and is a direct target. Meox1 expression is downregulated in the second arch of Hoxa2 mouse mutant embryos. In chromatin immunoprecipitation (ChIP), Hoxa2 binds to the Meox1 proximal promoter. Two highly conserved binding sites contained in this sequence are required for Hoxa2-dependent activation of the Meox1 promoter. Remarkably, in the absence of Meox1 and its close homolog Meox2, the second branchial arch develops abnormally and two of the three skeletal elements patterned by Hoxa2 are malformed. Finally, we show that Meox1 can specifically bind the DNA sequences recognized by Hoxa2 on its functional target genes. These results provide new insight into the Hoxa2 regulatory network that controls branchial arch identity.

Lung structure at preterm and term birth

When lung development is not interrupted by premature birth and unaffected by genetic or environmental disturbances, all components develop with complex control to form a functional organ with a predictable timeline during fetal development. In this chapter we describe the relationship between morphological development and function in both physiological and pathological conditions in human lung development. Tree-like growth of the lung begins during the first few weeks postconception, with the embryonic stage characterized by branching morphogenesis in both the airways and blood vessels, separately in the left and right lung buds, which appear near day 26 postcoitus (p.c.). Branching continues through the embryonic stage, with proliferation of mesenchymal and epithelial cells and apoptosis near branch points and in the areas of new formation. The pseudoglandular stage (weeks 5–17 p.c.) is characterized by accelerated cellular proliferation and airway and vascular branching, with epithelial differentiation in proximal and distal airways. Further epithelial differentiation, angiogenesis of the parenchymal capillary network, and the first formation of the air–blood barrier characterize the canalicular stage (16–26 weeks p.c.), just before the completion of branching morphogenesis (saccular stage, weeks 24–38 p.c.) and the start of alveolarization (week 36 through adolescence).

Salivary Gland and Tooth Abnormalities Massively Increase Caries Susceptibility in A Mouse Model of Cleft Lip/Palate

Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-04

Direct cadherin-activated cell signaling: a view from the plasma membrane

Classical cadherin adhesion molecules are key determinants of cell recognition and tissue morphogenesis, with diverse effects on cell behavior. Recent developments indicate that classical cadherins are adhesion-activated signaling receptors. In particular, early-immediate Rac signaling is emerging as a mechanism to coordinate cadherin-actin integration at the plasma membrane.

An in vivo comparative study of sonic, desert and Indian hedgehog reveals that hedgehog pathway activity regulates epidermal stem cell homeostasis

Despite the well-characterised role of sonic hedgehog (Shh) in promoting interfollicular basal cell proliferation and hair follicle downgrowth, the role of hedgehog signalling during epidermal stem cell fate remains largely uncharacterised. In order to determine whether the three vertebrate hedgehog molecules play a role in regulating epidermal renewal we overexpressed sonic (Shh), desert (Dhh) and Indian (Ihh) hedgehog in the basal cells of mouse skin under the control of the human keratin 14 promoter. We observed no overt epidermal morphogenesis phenotype in response to Ihh overexpression, however Dhh overexpression resulted in a range of embryonic and adult skin manifestations indistinguishable from Shh overexpression. Two distinct novel phenotypes were observed amongst Shh and Dhh transgenics, one exhibiting epidermal progenitor cell hyperplasia with the other displaying a complete loss of epidermal tissue renewal indicating deregulation of stem cell activity. These data suggest that correct temporal regulation of hedgehog activity is a key factor in ensuring epidermal stem cell maintenance. In addition, we observed Shh and Dhh transgenic skin from both phenotypes developed lesions reminiscent of human basal cell carcinoma (BCC), indicating that BCCs can be generated despite the loss of much of the proliferative (basal) compartment. These data suggest the intriguing possibility that BCC can arise outside the stem cell population. Thus the elucidation of Shh (and Dhh) target gene activation in the skin will likely identify those genes responsible for increasing the proliferative potential of epidermal basal cells and the mechanisms involved in regulating epidermal stem cell fate.

Arp2/3 activity is necessary for efficient formation of E-cadherin adhesive contacts

Classical cadherin adhesion molecules are fundamental determinants of cell-cell recognition that function in cooperation with the actin cytoskeleton. Productive cadherin-based cell recognition is characterized by a distinct morphological process of contact zone extension, where limited initial points of adhesion are progressively expanded into broad zones of contact. We recently demonstrated that E-cadherin ligation recruits the Arp2/3 actin nucleator complex to the plasma membrane in regions where cell contacts are undergoing protrusion and extension. This suggested that Arp2/3 might generate the protrusive forces necessary for cell surfaces to extend upon one another during contact assembly. We tested this hypothesis in mammalian cells by exogenously expressing the CA region of N-WASP. This fragment, which potently inhibits Arp2/3-mediated actin assembly in vitro, also effectively reduced actin assembly at cadherin adhesive contacts. Blocking Arp2/3 activity by this strategy profoundly reduced the ability of cells to extend cadherin adhesive contacts but did not affect cell adhesiveness. These findings demonstrate that Arp2/3 activity is necessary for cells to efficiently extend and assemble cadherin-based adhesive contacts.

Osteopontin and related SIBLING glycoprotein genes are expressed by sertoli cells during mouse testis development

Matrix proteins play important roles in tissue morphogenesis. We have studied the expression of genes encoding the related SIBLING glycoproteins osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), and dentin matrix protein (DMP) during the development of male and female gonads during mouse embryogenesis. Opn mRNA was expressed specifically by Sertoli cells of the developing testis cords, in the mesonephric tubules of both sexes, and, transiently, in the Mullerian ducts of both sexes, as determined by whole-mount and section in situ hybridization. OPN protein was detected in the cytoplasm of Sertoli cells and luminal cells of the mesonephric tubules, with small amounts associated with the plasma membrane of germ cells. We found no defects in developing testes of Opn-/- mice using a range of cell type-specific markers, suggesting that other SIBLING proteins may function in testis development. Dmp and Bsp mRNA was also expressed in the developing testis cords, supporting the view that all three SIBLING proteins may contribute to testis differentiation. (c) 2005 Wiley-Liss, Inc.

Regulation of endocytosis, nuclear translocation, and signaling of fibroblast growth factor receptor 1 by E-cadherin

Fibroblast growth factor (FGF) receptors (FGFRs) signal to modulate diverse cellular functions, including epithelial cell morphogenesis. In epithelial cells, E-cadherin plays a key role in cell-cell adhesion, and its function can be regulated through endocytic trafficking. In this study, we investigated the location, trafficking, and function of FGFR1 and E-cadherin and report a novel mechanism, based on endocytic trafficking, for the coregulation of E-cadherin and signaling from FGFR1. FGF induces the internalization of surface FGFR1 and surface E-cadherin, followed by nuclear translocation of FGFR1. The internalization of both proteins is regulated by common endocytic machinery, resulting in cointernalization of FGFR1 and E-cadherin into early endosomes. By blocking endocytosis, we show that this is a requisite, initial step for the nuclear translocation of FGFR1. Overexpression of E-cadherin blocks both the coendocytosis of E-cadherin and FGFR1, the nuclear translocation of FGFR1 and FGF-induced signaling to the mitogen-activated protein kinase pathway. Furthermore, stabilization of surface adhesive E-cadherin, by overexpressing p120(ctn), also blocks internalization and nuclear translocation of FGFR1. These data reveal that conjoint endocytosis and trafficking is a novel mechanism for the coregulation of E-cadherin and FGFR1 during cell signaling and morphogenesis.

CandiVF - Candida albicans virulence factor database

Candida albicans is a pathogen commonly infecting patients who receive immunosuppressive drug therapy, long-term catheterization, or those who suffer from acquired immune deficiency syndrome (AIDS). The major factor accountable for pathogenicity of C. albicans is host immune status. Various virulence molecules, or factors, of are also responsible for the disease progression. Virulence proteins are published in public databases but they normally lack detailed functional annotations. We have developed CandiVF, a specialized database of C. albicans virulence factors (http://antigen.i2r.a-star.edu.sg/Templar/DB/CandiVF/) to facilitate efficient extraction and analysis of data aimed to assist research on immune responses, pathogenesis, prevention, and control of candidiasis. CandiVF contains a large number of annotated virulence proteins, including secretory, cell wall-associated, membrane, cytoplasmic, and nuclear proteins. This database has in-built bioinformatics tools including keyword and BLAST search, visualization of 3D-structures, HLA-DR epitope prediction, virulence descriptors, and virulence factors ontology.

Distinct types of glial cells populate the Drosophila antenna

Background: The development of nervous systems involves reciprocal interactions between neurons and glia. In the Drosophila olfactory system, peripheral glial cells arise from sensory lineages specified by the basic helix- loop- helix transcription factor, Atonal. These glia wrap around the developing olfactory axons early during development and pattern the three distinct fascicles as they exit the antenna. In the moth Manduca sexta, an additional set of central glia migrate to the base of the antennal nerve where axons sort to their glomerular targets. In this work, we have investigated whether similar types of cells exist in the Drosophila antenna. Results: We have used different P( Gal4) lines to drive Green Fluorescent Protein ( GFP) in distinct populations of cells within the Drosophila antenna. Mz317:: GFP, a marker for cell body and perineural glia, labels the majority of peripheral glia. An additional similar to 30 glial cells detected by GH146:: GFP do not derive from any of the sensory lineages and appear to migrate into the antenna from the brain. Their appearance in the third antennal segment is regulated by normal function of the Epidermal Growth Factor receptor and small GTPases. We denote these distinct populations of cells as Mz317- glia and GH146- glia respectively. In the adult, processes of GH146- glial cells ensheath the olfactory receptor neurons directly, while those of the Mz317- glia form a peripheral layer. Ablation of GH146- glia does not result in any significant effects on the patterning of the olfactory receptor axons. Conclusion: We have demonstrated the presence of at least two distinct populations of glial cells within the Drosophila antenna. GH146- glial cells originate in the brain and migrate to the antenna along the newly formed olfactory axons. The number of cells populating the third segment of the antenna is regulated by signaling through the Epidermal Growth Factor receptor. These glia share several features of the sorting zone cells described in Manduca.