Cell surface beta 1, 4-galactosyltransferase 1 promotes apoptosis by inhibiting epidermal growth factor receptor pathway.

Our previous studies have shown that overexpression of beta1,4-galactosyltransferase1 (beta1,4GT1) leads to increased apoptosis induced by cycloheximide (CHX) in SMMC-7721 human hepatocarcinoma cells. However, the role of beta1,4GT1 in apoptosis remains unclear. Here we demonstrated that cell surface beta1,4GT1 inhibited the autophosphorylation of epidermal growth factor receptor (EGFR) especially at Try 1068. The phosphorylation of protein kinase B (PKB/Akt) and extracellular signal-regulated protein kinase1/2 (ERK1/2), which are downstream molecules of EGFR, were also reduced in cell surface beta1,4GT1-overexpressing cells. Furthermore, the translocations of Bad and Bax that are regulated by PKB/Akt and ERK1/2 were also increased in these cells. As a result, the release of cytochrome c from mitochondria to cytosol was increased and caspase-3 was activated. In contrast, RNAi-mediated knockdown of beta1,4GT1 increased the autophosphorylation of EGFR. These results demonstrated that cell surface beta1,4GT1 may negatively regulate cell survival possibly through inhibiting and modulating EGFR signaling pathway.

Heat shock protein 70-mediated sensitization of cells to apoptosis by Carboxyl-Terminal Modulator Protein

Background: The serine/threonine protein kinase B (PKB/Akt) is involved in insulin signaling, cellular survival, and transformation. Carboxyl-terminal modulator protein (CTMP) has been identified as a novel PKB binding partner in a yeast two-hybrid screen, and appears to be a negative PKB regulator with tumor suppressor-like properties. In the present study we investigate novel mechanisms by which CTMP plays a role in apoptosis process.

Regulation of OPA1-mediated mitochondrial fusion by leucine zipper/EF-hand-containing transmembrane protein-1 plays a role in apoptosis

Carboxyl-terminal modulator protein (CTMP) is a tumor suppressor-like binding partner of Protein kinase B (PKB/Akt) that negative regulates this kinase. In the course of our recent work, we identified that CTMP is consistently associated with leucine zipper/EF-hand-containing transmembrane-1 (LETM1). Here, we report that adenovirus-LETM1 increased the sensitivity of HeLa cells to apoptosis, induced by either staurosporine or actinomycin D. As shown previously, LETM1 localized to the inner mitochondrial membrane. Electron-microscopy analysis of adenovirus-LETM1 transduced cells revealed that mitochondrial cristae were swollen in these cells, a phenotype similar to that observed in optic atrophy type-1 (OPA1)-ablated cells. OPA1 cleavage was increased in LETM1-overexpressing cells, and this phenotype was reversed by overexpression of OPA1 variant-7, a cleavage resistant form of OPA1. Taken together, these data suggest that LETM1 is a novel binding partner for CTMP that may play an important role in mitochondrial fragmentation via OPA1-cleavage. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved

Modulation of Endothelin-1 and Insulin-like Growth Factor Type 1-induced Signaling by Curcumin in A-10 Vascular Smooth Muscle Cells

Les maladies cardio-vasculaires (MCV), telles que l’hypertension et l’athérosclérose, s’accompagnent de modifications structurales et fonctionnelles au niveau vasculaire. Un fonctionnement aberrant de la migration, l’hypertrophie et la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) sont des évènements cellulaires à l’origine de ces changements. L’endothéline-1 (ET-1) contribue à la pathogénèse des anomalies vasculaires, notamment via l’activation des protéines MAPK et PI3-K/PKB, des composantes clés impliquées dans les voies prolifératives et de croissance cellulaires. Il a été suggéré que le stress oxydant jouerait un rôle intermédiaire dans les effets pathophysiologiques vasculaires de l’ET-1. En conséquence, une modulation de la signalisation induite par l’ET-1 peut servir comme éventuelle stratégie thérapeutique contre le développement des MCV. Il apparaît de nos jours un regain d’intérêt dans l’utilisation des agents phyto-chimiques pour traiter plusieurs maladies. La curcumine, constituant essentiel de l’épice curcuma, est dotée de plusieurs propriétés biologiques parmi lesquelles des propriétés anti-oxydantes, anti-prolifératrices et cardio-protectrices. Cependant, les mécanismes moléculaires de son effet cardio-protecteur demeurent obscurs. Dans cette optique, l’objectif de cette étude a été d’examiner l’efficacité de la curcumine à inhiber la signalisation induite par l’ET-1 dans les CMLV. La curcumine a inhibé la phosphorylation des protéines IGF-1R, PKB, c-Raf et ERK1/2, induite par l’ET-1 et l’IGF-1. De plus, la curcumine a inhibé l’expression du facteur de transcription Egr-1 induite par l’ET-1 et l’IGF-1, dans les CMLV. Ces résultats suggèrent que la capacité de la curcumine à atténuer ces voies de signalisation serait un mécanisme d’action potentiel de ses effets protecteurs au niveau cardiovasculaire.

Évaluation du rôle du récepteur CD36 comme cible thérapeutique potentielle dans le traitement de la maladie cardiaque ischémique

La maladie cardiaque ischémique, la plus commune des maladies qui affectent le cœur, est encore aujourd’hui une importante cause de décès dans les pays industrialisés. Une réponse cardio-métabolique inflammatoire à un changement aigu initié par une modification du métabolisme énergétique du cœur ischémique est accentuée après que l’apport en oxygène ait été rétabli. Parmi les altérations délétères dans le myocarde qui en résultent, sont inclus l’accumulation d’acides gras non estérifiés (AGNE) ainsi que leur oxydation au détriment de l’utilisation du glucose, ce qui amplifie la génération d’espèces réactives de l’oxygène (ROS). Les tissus en périphérie du cœur tel que le tissu adipeux peuvent affecter l’étendue des blessures au myocarde par la relâche en circulation de substances bioactives comme les AGNE et l’adiponectine. Le CD36 est le principal facilitateur de l’entrée d’AGNE dans le cœur et les adipocytes et constitue une importante cible métabolique spécialement lors d’un stress d’ischémie-reperfusion (I/R). Il a été rapporté précédemment par notre groupe qu’un ligand synthétique et sélectif envers le CD36 exerce un effet protecteur puissant sur le système vasculaire. Cependant, aucune étude in vivo n’a rapporté d’effet cardioprotecteur de ligands sélectifs envers le CD36. Ainsi, ce projet visait à évaluer le rôle et possiblement l’effet cardioprotecteur de ligands sélectifs du récepteur CD36 sur la blessure au myocarde en I/R. Des souris CD36+/+ et CD36-/- ont été traitées quotidiennement avec le EP 80317, le CP-3(iv) ou le véhicule pendant 14 jours avant de subir la ligature temporaire de l’artère coronaire antérieure descendante gauche (LAD). Notre première étude a montré que le EP 80317 exerce un effet cardioprotecteur puissant tel que montré par la réduction de la surface des lésions et l’amélioration de la fonction cardiaque in vivo suivant la blessure au myocarde en I/R. De plus, le EP 80317 a réduit l’internalisation totale d’AGNE dans le myocarde, mesurée in vivo par l’imagerie métabolique cardiaque, en accord avec la diminution du niveau circulant d’AGNE. Une réduction de la lipolyse révélée par une perfusion de radiotraceur de palmitate et une augmentation du niveau d’expression de gènes adipogéniques et anti-lipolytiques appuient davantage l’effet du EP 80317 dans la prévention de la mobilisation délétère d’acides gras du tissu adipeux. Notre deuxième étude a investigué le mécanisme cardioprotecteur d’une nouvelle génération de ligands dotés d’une plus grande affinité de liaison envers le CD36. Cette étude a montré que le CP-3(iv) est aussi pourvu d’un puissant effet cardioprotecteur comme le montre la réduction de la taille de l’infarctus et l’amélioration de la fonction cardiaque post-I/R du myocarde qui est fonction d’une signalisation métabolique et anti-oxydante de l’adiponectine. En effet, l’augmentation des principales voies de signalisation régulant la sécrétion de l’adiponectine et des gènes antioxydants a été démontrée dans le tissu adipeux suivant l’I/R du myocarde et un traitement avec le CP-3(iv). L’activation de la protéine kinase B ou Akt dans le myocarde avec la diminution de la génération de ROS et de la signalisation de mort cellulaire appuient davantage le rôle cardioprotecteur du CP-3(iv) dans l’I/R du myocarde. En conclusion, le travail présenté dans cette thèse soutient qu’une signalisation du CD36 par le EP 80317 et le CP-3(iv) pourrait s’avérer être une nouvelle approche thérapeutique dans le traitement de la maladie cardiaque ischémique. Ces ligands synthétiques sélectifs envers le CD36 provoquent un effet salutaire sur le myocarde ischémique par le biais d’une amélioration du profil métabolique dans les premières heures de la reperfusion. Le EP 80317 réduit le niveau délétère d’AGNE et leur internalisation dans le cœur en situation d’excès, tandis que le CP-3(iv) augmente le niveau bénéfique d’adiponectine et son effet cardioprotecteur.

The impact of flavonoids on memory: physiological and molecular considerations

Emerging evidence suggests that a group of dietary-derived phytochemicals known as flavonoids are able to induce improvements in memory acquisition, consolidation, storage and retrieval. These low molecular weight polyphenols are widespread in the human diet, are absorbed to only a limited degree and localise in the brain at low concentration. However, they have been found to be highly effective in reversing age-related declines in memory via their ability to interact with the cellular and molecular architecture of the brain responsible for memory. These interactions include an ability to activate signalling pathways, critical in controlling synaptic plasticity, and a potential to induce vascular effects capable of causing new nerve cell growth in the hippocampus. Their ability to activate the extracellular signal-regulated kinase (ERK1/2) and the protein kinase B (PKB/Akt) signalling pathways, leading to the activation of the cAMP response element-binding protein (CREB), a transcription factor responsible for increasing the expression of a number of neurotrophins important in de. ning memory, will be discussed. How these effects lead to improvements in memory through induction of synapse growth and connectivity, increases in dendritic spine density and the functional integration of old and new neurons will be illustrated. The overall goal of this critical review is to emphasize future areas of investigation as well as to highlight these dietary agents as promising candidates for the design of memory-enhancing drugs with relevance to normal and pathological brain ageing (161 references).

Exogenous insulin stimulates glycogen accumulation in Rhipicephalus (Boophilus) microplus embryo cell line BME26 via PI3K/AKT pathway

Ticks are obligatory blood-feeding arthropods and important vectors of both human and animal disease agents. Besides its metabolic role, insulin signaling pathway (ISP) is widely described as crucial for vertebrate and invertebrate embryogenesis, development and cell survival. In such cascade, Phosphatidylinositol 3-OH Kinase (PI3K) is hierarchically located upstream Protein Kinase B (PKB). To study the insulin-triggered pathway and its possible roles during embryogenesis we used a culture of embryonic Rhipicephalus microplus cells (BME26). Exogenous insulin elevated cell glycogen content in the absence of fetal calf serum (FCS) when compared to cells without treatment. Moreover, in the presence of PI3K inhibitors (Wortmannin or LY294002) these effects were blocked. We observed an increase in the relative expression level of PI3K`s regulatory subunit (p85), as determined by qRT-PCR. In the presence of PI3K inhibitors these effects on transcription were also reversed. Additionally, treatment with Wortmannin increased the expression level of the insulin-regulated downstream target glycogen synthase kinase 3 beta (GSK3 beta). The p85 subunit showed elevated transcription levels in ovaries from fully engorged females, but was differentially expressed during tick embryogenesis. These results strongly suggest the presence of an insulin responsive machinery in BME26 cells, and its correlation with carbohydrate/glycogen metabolism also during embryogenesis. (C) 2009 Published by Elsevier Inc.

Insulin signaling and action in cultured skeletal muscle cells from lean healthy humans with high and low insulin sensitivity

The aim of these studies was to investigate whether insulin resistance is primary to skeletal muscle. Myoblasts were isolated from muscle biopsies of 8 lean insulin-resistant and 8 carefully matched insulin-sensitive subjects (metabolic clearance rates as determined by euglycemic-hyperinsulinemic clamp: 5.8 +/- 0.5 vs. 12.3 +/- 1.7 ml x kg(-1) x min(-1), respectively; P < or = 0.05) and differentiated to myotubes. In these cells, insulin stimulation of glucose uptake, glycogen synthesis, insulin receptor (IR) kinase activity, and insulin receptor substrate 1-associated phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-kinase) activity were measured. Furthermore, insulin activation of protein kinase B (PKB) was compared with immunoblotting of serine residues at position 473. Basal glucose uptake (1.05 +/- 0.07 vs. 0.95 +/- 0.07 relative units, respectively; P = 0.49) and basal glycogen synthesis (1.02 +/- 0.11 vs. 0.98 +/- 0.11 relative units, respectively; P = 0.89) were not different in myotubes from insulin-resistant and insulin-sensitive subjects. Maximal insulin responsiveness of glucose uptake (1.35 +/- 0.03-fold vs. 1.41 +/- 0.05-fold over basal for insulin-resistant and insulin-sensitive subjects, respectively; P = 0.43) and glycogen synthesis (2.00 +/- 0.13-fold vs. 2.10 +/- 0.16-fold over basal for insulin-resistant and insulin-sensitive subjects, respectively; P = 0.66) were also not different. Insulin stimulation (1 nmol/l) of IR kinase and PI 3-kinase were maximal within 5 min (approximately 8- and 5-fold over basal, respectively), and insulin activation of PKB was maximal within 15 min (approximately 3.5-fold over basal). These time kinetics were not significantly different between groups. In summary, our data show that insulin action and signaling in cultured skeletal muscle cells from normoglycemic lean insulin-resistant subjects is not different from that in cells from insulin-sensitive subjects. This suggests an important role of environmental factors in the development of insulin resistance in skeletal muscle.

Rapamycin impairs endothelial cell function in human internal thoracic arteries.

BACKGROUND Definitive fate of the coronary endothelium after implantation of a drug-eluting stent remains unclear, but evidence has accumulated that treatment with rapamycin-eluting stents impairs endothelial function in human coronary arteries. The aim of our study was to demonstrate this phenomenon on functional, morphological and biochemical level in human internal thoracic arteries (ITA) serving as coronary artery model. METHODS After exposure to rapamycin for 20 h, functional activity of ITA rings was investigated using the organ bath technique. Morphological analysis was performed by scanning electron microscopy and evaluated by two independent observers in blinded fashion. For measurement of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) release, mammalian target of rapamycin (mTOR) and protein kinase B (PKB) (Akt) activation, Western blotting on human mammary epithelial cells-1 and on ITA homogenates was performed. RESULTS Comparison of the acetylcholine-induced relaxation revealed a significant concentration-dependent decrease to 66 ± 7 % and 36 ± 7 % (mean ± SEM) after 20-h incubation with 1 and 10 μM rapamycin. Electron microscopic evaluation of the endothelial layer showed no differences between controls and samples exposed to 10 μM rapamycin. Western blots after 20-h incubation with rapamycin (10 nM-1 μM) revealed a significant and concentration-dependent reduction of p (Ser 1177)-eNOS (down to 38 ± 8 %) in human mammary epithelial cells (Hmec)-1. Furthermore, 1 μM rapamycin significantly reduced activation of p (Ser2481)-mTOR (58 ± 11 %), p (Ser2481)-mTOR (23 ± 4 %) and p (Ser473)-Akt (38 ± 6 %) in ITA homogenates leaving Akt protein levels unchanged. CONCLUSIONS The present data suggests that 20-h exposure of ITA rings to rapamycin reduces endothelium-mediated relaxation through down-regulation of Akt-phosphorylation via the mTOR signalling axis within the ITA tissue without injuring the endothelial cell layer.

Le glucagon-like peptide-I : un facteur de croissance et une hormone anti-apoptotique pour la cellule pancréatique[bêta] : étude de la transduction du signal

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Ionic, cellular and molecular mechanisms underlying the QT prolongation and arrhythmias in diabetic cardiocomplications

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Molecular mechanism of insulin-enhancing and -mimetic action of Vanadium compounds

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Le glucagon-like peptide-I : un facteur de croissance et une hormone anti-apoptotique pour la cellule pancréatique[bêta] : étude de la transduction du signal

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.