Insights into antibody catalysis: structure of an oxygenation catalyst at 1.9-angstrom resolution.

The x-ray crystal structures of the sulfide oxidase antibody 28B4 and of antibody 28B4 complexed with hapten have been solved at 2.2-angstrom and 1.9-angstrom resolution, respectively. To our knowledge, these structures are the highest resolution catalytic antibody structures to date and provide insight into the molecular mechanism of this antibody-catalyzed monooxygenation reaction. Specifically, the data suggest that entropic restriction plays a fundamental role in catalysis through the precise alignment of the thioether substrate and oxidant. The antibody active site also stabilizes developing charge on both sulfur and periodate in the transition state via cation-pi and electrostatic interactions, respectively. In addition to demonstrating that the active site of antibody 28B4 does indeed reflect the mechanistic information programmed in the aminophosphonic acid hapten, these high-resolution structures provide a basis for enhancing turnover rates through mutagenesis and improved hapten design.

Peroxo-iron and oxenoid-iron species as alternative oxygenating agents in cytochrome P450-catalyzed reactions: switching by threonine-302 to alanine mutagenesis of cytochrome P450 2B4.

Among biological catalysts, cytochrome P450 is unmatched in its multiplicity of isoforms, inducers, substrates, and types of chemical reactions catalyzed. In the present study, evidence is given that this versatility extends to the nature of the active oxidant. Although mechanistic evidence from several laboratories points to a hypervalent iron-oxenoid species in P450-catalyzed oxygenation reactions, Akhtar and colleagues [Akhtar, M., Calder, M. R., Corina, D. L. & Wright, J. N. (1982) Biochem. J. 201, 569-580] proposed that in steroid deformylation effected by P450 aromatase an iron-peroxo species is involved. We have shown more recently that purified liver microsomal P450 cytochromes, including phenobarbital-induced P450 2B4, catalyze the analogous deformylation of a series of xenobiotic aldehydes with olefin formation. The investigation presented here on the effect of site-directed mutagenesis of threonine-302 to alanine on the activities of recombinant P450 2B4 with N-terminal amino acids 2-27 deleted [2B4 (delta2-27)] makes use of evidence from other laboratories that the corresponding mutation in bacterial P450s interferes with the activation of dioxygen to the oxenoid species by blocking proton delivery to the active site. The rates of NADPH oxidation, hydrogen peroxide production, and product formation from four substrates, including formaldehyde from benzphetamine N-demethylation, acetophenone from 1-phenylethanol oxidation, cyclohexanol from cyclohexane hydroxylation, and cyclohexene from cyclohexane carboxaldehyde deformylation, were determined with P450s 2B4, 2B4 (delta2-27), and 2B4 (delta2-27) T302A. Replacement of the threonine residue in the truncated cytochrome gave a 1.6- to 2.5-fold increase in peroxide formation in the presence of a substrate, but resulted in decreased product formation from benzphetamine (9-fold), cyclohexane (4-fold), and 1-phenylethanol (2-fold). In sharp contrast, the deformylation of cyclohexane carboxaldehyde by the T302A mutant was increased about 10-fold. On the basis of these findings and our previous evidence that aldehyde deformylation is supported by added H202, but not by artificial oxidants, we conclude that the iron-peroxy species is the direct oxygen donor. It remains to be established which of the many other oxidative reactions involving P450 utilize this species and the extent to which peroxo-iron and oxenoid-iron function as alternative oxygenating agents with the numerous isoforms of this versatile catalyst.

DNA strand breakage, activation of poly (ADP-ribose) synthetase, and cellular energy depletion are involved in the cytotoxicity of macrophages and smooth muscle cells exposed to peroxynitrite.

The free radicals nitric oxide and superoxide anion react to form peroxynitrite (ONOO-), a highly toxic oxidant species. In vivo formation of ONOO- has been demonstrated in shock and inflammation. Herein we provide evidence that cytotoxicity in cells exposed to ONOO- is mediated by DNA strand breakage and the subsequent activation of the DNA repair enzyme poly(ADP ribose) synthetase (PARS). Exposure to ONOO- (100 microM to 1 mM) inhibited mitochondrial respiration in cultured J774 macrophages and in rat aortic smooth muscle cells. The loss of cellular respiration was rapid, peaking 1-3 h after ONOO- exposure, and reversible, with recovery after a period of 6-24 h. The inhibition of mitochondrial respiration was paralleled by a dose-dependent increase in DNA strand breakage, reaching its maximum at 20-30 min after exposure to ONOO-. We observed a dose-dependent increase in the activity of PARS in cells exposed to ONOO-. Inhibitors of PARS such as 3-aminobenzamide (1 mM) prevented the inhibition of cellular respiration in cells exposed to ONOO-. Activation of PARS by ONOO--mediated DNA strand breakage resulted in a significant decrease in intracellular energy stores, as reflected by a decline of intracellular NAD+ and ATP content. 3-Aminobenzamide prevented the loss of NAD+ and ATP in cells exposed to ONOO-. In contrast, impairment of cellular respiration by the addition of the nitric oxide donors S-nitroso-N-acetyl-DL-penicillamine or diethyltriamine nitric oxide complex, was not associated with the development of DNA strand breaks, in concentrations up to 1 mM, and was largely refractory to PARS inhibition. Our results suggest that DNA damage and activation of PARS, an energy-consuming futile repair cycle, play a central role in ONOO--mediated cellular injury.

Susceptibility of cloned K+ channels to reactive oxygen species.

Free radical-induced oxidant stress has been implicated in a number of physiological and pathophysiological states including ischemia and reperfusion-induced dysrhythmia in the heart, apoptosis of T lymphocytes, phagocytosis, and neurodegeneration. We have studied the effects of oxidant stress on the native K+ channel from T lymphocytes and on K+ channels cloned from cardiac, brain, and T-lymphocyte cells and expressed in Xenopus oocytes. The activity of three Shaker K+ channels (Kv1.3, Kv1.4, and Kv1.5), one Shaw channel (Kv3.4), and one inward rectifier K+ channel (IRK3) was drastically inhibited by photoactivation of rose bengal, a classical generator of reactive oxygen species. Other channel types (such as Shaker K+ channel Kv1.2, Shab channels Kv2.1 and Kv2.2, Shal channel Kv4.1, inward rectifiers IRK1 and ROMK1, and hIsK) were completely resistant to this treatment. On the other hand tert-butyl hydroperoxide, another generator of reactive oxygen species, removed the fast inactivation processes of Kv1.4 and Kv3.4 but did not alter other channels. Xanthine/xanthine oxidase system had no effect on all channels studied. Thus, we show that different types of K+ channels are differently modified by reactive oxygen species, an observation that might be of importance in disease states.

4-Hydroxylation of estradiol by human uterine myometrium and myoma microsomes: implications for the mechanism of uterine tumorigenesis.

Estradiol is converted to catechol estrogens via 2- and 4-hydroxylation by cytochrome P450 enzymes. 4-Hydroxyestradiol elicits biological activities distinct from estradiol, most notably an oxidant stress response induced by free radicals generated by metabolic redox cycling reactions. In this study, we have examined 2- and 4-hydroxylation of estradiol by microsomes of human uterine myometrium and of associated myomata. In all eight cases studied, estradiol 4-hydroxylation by myoma has been substantially elevated relative to surrounding myometrial tissue (minimum, 2-fold; mean, 5-fold). Estradiol 2-hydroxylation in myomata occurs at much lower rates than 4-hydroxylation (ratio of 4-hydroxyestradiol/2-hydroxyestradiol, 7.9 +/- 1.4) and does not significantly differ from rates in surrounding myometrial tissue. Rates of myometrial 2-hydroxylation of estradiol were also not significantly different from values in patients without myomata. We have used various inhibitors to establish that 4-hydroxylation is catalyzed by a completely different cytochrome P450 than 2-hydroxylation. In myoma, alpha-naphthoflavone and a set of ethynyl polycyclic hydrocarbon inhibitors (5 microM) each inhibited 4-hydroxylation more efficiently (up to 90%) than 2-hydroxylation (up to 40%), indicating > 10-fold differences in Ki (<0.5 microM vs. > 5 microM). These activities were clearly distinguished from the selective 2-hydroxylation of estradiol in placenta by aromatase reported previously (low Km, inhibition by Fadrozole hydrochloride or ICI D1033). 4-Hydroxylation was also selectively inhibited relative to 2-hydroxylation by antibodies raised against cytochrome P450 IB1 (rat) (53 vs. 17%). These data indicate that specific 4-hydroxylation of estradiol in human uterine tissues is catalyzed by a form(s) of cytochrome P450 related to P450 IB1, which contribute(s) little to 2-hydroxylation. This enzyme(s) is therefore a marker for uterine myomata and may play a role in the etiology of the tumor.

Role of phosphorylation in elicitation of the oxidative burst in cultured soybean cells.

The oxidative burst is likely the most rapid defense response mounted by a plant under pathogen attack, and the generated oxidant species may be essential to several subsequent defense responses. In our effort to characterize the signal-transduction pathways leading to rapid H2O2/O2- biosynthesis, we have examined the role of protein phosphorylation in this resistance mechanism. K-252a and staurosporine, two protein-kinase inhibitors, were found to block the oxidative burst in a concentration-dependent manner. When added during H2O2 generation, the burst was observed to rapidly terminate, suggesting that continuous phosphorylation was essential for its maintenance. Importantly, phosphatase inhibitors (calyculin A and okadaic acid) were found to induce the oxidative burst in the absence of any additional stimulus. This may suggest that certain kinases required for the burst are constitutively active and that stabilization of the phosphorylated forms of their substrates is all that is required for burst activity. In autoradiographs of elicited and unstimulated cells equilibrated with 32PO4(3-), several phosphorylated polypeptide bands were revealed that could represent proteins essential for the burst.

Estudo da seletividade de catalisadores a base de cobre e paládio em transformações de hidrocarbonetos insaturados

Compreender a correlação entre as características de um catalisador particular e seu desempenho catalítico tem sido um dos principais objetos da pesquisa em catálise heterogênea a fim de usar esse conhecimento para o desenho racional de catalisadores mais ativos, seletivos e estáveis. A seletividade é um dos fatores mais importantes a ser controlado pelo desenho de catalisadores, podendo ser alcançada de diversas maneiras, levando-se em consideração mudanças do tipo estrutural, química, eletrônica, de composição, de cinética e de energia. O trabalho descrito nessa tese de doutorado compreende a síntese e caracterização de catalisadores compostos de nanopartículas de óxido de cobre, paládio e cobre-paládio e seu estudo em reações de hidrogenação e oxidação seletivas de hidrocarbonetos insaturados. Os catalisadores foram preparados através da deposição de nanopartículas dos metais cataliticamente ativos sobre suportes magneticamente recuperáveis compostos de nanopartículas de magnetita revestidas por sílica com superfícies funcionalizada com diferentes grupos orgânicos. A natureza magnética do suporte permitiu a fácil separação do catalisador do meio reacional pela simples aproximação de um ímã na parede do reator. O catalisador pôde ser completamente separado da fase líquida, fazendo com que a utilização de outros métodos de separação como filtração e centrifugação, comumente utilizados em sistemas heterogêneos líquidos, fossem completamente dispensados. Os catalisadores foram inicialmente testados em reações de hidrogenação de alquenos e alquinos. As reações de hidrogenação foram realizadas utilizando hidrogênio molecular como agente redutor, dispensando a utilização de agentes redutores mais agressivos. Os catalisadores compostos de NPs de Pd mostram excelente atividade e capacidade de reutilização na hidrogenação de cicloexeno, podendo ser utilizados em até 15 ciclos sem perda de atividade. Nas reações de hidrogenação de alquinos, os catalisadores que contêm cobre mostraram maior seletividade para a obtenção dos produtos de semi-hidrogenação, com destaque para o catalisador composto de NPs de CuPd, que não apresenta nem traços do produto de hidrogenação completa na amostra final. Esse catalisador bimetálico alia as características do paládio (elevada atividade) e do cobre (elevada seletividade) para fornecer um catalisador ativo e seletivo para a transformação desejada. Além disso, os grupos funcionais presentes na superfície do suporte catalítico mostraram influência na atividade e seletividade para a hidrogenação de alquenos e alquinos. Os catalisadores sintetizados também foram testados na reação de oxidação de cicloexeno e mostraram seletividade para a produção do composto carbonílico α,β-insaturado, cicloex-2-en-1-ona, que é um reagente de partida de grande interesse para a síntese de diversos materiais na indústria química. As reações de oxidação foram realizadas utilizando-se apenas O2 como oxidante primário, dispensando o uso de oxidantes tóxicos como cromatos, permanganatos ou compostos halogenados, que não são recomendados do ponto de vista ambiental. Os catalisadores sintetizados puderam ser reutilizados em sucessivos ciclos de oxidação, mostrando seletividade para a formação dos produtos alílicos em todos os ciclos. Os catalisadores foram estáveis sob as condições reacionais e não apresentaram problemas de lixiviação da espécie ativa para o meio reacional, que é comum na catálise heterogênea. Um estudo cinético mostrou que, mesmo no início da reação, o catalisador tem seletividade para a ocorrência de oxidação alílica em detrimento da reação de oxidação direta que dá origem ao epóxidos correspondente, e se mostrou condizente com o mecanismo proposto na literatura para a reação de oxidação de alquenos via radicalar.

Compostos fenólicos de resíduos agroindustriais: identificação, propriedades biológicas e aplicação em matriz alimentar de base lipídica

A geração de resíduos sólidos pelas atividades agroindustriais tem criado a demanda por um reaproveitamento tecnológico desses materiais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial bioativo e tecnológico de resíduos agroindustriais, como fontes naturais de compostos fenólicos com atividade antioxidante. Foram analisados resíduos agroindustriais vinícolas, de indústrias produtoras de polpas congeladas de frutas (açaí, cajá, cupuaçu e graviola) e provenientes do beneficiamento de café e de laranja. Inicialmente, foi realizado um estudo para a determinação das condições ótimas de extração, empregando planejamento experimental multivariado com delineamento composto central rotacional, cujos resultados foram avaliados empregando a técnica de superfície de resposta. Na sequência, foram feitos a triagem dos resíduos, baseada na atividade antioxidante, e a caracterização fenólica dos extratos hidroalcoólicos obtidos dos resíduos agroindustriais. De acordo com os resultados de atividade antioxidante, engaço de uva da variedade Chenin Blanc (EC) e semente de açaí (SA) foram os resíduos selecionados, os quais seguiram para as etapas de concentração e fracionamento bioguiado de sua(s) molécula(s) bioativa(s), as quais foram posteriormente identificadas por UHPLC-ESI-LTQ-MS. Extratos brutos e concentrados foram avaliados in vitro quanto à capacidade de desativação de espécies reativas de oxigênio (radicais peroxila, ânion superóxido e ácido hipocloroso) e então, aplicados em óleo de soja, emulsão e suspensão de lipossomos, a fim de se avaliar a efetividade desses extratos como antioxidante natural em matrizes lipídicas. Concentrações intermediárias de etanol (40-60%) e alta temperatura (96°C), exceto para semente de açaí (25°C), foram as condições ótimas para a extração de antioxidantes dos resíduos agroindustriais. Epicatequina, ácido gálico, catequina e procianidina B1 foram os compostos de maior ocorrência, quando avaliados pela técnica de HPLC-DAD. O EC apresentou a maior atividade antioxidante global e SA a maior atividade entre os resíduos de polpas de frutas, laranja e café. A concentração dos extratos brutos de EC e SA, pela resina Amberlite XAD®-2, produziu aumento significativo da atividade antioxidante. Além disso, extratos brutos e concentrados apresentaram atividade antiproliferativa e anti-inflamatória. Os extratos concentrados foram fracionados por meio de Sephadex LH-20, a partir da qual foi possível identificar quatro frações de maior bioatividade para o EC e três para o SA. Procianidina B1, catequina, epicatequina e resveratrol foram identificados no extrato concentrado e frações de EC. Dezoito procianidinas poliméricas, catequina, epicatequina foram os principais compostos identificados em SA, por meio de UHPLC-ESI-LTQ-MS. Resveratrol também foi encontrado em SA pela primeira vez. Quando avaliados em óleo de soja, EC e SA demonstraram atividade pro-oxidante. Contudo, elevada atividade antioxidante foi verificada quando essas amostras foram aplicadas em sistemas lipídicos coloidais, pois retardaram o consumo de oxigênio em uma emulsão óleo/água e o período de indução na produção de dienos conjugados em uma suspensão de lipossomos. Portanto, os resíduos agroindustriais EC e SA possuem potencial tecnológico de reaproveitamento industrial podendo ser considerados possíveis matérias-primas para a obtenção de extratos ricos em antioxidantes ou pela extração de antioxidantes naturais de uso pelas indústrias farmacêutica e/ou de alimentos.

Avaliação da interação entre o persulfato de potássio com solos brasileiros para a utilização da tecnologia de remediação por oxidação química in situ.

Recentemente, o uso de persulfato em processo de oxidação química in situ em áreas contaminadas por compostos orgânicos ganhou notoriedade. Contudo, a matriz sólida do solo pode interagir com o persulfato, favorecendo a formação de radicais livres, evitando o acesso do oxidante até o contaminante devido a oxidação de compostos reduzidos presentes no solo ou ainda pela alteração das propriedades hidráulicas do solo. Essa pesquisa teve como objetivos avaliar se as interações entre a solução de persulfato com três solos brasileiros poderiam eventualmente interferir sua capacidade de oxidação bem como se a interação entre eles poderia alterar as propriedades hidráulicas do solo. Para isso, foram realizados ensaios de oxidação do Latossolo Vermelho (LV), Latossolo Vermelho Amarelo (LVA) e Neossolo Quartzarênico (NQ) com solução de persulfato (1g/L e 14g/L) por meio de ensaios de batelada, bem como a oxidação do LV por solução de persulfato (9g/L e 14g/L) em colunas indeformadas. Os resultados mostraram que o decaimento do persulfato seguiu modelo de primeira ordem e o consumo do oxidante não foi finito. A maior constante da taxa de reação (kobs) foi observada para o reator com LV. Essa maior interação foi decorrente da diferença na composição mineralógica e área específica. A caulinita, a gibbsita e os óxidos de ferro apresentaram maior interação com o persulfato. A redução do pH da solução dos reatores causou a lixiviação do alumínio e do ferro devido a dissolução dos minerais. O ferro mobilizado pode ter participado como catalisador da reação, favorecendo a formação de radicais livres, mas foi o principal responsável pelo consumo do oxidante. Parte do ferro oxidado pode ter sido precipitado como óxido cristalino favorecendo a obstrução dos poros. Devido à maior relação entre massa de persulfato e massa de solo, a constante kobs obtida no ensaio com coluna foi 23 vezes maior do que a obtida no ensaio de batelada, mesmo utilizando concentração 1,5 vezes menor no ensaio com coluna. Houve redução na condutividade hidráulica do solo e o fluxo da água mostrou-se heterogêneo após a oxidação devido a mudanças na estrutura dos minerais. Para a remediação de áreas com predomínio de solos tropicais, especialmente do LV, pode ocorrer a formação de radicais livres, mas pode haver um consumo acentuado e não finito do oxidante. Verifica-se que o pH da solução não deve ser inferior a 5 afim de evitar a mobilização de metais para a água subterrânea e eventual obstrução dos poros por meio da desagregação dos grãos de argila.

Espécies polinucleares de cobre e ferro com catalisadores de oxidação e modelos de sítios ativos

Diferentes complexos de cobre(II), contendo ligantes do tipo base de Schiff e um grupamento imidazólico, com interesse bioinorgânico, catalítico e como novos materiais, foram preparados na forma de sais perclorato, nitrato ou cloreto e caracterizados através de diferentes técnicas espectroscópicas (UV/Vis, IR, EPR, Raman) e espectrometria de massa Tandem (ESI-MS/MS), além de análise elementar, condutividade molar e medidas de propriedades magnéticas. Alguns destes compostos, obtidos como cristais adequados, tiveram suas estruturas determinadas por cristalografia de raios-X. As espécies di- e polinucleares contendo pontes cloreto, mostraram desdobramentos das hiperfinas nos espectros de EPR, relacionados à presença do equilíbrio com a respectiva espécie mononuclear, devido à labilidade dos íons cloretos, dependendo do contra-íon e do tipo de solvente utilizado. Adicionalmente, em solução alcalina, estes compostos estão em equilíbrio com as correspondentes espécies polinucleares, onde os centros de cobre estão ligados através de um ligante imidazolato. Em meio alcalino, estes compostos polinucleares contendo ponte imidazolato foram também isolados e caracterizados por diferentes técnicas espectroscópicas e magnéticas. Através da variação estrutural e também do ligante-ponte foi possível modular o fenômeno da interação magnética entre os íons de cobre em estruturas correlatas di- e polinucleares. Os respectivos parâmetros magnéticos foram obtidos com ajuste das curvas experimentais de XM vs T, correlacionando-se muito bem com a geometria, ângulos e distâncias de ligação entre os íons, quando comparado com outros complexos similares descritos na literatura. Posteriormente, estudaram-se os fatores relacionados com a reatividade de todas essas espécies como catalisadores na oxidação de substratos de interesse (fenóis e aminas), através da variação do tamanho da cavidade nas estruturas cíclicas ou de variações no ligante coordenado ao redor do íon metálico. Vários deles se mostraram bons miméticos de tirosinases e catecol oxidases. Um novo complexo-modelo da citocromo c oxidase (CcO), utilizando a protoporfirina IX condensada ao quelato N,N,-bis[2-(1,2-metilbenzimidazolil)etil]amino e ao resíduo de glicil-L-histidina, foi sintetizado e caracterizado através de diferentes técnicas espectroscópicas, especialmente EPR. A adição de H2O2 ao sistema completamente oxidado, FeIII/CuII, a -55°C, ou o borbulhamento de oxigênio molecular a uma solução do complexo na sua forma reduzida, FeII/CuI, saturada de CO, resultou na formação de adutos com O2, de baixo spin, estáveis a baixas temperaturas.

Calcineurin expression and activity is regulated by the intracellular redox status and under hypertension in human neutrophils

Calcineurin (protein phosphatase 2B) (CN) comprises a family of serine/threonine phosphatases that play a pivotal role in signal transduction cascades in a variety of cells, including neutrophils. Angiotensin II (Ang II) increases both activity and de novo synthesis of CN in human neutrophils. This study focuses on the role that intracellular redox status plays in the induction of CN activity by Ang II. Both de novo synthesis of CN and activity increase promoted by Ang II were downregulated when cells were treated with l-buthionine-(S,R)-sulfoximine, an inhibitor of synthesis of the antioxidant glutathione. We have also investigated the effect of pyrrolidine dithiocarbamate and phenazine methosulfate, which are antioxidant and oxidant compounds, respectively, and concluded that the intracellular redox status of neutrophils is highly critical for Ang II-induced increase of CN expression and activity. Results obtained in neutrophils from hypertensive patients were very similar to those obtained in these cells on treatment with Ang II. We have also addressed the possible functional implication of CN activation in the development of hypertension. Present findings indicate that downregulation of hemoxygenase-1 expression in neutrophils from hypertensive subjects is likely mediated by CN, which acts by hindering translocation to the nucleus of the transcription factor NRF2. These data support and extend our previous results and those from other authors on modulation of CN expression and activity levels by the intracellular redox status.

Transcription of liver X receptor is down-regulated by 15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 through oxidative stress in human neutrophils

Liver X receptors (LXRs) are ligand-activated transcription factors of the nuclear receptor superfamily. They play important roles in controlling cholesterol homeostasis and as regulators of inflammatory gene expression and innate immunity, by blunting the induction of classical pro-inflammatory genes. However, opposite data have also been reported on the consequences of LXR activation by oxysterols, resulting in the specific production of potent pro-inflammatory cytokines and reactive oxygen species (ROS). The effect of the inflammatory state on the expression of LXRs has not been studied in human cells, and constitutes the main aim of the present work. Our data show that when human neutrophils are triggered with synthetic ligands, the synthesis of LXRα mRNA became activated together with transcription of the LXR target genes ABCA1, ABCG1 and SREBP1c. An inflammatory mediator, 15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2 (15dPGJ2), hindered T0901317-promoted induction of LXRα mRNA expression together with transcription of its target genes in both neutrophils and human macrophages. This down-regulatory effect was dependent on the release of reactive oxygen species elicited by 15dPGJ2, since it was enhanced by pro-oxidant treatment and reversed by antioxidants, and was also mediated by ERK1/2 activation. Present data also support that the 15dPGJ2-induced serine phosphorylation of the LXRα molecule is mediated by ERK1/2. These results allow to postulate that down-regulation of LXR cellular levels by pro-inflammatory stimuli might be involved in the development of different vascular diseases, such as atherosclerosis.

Platelet-activating factor downregulates the expression of liver X receptor-α and its target genes in human neutrophils

Liver X receptors (LXRs) are ligand-activated members of the nuclear receptor superfamily that regulate the expression of genes involved in lipid metabolism and inflammation, although their role in inflammation and immunity is less well known. It has been reported that oxysterols/LXRs may act as anti-inflammatory molecules, although opposite actions have also been reported. In this study, we investigated the effect of platelet-activating factor (PAF), a proinflammatory molecule, on LXRα signalling in human neutrophils. We found that PAF exerted an inhibitory effect on mRNA expression of TO901317-induced LXRα, ATP-binding cassette transporter A1, ATP-binding cassette transporter G1, and sterol response element binding protein 1c. This negative action was mediated by the PAF receptor, and was dependent on the release of reactive oxygen species elicited by PAF, as it was enhanced by pro-oxidant treatment and reversed by antioxidants. Current data also support the idea that PAF induces phosphorylation of the LXRα molecule in an extracellular signal-regulated kinase 1/2-mediated fashion. These results suggest that a possible mechanism by which PAF exerts its proinflammatory effect is through the downregulation of LXRα and its related genes, which supports the notion that LXRα ligands exert a modulatory role in the neutrophil-mediated inflammatory response.

Copper-Impregnated Magnetite as a Heterogeneous Catalyst for the Homocoupling of Terminal Alkynes

Copper-impregnated magnetite is a versatile heterogeneous catalytic system for the synthesis of 1,3-diynes by the homocoupling of terminal alkynes. This catalyst does not require the use of pressurized oxygen as the oxidant and it does not need a solvent or harsh conditions to give the expected products. Moreover, the catalyst can be removed from the reaction medium simply by using a magnet. The reaction occurs at the lowest copper loading reported for any heterogeneous catalyst.

Oleic acid modulates mRNA expression of liver X receptor (LXR) and its target genes ABCA1 and SREBP1c in human neutrophils

Purpose: Regulation of liver X receptors (LXRs) is essential for cholesterol homeostasis and inflammation. The present study was conducted to determine whether oleic acid (OA) could regulate mRNA expression of LXRα and LXRα-regulated genes and to assess the potential promotion of oxidative stress by OA in neutrophils. Methods: Human neutrophils were treated with OA at different doses and LXR target gene expression, oxidative stress production, lipid efflux and inflammation state were analyzed. Results: We describe that mRNA synthesis of both LXRα and ABCA1 (a reverse cholesterol transporter) was induced by OA in human neutrophils. This fatty acid enhanced the effects of LXR ligands on ABCA1 and LXR expression, but it decreased the mRNA levels of sterol regulatory element-binding protein 1c (a transcription factor that regulates the synthesis of triglycerides). Although OA elicited a slight oxidative stress in the short term (15–30 min) in neutrophils, it is unlikely that this is relevant for the modulation of transcription in our experimental conditions, which involve longer incubation time (i.e., 6 h). Of physiological importance is our finding that OA depresses intracellular lipid levels and that markers of inflammation, such as ERK1/2 and p38 mitogen-activated protein kinase phosphorylation, were decreased by OA treatment. In addition, 200 μM OA reduced the migration of human neutrophils, another marker of the inflammatory state. However, OA did not affect lipid peroxidation induced by pro-oxidant agents. Conclusions: This work presents for the first time evidence that human neutrophils are highly sensitive to OA and provides novel data in support of a protective role of this monounsaturated acid against the activation of neutrophils during inflammation.