Autoantibody from women with preeclampsia induces soluble Fms-like tyrosine kinase-1 production via angiotensin type 1 receptor and calcineurin/nuclear factor of activated T-cells signaling

Preeclampsia is a pregnancy-specific hypertensive syndrome that causes substantial maternal and fetal morbidity and mortality. Recent evidence indicates that maternal endothelial dysfunction in preeclampsia results from increased soluble Fms-like tyrosine kinase-1 (sFlt-1), a circulating antiangiogenic protein. Factors responsible for excessive production of sFlt-1 in preeclampsia have not been identified. We tested the hypothesis that angiotensin II type 1 (AT1) receptor activating autoantibodies, which occur in women with preeclampsia, contribute to increased production of sFlt-1. IgG from women with preeclampsia stimulates the synthesis and secretion of sFlt-1 via AT1 receptor activation in pregnant mice, human placental villous explants, and human trophoblast cells. Using FK506 or short-interfering RNA targeted to the calcineurin catalytic subunit mRNA, we determined that calcineurin/nuclear factor of activated T-cells signaling functions downstream of the AT1 receptor to induce sFlt-1 synthesis and secretion by AT1-receptor activating autoantibodies. AT1-receptor activating autoantibody–induced sFlt-1 secretion resulted in inhibition of endothelial cell migration and capillary tube formation in vitro. Overall, our studies demonstrate that an autoantibody from women with preeclampsia induces sFlt-1 production via angiotensin receptor activation and downstream calcineurin/nuclear factor of activated T-cells signaling. These autoantibodies represent potentially important targets for diagnosis and therapeutic intervention.

Differential impact of amino acid substitutions on critical residues of the human glucagon-like peptide-1 receptor involved in peptide activity and small-molecule allosterys

The glucagon-like peptide-1 receptor (GLP-1R) is a class B G protein-coupled receptor that has a critical role in the regulation of glucose homeostasis, principally through the regulation of insulin secretion. The receptor systemis highly complex, able to be activated by both endogenous [GLP-1(1-36)NH2, GLP-1(1-37), GLP-1(7-36)NH2, GLP-1(7-37), oxyntomodulin], and exogenous (exendin-4) peptides in addition to small-molecule allosteric agonists (compound 2 [6,7-dichloro-2-methylsulfonyl-3-tertbutylaminoquinoxaline], BETP [4-(3-benzyloxy)phenyl)-2-ethylsulfinyl-6-(trifluoromethyl)pyrimidine]). Furthermore, the GLP-1R is subject to single-nucleotide polymorphic variance, resulting in amino acid changes in the receptor protein. In this study, we investigated two polymorphic variants previously reported to impact peptidemediated receptor activity (M149) and small-molecule allostery (C333). These residues were mutated to a series of alternate amino acids, and their functionality was monitored across physiologically significant signaling pathways, including cAMP, extracellular signal-regulated kinase 1 and 2 phosphorylation, and intracellular Ca2+ mobilization, in addition to peptide binding and cell-surface expression. We observed that residue 149 is highly sensitive to mutation, with almost all peptide responses significantly attenuated at mutated receptors. However, most reductions in activity were able to be restored by the small-molecule allosteric agonist compound 2. Conversely, mutation of residue 333 had little impact on peptide-mediated receptor activation, but this activity could not be modulated by compound 2 to the same extent as that observed at the wild-type receptor. These results provide insight into the importance of residues 149 and 333 in peptide function and highlight the complexities of allosteric modulation within this receptor system.

Human herpes virus-6 induced changes in the expression and activity of the E2F family transcription factors in human cells

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Association of HIV-1 Envelope-Specific Breast Milk IgA Responses with Reduced Risk of Postnatal Mother-to-Child Transmission of HIV-1.

UNLABELLED: Infants born to HIV-1-infected mothers in resource-limited areas where replacement feeding is unsafe and impractical are repeatedly exposed to HIV-1 throughout breastfeeding. Despite this, the majority of infants do not contract HIV-1 postnatally, even in the absence of maternal antiretroviral therapy. This suggests that immune factors in breast milk of HIV-1-infected mothers help to limit vertical transmission. We compared the HIV-1 envelope-specific breast milk and plasma antibody responses of clade C HIV-1-infected postnatally transmitting and nontransmitting mothers in the control arm of the Malawi-based Breastfeeding Antiretrovirals and Nutrition Study using multivariable logistic regression modeling. We found no association between milk or plasma neutralization activity, antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, or HIV-1 envelope-specific IgG responses and postnatal transmission risk. While the envelope-specific breast milk and plasma IgA responses also did not reach significance in predicting postnatal transmission risk in the primary model after correction for multiple comparisons, subsequent exploratory analysis using two distinct assay methodologies demonstrated that the magnitudes of breast milk total and secretory IgA responses against a consensus HIV-1 envelope gp140 (B.con env03) were associated with reduced postnatal transmission risk. These results suggest a protective role for mucosal HIV-1 envelope-specific IgA responses in the context of postnatal virus transmission. This finding supports further investigations into the mechanisms by which mucosal IgA reduces risk of HIV-1 transmission via breast milk and into immune interventions aimed at enhancing this response. IMPORTANCE: Infants born to HIV-1-infected mothers are repeatedly exposed to the virus in breast milk. Remarkably, the transmission rate is low, suggesting that immune factors in the breast milk of HIV-1-infected mothers help to limit transmission. We compared the antibody responses in plasma and breast milk of HIV-1-transmitting and -nontransmitting mothers to identify responses that correlated with reduced risk of postnatal HIV-1 transmission. We found that neither plasma nor breast milk IgG antibody responses were associated with risk of HIV-1 transmission. In contrast, the magnitudes of the breast milk IgA and secretory IgA responses against HIV-1 envelope proteins were associated with reduced risk of postnatal HIV-1 transmission. The results of this study support further investigations of the mechanisms by which mucosal IgA may reduce the risk of HIV-1 transmission via breastfeeding and the development of strategies to enhance milk envelope-specific IgA responses to reduce mother-to-child HIV transmission and promote an HIV-free generation.

Human herpes virus-6 induced changes in the expression and activity of the E2F family transcription factors in human cells

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Docking of HIV-1 Vpr to the nuclear envelope is mediated by the interaction with the nucleoporin hCG1

The HIV-1 genome contains several genes coding for auxiliary proteins, including the small Vpr protein. Vpr affects the integrity of the nuclear envelope and participates in the nuclear translocation of the preintegration complex containing the viral DNA. Here, we show by photobleaching experiments performed on living cells expressing a Vpr-green fluorescent protein fusion that the protein shuttles between the nucleus and the cytoplasm, but a significant fraction is concentrated at the nuclear envelope, supporting the hypothesis that Vpr interacts with components of the nuclear pore complex. An interaction between HIV-1 Vpr and the human nucleoporin CG1 (hCG1) was revealed in the yeast two-hybrid system, and then confirmed both in vitro and in transfected cells. This interaction does not involve the FG repeat domain of hCG1 but rather the N-terminal region of the protein. Using a nuclear import assay based on digitonin-permeabilized cells, we demonstrate that hCG1 participates in the docking of Vpr at the nuclear envelope. This association of Vpr with a component of the nuclear pore complex may contribute to the disruption of the nuclear envelope and to the nuclear import of the viral DNA.

Programa Nacional de Vigilância da Gripe: relatório da época 2015/2016

O vírus da gripe é uma das maiores causas de morbilidade e mortalidade em todo o mundo, afetando um elevado número de indivíduos em cada ano. Em Portugal a vigilância epidemiológica da gripe é assegurada pelo Programa Nacional de Vigilância da Gripe (PNVG), através da integração da informação das componentes clínica e virológica, gerando informação detalhada relativamente à atividade gripal. A componente clínica é suportada pela Rede Médicos-Sentinela e tem um papel especialmente relevante por possibilitar o cálculo de taxas de incidência permitindo descrever a intensidade e evolução da epidemia de gripe. A componente virológica tem por base o diagnóstico laboratorial do vírus da gripe e tem como objetivos a deteção e caraterização dos vírus da gripe em circulação. Para o estudo mais completo da etiologia da síndrome gripal foi efectuado o diagnóstico diferencial de outros vírus respiratórios: vírus sincicial respiratório tipo A (RSV A) e B (RSV B), o rhinovírus humano (hRV), o vírus parainfluenza humano tipo 1 (PIV1), 2 (PIV2) e 3 (PIV3), o coronavírus humano (hCoV), o adenovírus (AdV) e o metapneumovirus humano (hMPV). Desde 2009 a vigilância da gripe conta também com a Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe que atualmente é constituída por 15 hospitais onde se realiza o diagnóstico laboratorial da gripe. A informação obtida nesta Rede Laboratorial adiciona ao PNVG dados relativos a casos de doença respiratória mais severa com necessidade de internamento. Em 2011/2012, foi lançado um estudo piloto para vigiar os casos graves de gripe admitidos em Unidades de Cuidados Intensivos (UCI) que deu origem à atual Rede de vigilância da gripe em UCI constituída em 2015/2016 por 31 UCI (324 camas). Esta componente tem como objetivo a monitorização de novos casos de gripe confirmados laboratorialmente e admitidos em UCI, permitindo a avaliação da gravidade da doença associada à infeção pelo vírus da gripe. O Sistema da Vigilância Diária da Mortalidade constitui uma componente do PNVG que permite monitorizar a mortalidade semanal por “todas as causas” durante a época de gripe. É um sistema de vigilância epidemiológica que pretende detetar e estimar de forma rápida os impactos de eventos ambientais ou epidémicos relacionados com excessos de mortalidade. A notificação de casos de Síndrome Gripal (SG) e a colheita de amostras biológicas foi realizada em diferentes redes participantes do PNVG: Rede de Médicos-Sentinela, Rede de Serviços de Urgência/Obstetrícia, médicos do Projeto EuroEVA, Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe e Rede vigilância da gripe em UCI. Na época de vigilância da gripe de 2015/2016 foram notificados 1.273 casos de SG, 87% dos quais acompanhados de um exsudado da nasofaringe para diagnóstico laboratorial. No inverno de 2015/2016 observou-se uma atividade gripal de baixa intensidade. O período epidémico ocorreu entre a semana 53/2015 e a semana 8/2016 e o valor mais elevado da taxa de incidência semanal de SG (72,0/100000) foi observado na semana 53/2015. De acordo com os casos notificados à Rede Médicos-Sentinela, o grupo etário dos 15 aos 64 anos foi o que apresentou uma incidência cumulativa mais elevada. O vírus da gripe foi detetado em 41,0% dos exsudados da nasofaringe recebidos tendo sido detetados outros vírus respiratórios em 24% destes. O vírus da gripe A(H1)pdm09 foi o predominantemente detetado em 90,4% dos casos de gripe. Foram também detetados outros vírus da gripe, o vírus B - linhagem Victoria (8%), o vírus A(H3) (1,3%) e o vírus B- linhagem Yamagata (0,5%). A análise antigénica dos vírus da gripe A(H1)pdm09 mostrou a sua semelhança com a estirpe vacinal 2015/2016 (A/California/7/2009), a maioria dos vírus pertencem ao novo grupo genético 6B.1, que foi o predominantemente detetado em circulação na Europa. Os vírus do tipo B apesar de detetados em número bastante mais reduzido comparativamente com o subtipo A(H1)pdm09, foram na sua maioria da linhagem Victoria que antigenicamente se distinguem da estirpe vacinal de 2015/2016 (B/Phuket/3073/2013). Esta situação foi igualmente verificada nos restantes países da Europa, Estados Unidos da América e Canadá. Os vírus do subtipo A(H3) assemelham-se antigenicamente à estirpe selecionada para a vacina de 2016/2017 (A/Hong Kong/4801/2014). Geneticamente a maioria dos vírus caraterizados pertencem ao grupo 3C.2a, e são semelhantes à estirpe vacinal para a época de 2016/2017. A avaliação da resistência aos antivirais inibidores da neuraminidase, não revelou a circulação de estirpes com diminuição da suscetibilidade aos inibidores da neuraminidase (oseltamivir e zanamivir). A situação verificada em Portugal é semelhante à observada a nível europeu. A percentagem mais elevada de casos de gripe foi verificada nos indivíduos com idade inferior a 45 anos. A febre, as cefaleias, o mal-estar geral, as mialgias, a tosse e os calafrios mostraram apresentar uma forte associação à confirmação laboratorial de um caso de gripe. Foi nos doentes com imunodeficiência congénita ou adquirida que a proporção de casos de gripe foi mais elevada, seguidos dos doentes com diabetes e obesidade. A percentagem total de casos de gripe em mulheres grávidas foi semelhante à observada nas mulheres em idade fértil não grávidas. No entanto, o vírus da gripe do tipo A(H1)pdm09 foi detetado em maior proporção nas mulheres grávidas quando comparado as mulheres não grávidas. A vacina como a principal forma de prevenção da gripe é especialmente recomendada em indivíduos com idade igual ou superior a 65 anos, doentes crónicos e imunodeprimidos, grávidas e profissionais de saúde. A vacinação antigripal foi referida em 13% dos casos notificados. A deteção do vírus da gripe ocorreu em 25% dos casos vacinados e sujeitos a diagnóstico laboratorial estando essencialmente associados ao vírus da gripe A(H1)pdm09, o predominante na época de 2015/2016. Esta situação foi mais frequentemente verificada em indivíduos com idade compreendida entre os 15 e 45 anos. A confirmação de gripe em indivíduos vacinados poderá estar relacionada com uma moderada efetividade da vacina antigripal na população em geral. A informação relativa à terapêutica antiviral foi indicada em 67% casos de SG notificados, proporção superior ao verificado em anos anteriores. Os antivirais foram prescritos a um número reduzido de doentes (9,0%) dos quais 45.0% referiam pelo menos a presença de uma doença crónica ou gravidez. O antiviral mais prescrito foi o oseltamivir. A pesquisa de outros vírus respiratórios nos casos de SG negativos para o vírus da gripe, veio revelar a circulação e o envolvimento de outros agentes virais respiratórios em casos de SG. Os vírus respiratórios foram detetados durante todo o período de vigilância da gripe, entre a semana 40/2015 e a semana 20/2016. O hRV, o hCoV e o RSV foram os agentes mais frequentemente detetados, para além do vírus da gripe, estando o RSV essencialmente associado a crianças com idade inferior a 4 anos de idade e o hRV e o hCoV aos adultos e população mais idosa (≥ 65 anos). A Rede Portuguesa de Laboratórios para o Diagnóstico da Gripe, efetuou o diagnóstico da gripe em 7443 casos de infeção respiratória sendo o vírus da gripe detetado em 1458 destes casos. Em 71% dos casos de gripe foi detetado o vírus da gripe A(H1)pdm09. Os vírus da gripe do tipo A(H3) foram detetados esporadicamente e em número muito reduzido (2%), e em 11% o vírus da gripe A (não subtipado). O vírus da gripe do tipo B foi detetado em 16% dos casos. A frequência de cada tipo e subtipo do vírus da gripe identificados na Rede Hospitalar assemelha-se ao observado nos cuidados de saúde primários (Rede Médicos-Sentinela e Serviços de Urgência). Foi nos indivíduos adultos, entre os 45-64 anos, que o vírus A(H1)pdm09 representou uma maior proporção dos casos de gripe incluindo igualmente a maior proporção de doentes que necessitaram de internamento hospitalar em unidades de cuidados intensivos. O vírus da gripe do tipo B esteve associado a casos de gripe confirmados nas crianças entre os 5 e 14 anos. Outros vírus respiratórios foram igualmente detetados sendo o RSV e os picornavírus (hRV, hEV e picornavírus) os mais frequentes e em co circulação com o vírus da gripe. Durante a época de vigilância da gripe, 2015/2016, não se observaram excessos de mortalidade semanais. Nas UCI verificou-se uma franca dominância do vírus da gripe A(H1)pdm09 (90%) e a circulação simultânea do vírus da gripe B (3%). A taxa de admissão em UCI oscilou entre 5,8% e 4,7% entre as semanas 53 e 12 tendo o valor máximo sido registado na semana 8 de 2016 (8,1%). Cerca de metade dos doentes tinha entre 45 e 64 anos. Os mais idosos (65+ anos) foram apenas 20% dos casos, o que não será de estranhar, considerando que o vírus da gripe A(H1)pdm09 circulou como vírus dominante. Aproximadamente 70% dos doentes tinham doença crónica subjacente, tendo a obesidade sido a mais frequente (37%). Comparativamente com a pandemia, em que circulou também o A(H1)pdm09, a obesidade, em 2015/2016, foi cerca de 4 vezes mais frequente (9,8%). Apenas 8% dos doentes tinha feito a vacina contra a gripe sazonal, apesar de mais de 70% ter doença crónica subjacente e de haver recomendações da DGS nesse sentido. A taxa de letalidade foi estimada em 29,3%, mais elevada do que na época anterior (23,7%). Cerca de 80% dos óbitos ocorreram em indivíduos com doença crónica subjacente que poderá ter agravado o quadro e contribuído para o óbito. Salienta-se a ausência de dados históricos publicados sobre letalidade em UCI, para comparação. Note-se que esta estimativa se refere a óbitos ocorridos apenas durante a hospitalização na UCI e que poderão ter ocorrido mais óbitos após a alta da UCI para outros serviços/enfermarias. Este sistema de vigilância da gripe sazonal em UCI poderá ser aperfeiçoado nas próximas épocas reduzindo a subnotificação e melhorando o preenchimento dos campos necessários ao estudo da doença. A época de vigilância da gripe 2015/2016 foi em muitas caraterísticas comparável ao descrito na maioria dos países europeus. A situação em Portugal destacou-se pela baixa intensidade da atividade gripal, pelo predomínio do vírus da gripe do subtipo A(H1)pdm09 acompanhada pela deteção de vírus do tipo B (linhagem Victoria) essencialmente no final da época gripal. A mortalidade por todas as causas durante a epidemia da gripe manteve-se dentro do esperado, não tendo sido observados excessos de mortalidade. Os vírus da gripe do subtipo predominante na época 2015/2016, A(H1)pdm09, revelaram-se antigénicamente semelhantes à estirpe vacinal. Os vírus da gripe do tipo B detetados distinguem-se da estirpe vacinal de 2015/2016. Este facto conduziu à atualização da composição da vacina antigripal para a época 2016/2017. A monitorização contínua da epidemia da gripe a nível nacional e mundial permite a cada inverno avaliar o impacto da gripe na saúde da população, monitorizar a evolução dos vírus da gripe e atuar de forma a prevenir e implementar medidas eficazes de tratamento da doença, especialmente quando esta se apresenta acompanhada de complicações graves.

Stable Incretin Mimetics Counter Rapid Deterioration of Bone Quality in Type 1 Diabetes Mellitus.

International audience

Single-nucleotide polymorphism in two representative multidrug-resistant Mycobacterium bovis isolates collected from patients in a Spanish hospital harboring a human infection outbreak

Mycobacterium bovis is the etiological agent of tuberculosis in domestic and wild animals. Its involvement as a human pathogen has been highlighted again with the recent descriptions of transmission through dairy products (18), reactivation or primary infection in human immunodeficiency virus-infected patients (5), and association with meat industry workers, animal keepers, or hunters (3). Strains resistant to antituberculous drugs (M. bovis is naturally resistant to pyrazinamide) pose an additional risk (2). Several studies have demonstrated that mutations in target genes are associated with resistance to antituberculous drugs (4, 7, 10, 11, 16). However, most of them have been developed in Mycobacterium tuberculosis strains and limited data are available regarding M. bovis isolates. The aim of this study was to characterize by sequencing the main genes involved in antibiotic resistance in two multidrug-resistant (MDR) M. bovis isolates in a human outbreak detected in a hospital in Madrid that subsequently spread to several countries (5, 6, 15). The isolates were resistant to 11 drugs, but only their rpoB and katG genes have been analyzed so far (1, 14). We studied the first (93/R1) and last (95/R4) M. bovis isolates of this nosocomial outbreak, characterized by spoligotyping as SB0426 (hexacode 63-5F-5E-7F-FF-60 in the database at www.mbovis.org) (1, 13). Several genes involved in resistance to isoniazid (katG, ahpC, inhA, and the oxyR-ahpC intergenic region), rifampin (rpoB), streptomycin (rrs, rpsL), ethambutol (embB), and quinolones (gyrA) were studied. These genes, or fragments of genes, were amplified and sequenced as previously described (12). The sequence analysis revealed polymorphisms in five (ahpC, rpoB, rpsL, embB, and gyrA) out of nine analyzed genes (Table 1). Nucleotide substitutions in four genes cause a change in the encoded amino acid. Two additional synonymous mutations in ahpC and rpsL differentiated the first and last isolates from the outbreak.

Evaluación del desempeño de pruebas diagnósticas de tuberculosis en pacientes VIH positivo en dos hospitales públicos de Bogotá

La tuberculosis TB es una de las principales causas de muerte en el mundo en individuos con infección por VIH. En Colombia esta coinfección soporta una carga importante en la población general convirtiéndose en un problema de salud pública. En estos pacientes las pruebas diagnósticas tienen sensibilidad inferior y la enfermedad evoluciona con mayor frecuencia hacia formas diseminadas y rápidamente progresivas y su diagnóstico oportuno representa un reto en Salud. El objetivo de este proyecto es evaluar el desempeño de las pruebas diagnósticas convencionales y moleculares, para la detección de TB latente y activa pacientes con VIH, en dos hospitales públicos de Bogotá. Para TB latente se evaluó la concordancia entre las pruebas QuantiFERON-TB (QTF) y Tuberculina (PPD), sugiriendo superioridad del QTF sobre la PPD. Se evaluaron tres pruebas diagnósticas por su sensibilidad y especificidad, baciloscopia (BK), GenoType®MTBDR plus (Genotype) y PCR IS6110 teniendo como estándar de oro el cultivo. Los resultados de sensibilidad (S) y especificidad (E) de cada prueba con una prevalencia del 19,4 % de TB pulmonar y extrapulmonar en los pacientes que participaron del estudio fue: BK S: 64% E: 99,1%; Genotype S: 77,8% E: 94,5%; PCRIS6110 S: 73% E: 95,5%, de la misma forma se determinaron los valores predictivos positivos y negativos (VPP y VPN) BK: 88,9% y 94,8%, Genotype S: 77,8% E: 94,5%; PCRIS6110 S: 90% y 95,7%. Se concluyó bajo análisis de curva ROC que las pruebas muestran un rendimiento diagnóstico similar por separado en el diagnóstico de TB en pacientes con VIH, aumentando su rendimiento diagnostico cuando se combinan

Psychiatric disorder in HIV infection

Objective: This study aimed to investigate rates of psychiatric disorder in human immunodeficiency virus (HIV) infection, in an Australian sample of homosexual and bisexual men. Method: A cross-sectional study of a total of 65 HIV sero-negative (HIV-) and 164 HIV sero-positive men (HIVt) (79 CDC stage 1 1/1 11 and 85 CDC stage IV) was conducted in three centres. Lifetime and current prevalence rates of psychiatric disorder were evaluated using the Diagnostic Interview Schedule Version lllR (DIS-IIIR). Results: Elevated current and lifetime rates of major depression were detected in both HIV negative and HIV positive homosexual/bisexual men. Lifetime rates of alcohol abuseldependence were significantly elevated in HIV positive men (CDC group IV) when compared with HIV negative men. Among the HIV positive group the majority of psychiatric disorders detected were preceded by a pre-HIV diagnosis of psychiatric disorder. Major depression represented the disorder most likely to have first onset after HIV infection diagnosis. Conclusions: Lifetime rates of major depression were elevated in this sample of HIV-negative and HIV-positive men, In the HIV-positive men, psychiatric disorder was significantly associated with the presence of lifetime psychiatric disorder prior to HIV infection diagnosis, The findings indicate the importance of evaluation of psychiatric history prior to HIV infection and the clinical significance of depressive syndromes in this population.

Biochemical characterization of Aprataxin, the protein deficient in Ataxia with Oculomotor Apraxia type 1

Neurodegenerative disorders are heterogenous in nature and include a range of ataxias with oculomotor apraxia, which are characterised by a wide variety of neurological and ophthalmological features. This family includes recessive and dominant disorders. A subfamily of autosomal recessive cerebellar ataxias are characterised by defects in the cellular response to DNA damage. These include the well characterised disorders Ataxia-Telangiectasia (A-T) and Ataxia-Telangiectasia Like Disorder (A-TLD) as well as the recently identified diseases Spinocerebellar ataxia with axonal neuropathy Type 1 (SCAN1), Ataxia with Oculomotor Apraxia Type 2 (AOA2), as well as the subject of this thesis, Ataxia with Oculomotor Apraxia Type 1 (AOA1). AOA1 is caused by mutations in the APTX gene, which is located at chromosomal locus 9p13. This gene codes for the 342 amino acid protein Aprataxin. Mutations in APTX cause destabilization of Aprataxin, thus AOA1 is a result of Aprataxin deficiency. Aprataxin has three functional domains, an N-terminal Forkhead Associated (FHA) phosphoprotein interaction domain, a central Histidine Triad (HIT) nucleotide hydrolase domain and a C-terminal C2H2 zinc finger. Aprataxins FHA domain has homology to FHA domain of the DNA repair protein 5’ polynucleotide kinase 3’ phosphatase (PNKP). PNKP interacts with a range of DNA repair proteins via its FHA domain and plays a critical role in processing damaged DNA termini. The presence of this domain with a nucleotide hydrolase domain and a DNA binding motif implicated that Aprataxin may be involved in DNA repair and that AOA1 may be caused by a DNA repair deficit. This was substantiated by the interaction of Aprataxin with proteins involved in the repair of both single and double strand DNA breaks (XRay Cross-Complementing 1, XRCC4 and Poly-ADP Ribose Polymerase-1) and the hypersensitivity of AOA1 patient cell lines to single and double strand break inducing agents. At the commencement of this study little was known about the in vitro and in vivo properties of Aprataxin. Initially this study focused on generation of recombinant Aprataxin proteins to facilitate examination of the in vitro properties of Aprataxin. Using recombinant Aprataxin proteins I found that Aprataxin binds to double stranded DNA. Consistent with a role for Aprataxin as a DNA repair enzyme, this binding is not sequence specific. I also report that the HIT domain of Aprataxin hydrolyses adenosine derivatives and interestingly found that this activity is competitively inhibited by DNA. This provided initial evidence that DNA binds to the HIT domain of Aprataxin. The interaction of DNA with the nucleotide hydrolase domain of Aprataxin provided initial evidence that Aprataxin may be a DNA-processing factor. Following these studies, Aprataxin was found to hydrolyse 5’adenylated DNA, which can be generated by unscheduled ligation at DNA breaks with non-standard termini. I found that cell extracts from AOA1 patients do not have DNA-adenylate hydrolase activity indicating that Aprataxin is the only DNA-adenylate hydrolase in mammalian cells. I further characterised this activity by examining the contribution of the zinc finger and FHA domains to DNA-adenylate hydrolysis by the HIT domain. I found that deletion of the zinc finger ablated the activity of the HIT domain against adenylated DNA, indicating that the zinc finger may be required for the formation of a stable enzyme-substrate complex. Deletion of the FHA domain stimulated DNA-adenylate hydrolysis, which indicated that the activity of the HIT domain may be regulated by the FHA domain. Given that the FHA domain is involved in protein-protein interactions I propose that the activity of Aprataxins HIT domain may be regulated by proteins which interact with its FHA domain. We examined this possibility by measuring the DNA-adenylate hydrolase activity of extracts from cells deficient for the Aprataxin-interacting DNA repair proteins XRCC1 and PARP-1. XRCC1 deficiency did not affect Aprataxin activity but I found that Aprataxin is destabilized in the absence of PARP-1, resulting in a deficiency of DNA-adenylate hydrolase activity in PARP-1 knockout cells. This implies a critical role for PARP-1 in the stabilization of Aprataxin. Conversely I found that PARP-1 is destabilized in the absence of Aprataxin. PARP-1 is a central player in a number of DNA repair mechanisms and this implies that not only do AOA1 cells lack Aprataxin, they may also have defects in PARP-1 dependant cellular functions. Based on this I identified a defect in a PARP-1 dependant DNA repair mechanism in AOA1 cells. Additionally, I identified elevated levels of oxidized DNA in AOA1 cells, which is indicative of a defect in Base Excision Repair (BER). I attribute this to the reduced level of the BER protein Apurinic Endonuclease 1 (APE1) I identified in Aprataxin deficient cells. This study has identified and characterised multiple DNA repair defects in AOA1 cells, indicating that Aprataxin deficiency has far-reaching cellular consequences. Consistent with the literature, I show that Aprataxin is a nuclear protein with nucleoplasmic and nucleolar distribution. Previous studies have shown that Aprataxin interacts with the nucleolar rRNA processing factor nucleolin and that AOA1 cells appear to have a mild defect in rRNA synthesis. Given the nucleolar localization of Aprataxin I examined the protein-protein interactions of Aprataxin and found that Aprataxin interacts with a number of rRNA transcription and processing factors. Based on this and the nucleolar localization of Aprataxin I proposed that Aprataxin may have an alternative role in the nucleolus. I therefore examined the transcriptional activity of Aprataxin deficient cells using nucleotide analogue incorporation. I found that AOA1 cells do not display a defect in basal levels of RNA synthesis, however they display defective transcriptional responses to DNA damage. In summary, this thesis demonstrates that Aprataxin is a DNA repair enzyme responsible for the repair of adenylated DNA termini and that it is required for stabilization of at least two other DNA repair proteins. Thus not only do AOA1 cells have no Aprataxin protein or activity, they have additional deficiencies in PolyADP Ribose Polymerase-1 and Apurinic Endonuclease 1 dependant DNA repair mechanisms. I additionally demonstrate DNA-damage inducible transcriptional defects in AOA1 cells, indicating that Aprataxin deficiency confers a broad range of cellular defects and highlighting the complexity of the cellular response to DNA damage and the multiple defects which result from Aprataxin deficiency. My detailed characterization of the cellular consequences of Aprataxin deficiency provides an important contribution to our understanding of interlinking DNA repair processes.