Globin Gene Expression: Role of Transcription Factors

La dérégulation de l'expression génétique est une base pathophysiologique de plusieurs maladies. On a utilisé le locus du gène β-globine humain comme modèle pour élucider le mécanisme de régulation de la transcription génétique et évaluer son expression génétique durant l'érythropoïèse. La famille des protéines 'E' est composée de facteurs de transcription qui possèdent plusieurs sites de liaison au sein de locus du gène β-globine, suggérant leur rôle potentiel dans la régulation de l’expression de ces gènes. Nous avons montré que les facteurs HEB, E2A et ETO2 interagissent d’une manière significative avec la région contrôle du Locus (LCR) et avec les promoteurs des gènes de la famille β-globine. Le recrutement de ces facteurs au locus est modifié lors de l'érythropoïèse dans les cellules souches hematopoitiques et les cellules erythroides de souris transgéniques pour le locus de la β-globine humain, ainsi que dans les cellules progénitrices hématopoïétiques humaines. De plus par cette étude, nous démontrons pour la première fois que le gène β-globine humain est dans une chromatine active et qu’il interagit avec des facteurs de transcriptions de type suppresseurs dans les cellules progénitrices lymphoïdes (voie de différentiation alternative). Cette étude a aussi été faite dans des souris ayant une génétique mutante caractérisée par l'absence des facteurs de transcription E2A ou HEB.

Étude de la régulation du facteur de transcription NF-kB dans l'infection par le RSV

L’infection par le Virus Respiratoire Syncytial cause des affections pulmonaires aiguës en pédiatrie caractérisée par une réponse inflammatoire excessive médiée par la production de cytokines par les cellules épithéliales des voies aériennes. Les gènes codant pour ces cytokines sont régulés par le facteur de transcription NF-κB (p50/p65) dont l’activation est classiquement induite par la phosphorylation de son inhibiteur IκBα, ce qui permet l’accumulation de l’hétérodimère au noyau. Par contre, nous avons récemment identifié la phosphorylation en sérine 536 de la sous-unité p65 comme une autre étape essentielle à son activation lors de l’infection des AEC par RSV. Le travail présenté dans ce mémoire a permis de démontrer que l’inhibition de l’expression de RIG-I, de Cardif ou de TRAF6, 3 protéines impliquées dans la reconnaissance cellulaire des virus, conduit à l’inhibition de cette phosphorylation en réponse à RSV. Nous avons également établi à l’aide d’inhibiteurs pharmacologiques et d’ARNi que, parmi les diverses kinases connues pour phosphoryler p65 en réponse à divers stimulus, IKKα/β sont essentielles à cette phosphorylation lors d’une stimulation par RSV. Puisque TRAF6 est bien connu dans la littérature pour activer le complexe IKK, nous proposons que TRAF6, après reconnaissance de l’ARN viral de RSV par RIG-I, active le complexe IKK qui induit la phosphorylation de la sousunité p65 de NF-κB, permettant l’expression de gènes cibles. D’autre part, nous avions précédemment démontré que Nox2, un isoforme de NADPH oxydase, contrôle l’activation de NF-κB en régulant les phosphorylations de IκBα et p65. Nous montrons ici que l’inhibition de Nox2 réduit fortement l’activité du complexe kinase IKK. De plus, la présence au niveau basal de Nox2 est critique pour le niveau d’ARN messager de Cardif. Nous proposons donc que la régulation de la phosphorylation de p65 en ser536 par Nox2 soit via son effet sur Cardif en permettant la fonctionnalité de la voie RIG-I.

GREBP, un nouveau facteur de transcription contrôlant l’expression de la guanylate cyclase A, récepteur de l’ANP, via l’élément de réponse au cGMP

La découverte du système des peptides natriurétiques (NP), au début des années 80, fut une découverte majeure qui révéla le rôle endocrinien du cœur. Les connaissances sur la relaxation vasculaire, la diurèse et la natriurèse provoquées par ce système ont évolué vers un niveau de complexité insoupçonné à cette époque. Nous savons à présent que les NP sont impliqués dans plusieurs autres mécanismes dont la prolifération cellulaire, l’apoptose, l’inhibition du système rénine-angiotensine-aldostérone (RAAS) et le métabolisme des adipocytes. Le métabolisme des lipides est maintenant devenu une cible de choix dans la lutte contre l’obésité. Cette condition aux proportions pandémiques est un facteur de risque majeur dans l’apparition de l’hypertension et du syndrome métabolique (MetS). La compréhension des mécanismes et des défauts de la voie des NP pourrait avoir un impact positif sur le contrôle du MetS et de l’hypertension. L’expression du récepteur des peptides natriuretiques de type 1 (NPR1/GCA) est contrôlée par plusieurs agents incluant son propre ligand, le peptide natriurétique de l’oreillette (ANP). La découverte d’une boucle de retro-inhibition, dans les années 90, a été un événement majeur dans le domaine des NP. En effet, suite à une stimulation à l’ANP, le NPR1/GCA peut inhiber l’activité transcriptionnelle de son propre gène par un mécanisme dépendant du cGMP. Notre groupe a identifié un élément cis-régulateur responsable de cette sensibilité au cGMP et mon projet consistait à identifier la ou les protéine(s) liant cet élément de réponse au cGMP (cGMP-RE). Nous avons identifié un clone liant le cGMP-RE en utilisant la technique du simple hybride chez la levure et une banque d’ADN complémentaire (ADNc) de rein humain. Ce clone provient d’un ADNc de 1083-bp dont le gène est localisé sur le chromosome 1 humain (1p33.36) et codant pour une protéine dont la fonction était inconnue jusqu’ici. Nous avons nommé cette nouvelle protéine GREBP en raison de sa fonction de cGMP Response Element Binding Protein. Des essais de liaison à l’ADN ont montré que cette protéine possède une affinité 18 fois plus élevée pour le cGMP-RE que le contrôle, tandis que des expériences de retard sur gel (EMSA) ont confirmé la spécificité des interactions protéine-ADN. De plus, l’immuno-précipitation de la chromatine (ChIP) a prouvé que GREBP lie le cGMP-RE dans des conditions physiologiques. La liaison de GREBP au cGMP-RE inhibe l’expression du gène rapporteur luciférase sous contrôle du promoteur de npr1/gca. L’inhibition de GREBP à l’aide d’ARN interférant active le promoteur de npr1/gca. Dans les cellules NCI-H295R, l’ANP stimule l’expression de grebp de 60% après seulement 3 heures et inhibe l’expression de npr1/gca de 30%. GREBP est une protéine nucléaire surtout exprimée dans le cœur et ayant le facteur eIF3F comme partenaire. Les variations nucléotidiques du gène sont plus fréquentes chez les patients hypertendus que chez des patients normotendus ou hypertendus souffrant de MetS. Nous rapportons ici l’existence d’un gène spécifique à l’humain qui agit comme répresseur transcriptionnel de npr1/gca et potentiellement impliqué dans le développement de l’hypertension.

Rôles du stress du réticulum endoplasmique et de l'immunité innée dans l'inhibition de la transcription du gène de l'insuline : étude du facteur de transcription ATF6 et du récepteur TLR4

Le diabète de type 2 (DT2) est caractérisé par une résistance des tissus périphériques à l’action de l’insuline et par une insuffisance de la sécrétion d’insuline par les cellules β du pancréas. Différents facteurs tels que le stress du réticulum endoplasmique (RE) et l’immunité innée affectent la fonction de la cellule β-pancréatique. Toutefois, leur implication dans la régulation de la transcription du gène de l’insuline demeure imprécise. Le but de cette thèse était d’identifier et de caractériser le rôle du stress du RE et de l’immunité innée dans la régulation de la transcription du gène de l’insuline. Les cellules β-pancréatiques ont un RE très développé, conséquence de leur fonction spécialisée de biosynthèse et de sécrétion d’insuline. Cette particularité les rend très susceptible au stress du RE qui se met en place lors de l’accumulation de protéines mal repliées dans la lumière du RE. Nous avons montré qu’ATF6 (de l’anglais, activating transcription factor 6), un facteur de transcription impliqué dans la réponse au stress du RE, lie directement la boîte A5 de la région promotrice du gène de l’insuline dans les îlots de Langerhans isolés de rat. Nous avons également montré que la surexpression de la forme active d’ATF6α, mais pas ATF6β, réprime l’activité du promoteur de l’insuline. Toutefois, la mutation ou l’absence de la boîte A5 ne préviennent pas l’inhibition de l’activité promotrice du gène de l’insuline par ATF6. Ces résultats montrent qu’ATF6 se lie directement au promoteur du gène de l’insuline, mais que cette liaison ne semble pas contribuer à son activité répressive. Il a été suggéré que le microbiome intestinal joue un rôle dans le développement du DT2. Les patients diabétiques présentent des concentrations plasmatiques élevées de lipopolysaccharides (LPS) qui affectent la fonction de la cellule β-pancréatique. Nous avons montré que l’exposition aux LPS entraîne une réduction de la transcription du gène de l’insuline dans les îlots de Langerhans de rats, de souris et humains. Cette répression du gène de l’insuline par les LPS est associée à une diminution des niveaux d’ARNms de gènes clés de la cellule β-pancréatique, soit PDX-1 (de l’anglais, pancreatic duodenal homeobox 1) et MafA (de l’anglais, mammalian homologue of avian MafA/L-Maf). En utilisant un modèle de souris déficientes pour le récepteur TLR4 (de l’anglais, Toll-like receptor), nous avons montré que les effets délétères des LPS sur l’expression du gène de l’insuline sollicitent le récepteur de TLR4. Nous avons également montré que l’inhibition de la voie NF-kB entraîne une restauration des niveaux messagers de l’insuline en réponse à une exposition aux LPS dans les îlots de Langerhans de rat. Ainsi, nos résultats montrent que les LPS inhibent le gène de l’insuline dans les cellules β-pancréatiques via un mécanisme moléculaire dépendant du récepteur TLR4 et de la voie NF-kB. Ces observations suggèrent ainsi un rôle pour le microbiome intestinal dans la fonction de la cellule β du pancréas. Collectivement, ces résultats nous permettent de mieux comprendre les mécanismes moléculaires impliqués dans la répression du gène de l'insuline en réponse aux divers changements survenant de façon précoce dans l’évolution du diabète de type 2 et d'identifier des cibles thérapeutiques potentielles qui permettraient de prévenir ou ralentir la détérioration de l'homéostasie glycémique au cours de cette maladie, qui affecte plus de deux millions de Canadiens.

Modélisation de réseaux d'interactions des microARN et analyse et validation expérimentale de leurs boucles minimales avec des facteurs de transcription

Les microARN (miARN) sont de petits ARN non-codants qui répriment la traduction de leurs gènes cibles par hybridation à leur ARN messager (ARNm). L'identification de cibles biologiquement actives de miARN est cruciale afin de mieux comprendre leurs rôles. Ce problème est cependant difficile parce que leurs sites ne sont définis que par sept nucléotides. Dans cette thèse je montre qu'il est possible de modéliser certains aspects des miARN afin d'identifier leurs cibles biologiquement actives à travers deux modélisations d'un aspect des miARN. La première modélisation s'intéresse aux aspects de la régulation des miARN par l'identification de boucles de régulation entre des miARN et des facteurs de transcription (FT). Cette modélisation a permis, notamment, d'identifier plus de 700 boucles de régulation miARN/FT, conservées entre l'humain et la souris. Les résultats de cette modélisation ont permis, en particulier, d'identifier deux boucles d'auto-régulation entre LMO2 et les miARN miR-223 et miR-363. Des expériences de transplantation de cellules souches hématopoïétiques et de progéniteurs hématopoïétiques ont ensuite permis d'assigner à ces deux miARN un rôle dans la détermination du destin cellulaire hématopoïétique. La deuxième modélisation s'intéresse directement aux interactions des miARN avec les ARNm afin de déterminer les cibles des miARN. Ces travaux ont permis la mise au point d'une méthode simple de prédiction de cibles de miARN dont les performances sont meilleures que les outils courant. Cette modélisation a aussi permis de mettre en lumière certaines conséquences insoupçonnées de l'effet des miARN, telle que la spécificité des cibles de miARN au contexte cellulaire et l'effet de saturation de certains ARNm par les miARN. Cette méthode peut également être utilisée pour identifier des ARNm dont la surexpression fait augmenter un autre ARNm par l'entremise de miARN partagés et dont les effets sur les ARNm non ciblés seraient minimaux.

Expression des cofacteurs de transcription associés au SRF dans le muscle lisse respiratoire équin

L’hyperplasie et l’hypertrophie contribuent à l'augmentation de la masse de muscle lisse bronchique observée dans le souffle. Les cellules musculaires lisses (CML) présentent deux phénotypes; prolifératif ou contractile. Le serum response factor (SRF), un facteur de transcription impliqué dans l’activation de nombreux gènes, contribuerait à cette modulation phénotypique. Notamment, lorsqu'associé au cofacteur Elk-1, un phénotype prolifératif serait observé, alors qu'en présence de la myocardine (MYOCD) il y aurait induction d'un profil contractile. Récemment, il a été démontré que SRF est surexprimé dans les voies périphériques chez les chevaux atteints du souffle suite à une exposition antigénique. Cette étude vise à caractériser l'expression protéique et génique de SRF, Elk-1 et MYOCD dans les CML des voies respiratoires centrales et périphériques chez des chevaux atteints du souffle et des chevaux contrôles. L'évaluation de l’expression protéique de SRF, Elk-1 et MYOCD s’est effectuée par immunodétection sur des tissus provenant de biopsies thoracoscopiques ou endobronchiques, et ce, avant, à 1 et 30 jours du défi antigénique. L'expression génique a été étudiée par qPCR sur du muscle lisse disséqué de la trachée, et des bronches, ainsi que sur des voies respiratoires intermédiaires et périphériques. Les expressions génique et protéique de MYOCD sont augmentées uniquement dans les voies périphériques. L’expression génique de SRF et Elk-1 varient dans les voies centrales alors que le taux de protéines demeure stable. En conclusion, SRF et MYOCD pourraient être impliquées dans l’hypertrophie des voies respiratoires périphériques dans le souffle alors que l’hyperplasie ne semble pas être activée par Elk-1.

Assessment of cytokine values in serum by RT-PCR in HIV-1 infected individuals with and without highly active anti-retroviral therapy (HAART)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Canonical P elements are transcriptionally active in the saltans group of Drosophila

Up to now, investigations of expression and regulation of P transposable element have been almost exclusively carried out with the Drosophila melanogaster canonical P element. Analyzing eight species of the saltans group, we detected transposase mRNA in germline tissues of D. saltans and D. prosaltans and repressor mRNA in somatic tissues of D. saltans and D. sturtevanti. Sequencing analysis suggested that these transcripts might belong to the canonical subfamily and that they can be transpositionally active only in D. saltans. dN and dS values of Adh and the P element suggested that the sequences found in D. saltans and D. prosaltans might have been present in the ancestor of the saltans subgroup and that the sequence found in D. sturtevanti might have been horizontally transferred from D. saltans.

Cooperative RNA Polymerase Molecules Behavior on a Stochastic Sequence-Dependent Model for Transcription Elongation

The transcription process is crucial to life and the enzyme RNA polymerase (RNAP) is the major component of the transcription machinery. The development of single-molecule techniques, such as magnetic and optical tweezers, atomic-force microscopy and single-molecule fluorescence, increased our understanding of the transcription process and complements traditional biochemical studies. Based on these studies, theoretical models have been proposed to explain and predict the kinetics of the RNAP during the polymerization, highlighting the results achieved by models based on the thermodynamic stability of the transcription elongation complex. However, experiments showed that if more than one RNAP initiates from the same promoter, the transcription behavior slightly changes and new phenomenona are observed. We proposed and implemented a theoretical model that considers collisions between RNAPs and predicts their cooperative behavior during multi-round transcription generalizing the Bai et al. stochastic sequence-dependent model. In our approach, collisions between elongating enzymes modify their transcription rate values. We performed the simulations in Mathematica® and compared the results of the single and the multiple-molecule transcription with experimental results and other theoretical models. Our multi-round approach can recover several expected behaviors, showing that the transcription process for the studied sequences can be accelerated up to 48% when collisions are allowed: the dwell times on pause sites are reduced as well as the distance that the RNAPs backtracked from backtracking sites. © 2013 Costa et al.

Transcription Factor CREB3L1 Regulates Vasopressin Gene Expression in the Rat Hypothalamus

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Conversion of myoblasts to physiologically active neuronal phenotype.

Repressor element 1 (RE1)-silencing transcription factor (REST)/neuron-restrictive silencer factor (NRSF) can repress several terminal neuronal differentiation genes by binding to a specific DNA sequence (RE1/neuron-restrictive silencer element [NRSE]) present in their regulatory regions. REST-VP16 binds to the same RE1/NRSE, but activates these REST/NRSF target genes. However, it is unclear whether REST-VP16 expression is sufficient to cause formation of functional neurons either from neural stem cells or from heterologous stem cells. Here we show that the expression of REST-VP16 in myoblasts grown under muscle differentiation conditions blocked entry into the muscle differentiation pathway, countered endogenous REST/NRSF-dependent repression, activated the REST/NRSF target genes, and, surprisingly, activated other neuronal differentiation genes and converted the myoblasts to a physiologically active neuronal phenotype. Furthermore, in vitro differentiated neurons produced by REST-VP16-expressing myoblasts, when injected into mouse brain, survived, incorporated into the normal brain, and did not form tumors. This is the first instance in which myoblasts were converted to a neuronal phenotype. Our results suggest that direct activation of REST/NRSF target genes with a single transgene, REST-VP16, is sufficient to activate other terminal neuronal differentiation genes and to override the muscle differentiation pathways, and they suggest that this approach provides an efficient way of triggering neuronal differentiation in myoblasts and possibly other stem cells.

CREB trans-activation of disruptor of telomeric silencing-1 mediates forskolin inhibition of CTGF transcription in mesangial cells.

Connective tissue growth factor (CTGF) participates in diverse fibrotic processes including glomerulosclerosis. The adenylyl cyclase agonist forskolin inhibits CTGF expression in mesangial cells by unclear mechanisms. We recently reported that the histone H3K79 methyltransferase disruptor of telomeric silencing-1 (Dot1) suppresses CTGF gene expression in collecting duct cells (J Clin Invest 117: 773-783, 2007) and HEK 293 cells (J Biol Chem In press). In the present study, we characterized the involvement of Dot1 in mediating the inhibitory effect of forskolin on CTGF transcription in mouse mesangial cells. Overexpression of Dot1 or treatment with forskolin dramatically suppressed basal CTGF mRNA levels and CTGF promoter-luciferase activity, while hypermethylating H3K79 in chromatin associated with the CTGF promoter. siRNA knockdown of Dot1 abrogated the inhibitory effect of forskolin on CTGF mRNA expression. Analysis of the Dot1 promoter sequence identified a CREB response element (CRE) at -384/-380. Overexpression of CREB enhanced forskolin-stimulated Dot1 promoter activity. A constitutively active CREB mutant (CREB-VP16) strongly induced Dot1 promoter-luciferase activity, whereas overexpression of CREBdLZ-VP16, which lacks the CREB DNA-binding domain, abolished this activation. Mutation of the -384/-380 CRE resulted in 70% lower levels of Dot1 promoter activity. ChIP assays confirmed CREB binding to the Dot1 promoter in chromatin. We conclude that forskolin stimulates CREB-mediated trans-activation of the Dot1 gene, which leads to hypermethylation of histone H3K79 at the CTGF promoter, and inhibition of CTGF transcription. These data are the first to describe regulation of the Dot1 gene, and disclose a complex network of genetic and epigenetic controls on CTGF transcription.

The role of the amino terminus of Bacillus subtilis sigmaK in transcription initiation

The sigma (σ) subunit of eubacterial RNA polymerase (RNAP) is required for specific recognition of promoter DNA sequences and transcription initiation. Regulation of bacterial gene expression can be achieved by modulating a factor activity. The Bacillus subtilis sporulation a σ factor, σ K, controls gene expression of the late sporulation regulon. σ K is synthesized as an inactive precursor protein, pro-σ K, with a 20 amino acid pro sequence. Proteolytic processing of the pro sequence produces the active form, σK, which is able to bind to the core subunits of RNAP to direct gene expression. Thus, the pro sequence renders σK inactive in vivo. After processing, the amino terminus of σK consists of region 1.2, which is conserved among various σ factors. To understand the role of the amino terminus of σK, namely the pro sequence and region 1.2, mutagenesis of both regions was pursued. NH 2-terminal truncations of pro-σK were constructed to address how the pro sequence silences σK activity. The work described here shows that the pro sequence inhibits the ability of σ K to associate with the core subunits and that a deletion of only six amino acids of the pro sequence is sufficient to activate pro-σ K for DNA binding and transcription initiation to levels similar to σ K. Additionally, site directed mutagenesis was used to obtain single amino acid substitutions in region 1.2 to address the role of region 1.2 in σ K transcriptional activity. Two mutations were isolated, converting a lysine (K) to an alanine (A) at position three, and an asparagine (N) to a tyrosine (Y) at position five, both of which alter the efficiency of transcription initiation by RNAP containing the mutant σKs. Surprisingly, σ KK3A increased transcript production when compared to wild type. This increase is due to improvement in DNA affinity and increased stability of RNAP-DNA promoter open complexes. σKN5Y showed a decrease in transcription activity that is related to defects in the ability of RNAP to make the transition from the closed to open RNAP-DNA complex. Results of both the pro sequence and region 1.2 analyses indicate that the amino terminus of σK is important for transcription activity and this work adds to the increasing body of evidence that the amino termini of many σ factors modulate transcription initiation by RNAP. ^

The role of conserved region 1 of Escherichia coli sigma-70 in transcription initiation

The sigma (σ) subunit of eubacterial RNA polymerase is essential for initiation of transcription at promoter sites. σ factor directs the RNA polymerase core subunits ( a2bb′ ) to the promoter consensus elements and thereby confers selectivity for transcription initiation. The N-terminal domain (region 1.1) of Escherichia coli σ70 has been shown to inhibit DNA binding by the C-terminal DNA recognition domains when σ is separated from the core subunits. Since DNA recognition by RNA polymerase is the first step in transcription, it seemed plausible that region 1 might also influence initiation processes subsesquent to DNA binding. This study explores the functional roles of regions 1.1 and 1.2 of σ70 in transcription initiation. Analysis in vitro of the transcriptional properties of a series of N-terminally truncated σ70 derivates revealed a critical role for region 1.1 at several key stages of initiation. Deletion of the first 75 to 100 amino acids of σ70 (region 1.1) resulted in both a slow rate of transition from a closed promoter complex to a DNA-strand-separated open complex, as well as a reduced efficiency of transition from the open complex to a transcriptionally active open complex. These effects were partially reversed by addition of a polypeptide containing region 1.1 in trans. Therefore, region 1.1 not only modulates DNA binding but is important for efficient transcription initiation, once a closed complex has formed. A deletion of the first 133 amino acids which removes both regions 1.1 and 1.2 resulted in arrest of initiation at the earliest closed complex, suggesting that region 1.2 is required for open complex formation. Mutagenesis of region 1.1 uncovered a mechanistically important role for isoleucine at position 53 (I53). Substitution of I53 with alanine created a σ factor that associated with the core subunits to form holoenzyme, but the holoenzyme was severely deficient for promoter binding. The I53A phenotype was suppressed in vivo by truncation of five amino acids from the C-terminus of σ 70. These observations are consistent with a model in which σ 70I53A fails to undergo a critical conformational change upon association with the core subunits, which is needed to expose the DNA-binding domains and confer promoter recognition capability upon holoenzyme. To understand the basis of the autoinhibitory properties of the σ70 N-terminal domain, in the absence of core RNA polymerase, a preliminary physical assessment of the interdomain interactions within the σ70 subunit was launched. Results support a model in which N-terminal amino acids are in close proximity to residues in the C-terminus of the σ 70 polypeptide. ^

The transcription factor nuclear factor kappa B (NFkappaB) maintains TRAIL resistance in human pancreatic cancer cells

Tumor necrosis factor (TNF)-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL/Apo2L) is a member of the TNF family of cytokines that induces apoptosis in a variety of tumor cells while sparing normal cells. However, many human cancer cell lines display resistance to TRAIL-induced apoptosis and the mechanisms contributing to resistance remain controversial. Previous studies have demonstrated that the dimeric transcription factor Nuclear Factor kappa B (NFκB) is constitutively active in a majority of human pancreatic cancer cell lines and primary tumors, and although its role in tumor progression remains unclear it has been suggested that NFκB contributes to TRAIL resistance. Based on this, I examined the effects of NFκB inhibitors on TRAIL sensitivity in a panel of nine pancreatic cancer cell lines. I show here that inhibitors of NFκB, including two inhibitors of the proteasome (bortezomib (Velcade™, PS-341) and NPI-0052), a small molecule inhibitor of IKK (PS1145), and a novel synthetic diterpene NIK inhibitor (NPI-1342) reverse TRAIL resistance in pancreatic cancer cell lines. Further analysis revealed that the expression of the anti-apoptosic proteins BclXL and XIAP was significantly decreased following exposure to these inhibitors alone and in combination with TRAIL. Additionally, treatment with NPI0052 and TRAIL significantly reduced tumor burden relative to the control tumors in an L3.6pl orthotopic pancreatic xenograft model. This was associated with a significant decrease in proliferation and an increase in caspase 3 and 8 cleavage. Combination therapy employing PS1145 or NPI-1342 in combination with TRAIL also resulted in a significant reduction in tumor burden compared to either agent alone in a Panc1 orthotopic xenograft model. My studies show that combination therapy with inhibitors of NFκB alone and TRAIL is effective in pre-clinical models of pancreatic cancer and suggests that the approach should be evaluated in patients. ^