Evaluation of some residual bioactivities of microencapsulated Phaseolus lunatus protein fraction with carboxymethylated flamboyant (Delonix regia) gum/sodium alginate

Recent studies have shown the beneficial effect of peptides, an unexploited source could be Phaseolus lunatus being an important raw material for those functional products in order to improve their utilization. In addition to improve the beneficial effect of bioactive peptides the microencapsulation could be a way to protect the peptides against the environment to which they are exposed. P. lunatus protein fraction (<10 kDa of weight) was encapsulated using a blend of carboxymethylated flamboyant gum (CFG) and sodium alginate (SA) at different concentrations of CaCl2 and hardening times. After in vitro digestion of microcapsules the residual activity, in the intestinal system, both inhibition of agiotensin-converting enzyme (I-ACE) and antioxidant activity obtained were in a range of 0.019-0.136 mg/mL and 570.64-813.54 mM of TEAC respectively. The microencapsulation employed CFG/SA blends could be used controlled delivery of peptide fractions with potential use as a nutraceutical or therapeutic agents.

Mutagénèse semi-aléatoire au site actif de la DHFR humaine : création et caractérisation de variantes hautement résistantes au MTX.

La dihydrofolate réductase humaine (DHFRh) est une enzyme essentielle à la prolifération cellulaire. Elle réduit le dihydrofolate en tétrahydrofolate, un co-facteur impliqué dans la biosynthèse des purines et du thymidylate. La DHFRh est une cible de choix pour des agents de chimiothérapie comme le méthotrexate (MTX), inhibant spécifiquement l’enzyme ce qui mène à un arrêt de la prolifération et ultimement à la mort cellulaire. Le MTX est utilisé pour le traitement de plusieurs maladies prolifératives, incluant le cancer. La grande utilisation du MTX dans le milieu clinique a mené au développement de mécanismes de résistance, qui réduisent l’efficacité de traitement. La présente étude se penche sur l’un des mécanismes de résistance, soit des mutations dans la DHFRh qui réduisent son affinité pour le MTX, dans le but de mieux comprendre les éléments moléculaires requis pour la reconnaissance de l’inhibiteur au site actif de l’enzyme. En parallèle, nous visons à identifier des variantes plus résistantes au MTX pour leur utilisation en tant que marqueurs de sélection en culture cellulaire pour des systèmes particuliers, tel que la culture de cellules hématopoïétiques souches (CHS), qui offrent des possibilités intéressantes dans le domaine de la thérapie cellulaire. Pour étudier le rôle des différentes régions du site actif, et pour vérifier la présence d’une corrélation entre des mutations à ces régions et une augmentation de la résistance au MTX, une stratégie combinatoire a été dévelopée pour la création de plusieurs banques de variantes à des résidus du site actif à proximité du MTX lié. Les banques ont été sélectionnées in vivo dans un système bactérien en utilisant des milieux de croissance contenant des hautes concentrations de MTX. La banque DHFRh 31/34/35 généra un nombre considérable de variantes combinatoires de la DHFRh hautement résistantes au MTX. Les variantes les plus intéressantes ont été testées pour leur potentiel en tant que marqueur de sélection dans plusieurs lignées cellulaires, dont les cellules hématopoïétiques transduites. Une protection complète contre les effets cytotoxiques du MTX a été observée chez ces cellules suite à leur infection avec les variantes combinatoires. Pour mieux comprendre les causes moléculaires reliées à la résistance au MTX, des études de structure tridimensionnelle de variantes liées au MTX ont été entreprises. La résolution de la structure de la double variante F31R/Q35E lié au MTX a révélé que le phénotype de résistance était attribuable à d’importantes différences entre le site actif de la double variante et de l’enzyme native, possiblement dû à un phénomème dynamique. Une compréhension plus générale de la reconnaissance et la résistance aux antifolates a été réalisée en comparant des séquences et des structures de variantes de la DHFR résistants aux antifolates et provenant de différentes espèces. En somme, ces travaux apportent de nouveaux éléments pour la comprehension des intéractions importantes entre une enzyme et un ligand, pouvant aider au développement de nouveaux antifolates plus efficaces pour le traitement de diverses maladies. De plus, ces travaux ont généré de nouveaux gènes de résistance pouvant être utilisés en tant que marqueurs de sélection en biologie cellulaire.

Dissecting cell cycle protein complexes using the pptimized yeast cytosine deaminase protein-fragment complementation assay “You too can play with an edge”

Les protéines sont les produits finaux de la machinerie génétique. Elles jouent des rôles essentiels dans la définition de la structure, de l'intégrité et de la dynamique de la cellule afin de promouvoir les diverses transformations chimiques requises dans le métabolisme et dans la transmission des signaux biochimique. Nous savons que la doctrine centrale de la biologie moléculaire: un gène = un ARN messager = une protéine, est une simplification grossière du système biologique. En effet, plusieurs ARN messagers peuvent provenir d’un seul gène grâce à l’épissage alternatif. De plus, une protéine peut adopter plusieurs fonctions au courant de sa vie selon son état de modification post-traductionelle, sa conformation et son interaction avec d’autres protéines. La formation de complexes protéiques peut, en elle-même, être déterminée par l’état de modifications des protéines influencées par le contexte génétique, les compartiments subcellulaires, les conditions environmentales ou être intrinsèque à la croissance et la division cellulaire. Les complexes protéiques impliqués dans la régulation du cycle cellulaire sont particulièrement difficiles à disséquer car ils ne se forment qu’au cours de phases spécifiques du cycle cellulaire, ils sont fortement régulés par les modifications post-traductionnelles et peuvent se produire dans tous les compartiments subcellulaires. À ce jour, aucune méthode générale n’a été développée pour permettre une dissection fine de ces complexes macromoléculaires. L'objectif de cette thèse est d'établir et de démontrer une nouvelle stratégie pour disséquer les complexes protéines formés lors du cycle cellulaire de la levure Saccharomyces cerevisiae (S. cerevisiae). Dans cette thèse, je décris le développement et l'optimisation d'une stratégie simple de sélection basée sur un essai de complémentation de fragments protéiques en utilisant la cytosine déaminase de la levure comme sonde (PCA OyCD). En outre, je décris une série d'études de validation du PCA OyCD afin de l’utiliser pour disséquer les mécanismes d'activation des facteurs de transcription et des interactions protéine-protéines (IPPs) entre les régulateurs du cycle cellulaire. Une caractéristique clé du PCA OyCD est qu'il peut être utilisé pour détecter à la fois la formation et la dissociation des IPPs et émettre un signal détectable (la croissance des cellules) pour les deux types de sélections. J'ai appliqué le PCA OyCD pour disséquer les interactions entre SBF et MBF, deux facteurs de transcription clés régulant la transition de la phase G1 à la phase S. SBF et MBF sont deux facteurs de transcription hétérodimériques composés de deux sous-unités : une protéine qui peut lier directement l’ADN (Swi4 ou Mbp1, respectivement) et une protéine commune contenant un domain d’activation de la transcription appelée Swi6. J'ai appliqué le PCA OyCD afin de générer un mutant de Swi6 qui restreint ses activités transcriptionnelles à SBF, abolissant l’activité MBF. Nous avons isolé des souches portant des mutations dans le domaine C-terminal de Swi6, préalablement identifié comme responsable dans la formation de l’interaction avec Swi4 et Mbp1, et également important pour les activités de SBF et MBF. Nos résultats appuient un modèle où Swi6 subit un changement conformationnel lors de la liaison à Swi4 ou Mbp1. De plus, ce mutant de Swi6 a été utilisé pour disséquer le mécanisme de régulation de l’entrée de la cellule dans un nouveau cycle de division cellulaire appelé « START ». Nous avons constaté que le répresseur de SBF et MBF nommé Whi5 se lie directement au domaine C-terminal de Swi6. Finalement, j'ai appliqué le PCA OyCD afin de disséquer les complexes protéiques de la kinase cycline-dépendante de la levure nommé Cdk1. Cdk1 est la kinase essentielle qui régule la progression du cycle cellulaire et peut phosphoryler un grand nombre de substrats différents en s'associant à l'une des neuf protéines cycline régulatrice (Cln1-3, Clb1-6). Je décris une stratégie à haut débit, voir à une échelle génomique, visant à identifier les partenaires d'interaction de Cdk1 et d’y associer la cycline appropriée(s) requise(s) à l’observation d’une interaction en utilisant le PCA OyCD et des souches délétées pour chacune des cyclines. Mes résultats nous permettent d’identifier la phase(s) du cycle cellulaire où Cdk1 peut phosphoryler un substrat particulier et la fonction potentielle ou connue de Cdk1 pendant cette phase. Par exemple, nous avons identifié que l’interaction entre Cdk1 et la γ-tubuline (Tub4) est dépendante de Clb3. Ce résultat est conforme au rôle de Tub4 dans la nucléation et la croissance des faisceaux mitotiques émanant des centromères. Cette stratégie peut également être appliquée à l’étude d'autres IPPs qui sont contrôlées par des sous-unités régulatrices.

Étude des interactions supramoléculaires par modélisation moléculaire

L’avancée des infrastructures informatiques a permis l’émergence de la modélisation moléculaire. À cet effet, une multitude de modèles mathématiques sont aujourd’hui disponibles pour simuler différents systèmes chimiques. À l’aide de la modélisation moléculaire, différents types d’interactions chimiques ont été observés. À partir des systèmes les plus simples permettant l’utilisation de modèles quantiques rigoureux, une série d’approximations a été considérée pour rendre envisageable la simulation de systèmes moléculaires de plus en plus complexes. En premier lieu, la théorie de la fonctionnelle de densité dépendante du temps a été utilisée pour simuler les énergies d’excitation de molécules photoactives. De manière similaire, la DFT indépendante du temps a permis la simulation du pont hydrogène intramoléculaire de structures analogues au 1,3,5-triazapentadiène et la rationalisation de la stabilité des états de transition. Par la suite, la dynamique moléculaire et la mécanique moléculaire ont permis de simuler les interactions d’un trimère d’acide cholique et d’un pyrène dans différents solvants. Cette même méthodologie a été utilisée pour simuler les interactions d’un rotaxane-parapluie à l’interface d’un système biphasique. Finalement, l’arrimage moléculaire et les fonctions de score ont été utilisés pour simuler les interactions intermoléculaires entre une protéine et des milliers de candidats moléculaires. Les résultats ont permis de mettre en place une stratégie de développement d’un nouvel inhibiteur enzymatique.

Amélioration des résultats cliniques en chirurgie cardiaque

Des éléments contributifs à plusieurs facettes de la chirurgie cardiaque ont été étudiés dans la présente thèse. Le premier manuscrit adresse la problématique de l’accident cérébro-vasculaire (ACV) post-opératoire. Nous avons analysé de façon rétrospective la médication prise en pré-opératoire de 6813 patients nécessitant une chirurgie de revascularisation coronarienne. Le but étant d’établir si la présence d’une médication précise (aspirine, inhibiteur de l’enzyme de conversion de l’angiotensine, statine, bêta-bloqueur) peut agir en pré-opératoire pour diminuer le risque d’ACV. En analyse multivariée, la combinaison de la prise de bêta-bloqueurs avec une statine a produit un ratio de cote de 0,37, suggérant un effet protecteur très important. Dans le deuxième manuscrit, je présente une étude ciblant les patients avec insuffisance mitrale ischémique modérée. Trente et un patients furent randomisés entre un traitement par pontages seuls vs pontages et annuloplastie mitrale restrictive. L’insuffisance mitrale a disparu en post-opératoire immédiat en présence de l’annuloplastie alors qu’aucun effet immédiat de la revascularisation coronarienne n’était noté sur l’insuffisance mitrale. Un an suivant la chirurgie, une insuffisance mitrale légère est réapparue chez le groupe ayant subi l’annuloplastie alors que les patients du groupe pontages seuls ont remodelé leur ventricule gauche et diminué l’importance de leur insuffisance mitrale au même niveau que le groupe annuloplastie. Aucun des marqueurs d’évolution clinique, tant au niveau symptomatique qu’au niveau de la survie ne diffère entre les groupes. La troisième étude est un suivi sur 20 ans des patients ayant eu des remplacements valvulaires mitraux ou aortiques avec une prothèse mécanique Carbomedics. Cette étude démontre une excellente survie avec un taux de complications valvulaires hémorragiques, thrombotiques, thrombo-emboliques, et d’endocardite favorable comparé aux autres types de prothèse et une absence de bris mécanique.

“Stress Responses of Stinging Catfish Heteropneustes fassilis (Bloch) to Organophosphorus Insecticide Monocrotophos”

Poisoning by pesticides from agricultural fields is a serious water pollution problem and its environmental long-term effect may result in the incidence of poisoning of fish and other aquatic life forms (jyothi and Narayan, 1999). Fishes like Heteropneustesfbssilis and C/arius batrac/nus are especially prone to serious pesticide pollution as their habitat is mostly the agriculture area. Though only few studies are conducted in this area, it can be assessed from the local information that, population of such fish is on the verge of vulnerability due to extensive use of pesticides. The knowledge of sublethal effects of xenobiotic compounds on hematological parameters, enzyme activities and metabolite concentrations is very important to delineate the fish health status and provide a future understanding of ecological impacts. These pesticides act by causing inhibition of cholinesterase enzymes (ChE) by formation of enzyme inhibitor complex (O'Brien, 1976) and damaging the nervous system. These effects may result in metabolic disorders. Associated to cholinesterase activities, a study of other enzymes such as phosphatases and aminotransferases close to intermediary metabolite determination provides a wider view of metabolism. Interest in toxicological aspects has grown in recent years and research is now increasingly focused on mechanistic aspects of oxidative damage and cellular responses in biological system. The term ‘biomarker’ is generally used in a broad sense to include almost any measurement reflecting an interaction between a biological system and a potential hazard, which may be chemical, physical or biological (WHO, 1993). As biomarker stands for immediate responses, they are used as early warning signals of biological effects caused by environmental pollutants. The present work attempts to assess the toxicity of organophosphorus insecticide monocrotophos on the experimental organism selected for this study namely stinging catfish (Heteropneustesfossi/is) (Bloch), and to probe into the stress responses of the organism

Genistein affects the expression of genes involved in blood pressure regulation and angiogenesis in primary human endothelial cells

Background: Several lines of evidence suggest that the dietary isoflavone genistein (Gen) has beneficial effects with regard to cardiovascular disease and in particular on aspects related to blood pressure and angiogenesis. The biological action of Gen may be, at Least in part, attributed to its ability to affect cell signalling and response. However, so far, most of the molecular mechanisms underlying the activity of Gen in the endothelium are unknown. Methods and results: To examine the transcriptional response to 2.5 mu M Gen on primary human endothelial cells (HUVEC), we applied cDNA array technology both under baseline condition and after treatment with the pro-atherogenic stimulus, copper-oxidized LDL. The alteration of the expression patterns of individual transcripts was substantiated using either RT-PCR or Northern blotting. Gen significantly affected the expression of genes encoding for proteins centrally involved in the vascular tone such as endothelin-converting enzyme-1, endothetin-2, estrogen related receptor a and atria[ natriuretic peptide receptor A precursor. Furthermore, Gen countered the effect of oxLDL on mRNA levels encoding for vascular endothelial growth factor receptor 165, types 1 and 2. Conclusions: Our data indicate that physiologically achievable levels of Gen change the expression of mRNA encoding for proteins involved in the control of blood pressure under baseline conditions and reduce the angiogenic response to oxLDL in the endothelium. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Protein phosphatase 2A mediates resensitization of the neurokinin 1 receptor

Activated G protein-coupled receptors (GPCRs) are phosphorylated and interact with beta-arrestins, which mediate desensitization and endocytosis. Endothelin-converting enzyme-1 (ECE-1) degrades neuropeptides in endosomes and can promote recycling. Although endocytosis, dephosphorylation, and recycling are accepted mechanisms of receptor resensitization, a large proportion of desensitized receptors can remain at the cell surface. We investigated whether reactivation of noninternalized, desensitized (phosphorylated) receptors mediates resensitization of the substance P (SP) neurokinin 1 receptor (NK(1)R). Herein, we report a novel mechanism of resensitization by which protein phosphatase 2A (PP2A) is recruited to dephosphorylate noninternalized NK(1)R. A desensitizing concentration of SP reduced cell-surface SP binding sites by only 25%, and SP-induced Ca(2+) signals were fully resensitized before cell-surface binding sites started to recover, suggesting resensitization of cell-surface-retained NK(1)R. SP induced association of beta-arrestin1 and PP2A with noninternalized NK(1)R. beta-Arrestin1 small interfering RNA knockdown prevented SP-induced association of cell-surface NK(1)R with PP2A, indicating that beta-arrestin1 mediates this interaction. ECE-1 inhibition, by trapping beta-arrestin1 in endosomes, also impeded SP-induced association of cell-surface NK(1)R with PP2A. Resensitization of NK(1)R signaling required both PP2A and ECE-1 activity. Thus, after stimulation with SP, PP2A interacts with noninternalized NK(1)R and mediates resensitization. PP2A interaction with NK(1)R requires beta-arrestin1. ECE-1 promotes this process by releasing beta-arrestin1 from NK(1)R in endosomes. These findings represent a novel mechanism of PP2A- and ECE-1-dependent resensitization of GPCRs.

Enhancement of the citrulline-nitric oxide cycle in astroglioma cells by the proline-rich peptide-10c from Bothrops jararaca venom

The biological activity of the proline rich decapeptde Bj PRO 10c a processing product of the C type natriuretic peptide precursor protein, expressed in the brain and the venom gland of the pit viper Bothrops jararaca, was originally attributed to the inhibition of the somatic angiotensm converting enzyme activity with subsequent ant hypertensive effect However recent results suggest broader biological activity may also be involved in the cardiovascular effects of this peptide Here we show that Bj PRO 10c enhances and sustains the generation of nitric made (NO) by regulating argininosuccinate synthase activity and thereby velocity of the citrulline NO cycle Bj PRO 10c-mediated effects not restricted to the cardiovascular system since NO production was also induced in cells of astroglial origin Bj PRO 10c was internalized by C6 astroglioma cells where it induces NO production and upregulation of the citrulline NO cycle cells in a dose dependent fashion In view of that, astroglial cells function as L arginine pool for NO production in neighboring neurons, we suggest a regulatory function for Bj PRO-10c on the metabolism of this gaseous neurotransmitter in the CNS Moreover, proliferation of astroglial cells was reduced in the presence of Bj PRO 10c however, cell death was not induced Since NO donors have been studied for the treatment of solid cancers Bj PRO 10c may serve as structural model for developing drugs to improve the effects of cancer therapy based on the peptide`s ability to augment NO production (C) 2010 Elsevier B V All rights reserved

TUMOR NECROSIS FACTOR IS NOT ASSOCIATED WITH INTESTINAL ISCHEMIA/REPERFUSION-INDUCED LUNG INFLAMMATION

Intestinal ischemia-reperfusion (I/R) injury may cause acute systemic and lung inflammation. Here, we revisited the role of TNF-alpha in an intestinal I/R model in mice, showing that this cytokine is not required for the local and remote inflammatory response upon intestinal I/R injury using neutralizing TNF-alpha antibodies and TNF ligand-deficient mice. We demonstrate increased neutrophil recruitment in the lung as assessed by myeloperoxidase activity and augmented IL-6, granulocyte colony-stimulating factor, and KC levels, whereas TNF-alpha levels in serum were not increased and only minimally elevated in intestine and lung upon intestinal I/R injury. Importantly, TNF-alpha antibody neutralization neither diminished neutrophil recruitment nor any of the cytokines and chemokines evaluated. In addition, the inflammatory response was not abrogated in TNF and TNF receptors 1 and 2-deficient mice. However, in view of the damage on the intestinal barrier upon intestinal I/R with systemic bacterial translocation, we asked whether Toll-like receptor (TLR) activation is driving the inflammatory response. In fact, the inflammatory lung response is dramatically reduced in TLR2/4-deficient mice, confirming an important role of TLR receptor signaling causing the inflammatory lung response. In conclusion, endogenous TNF-alpha is not or minimally elevated and plays no role as a mediator for the inflammatory response upon ischemic tissue injury. By contrast, TLR2/4 signaling induces an orchestrated cytokine/chemokine response leading to local and remote pulmonary inflammation, and therefore disruption of TLR signaling may represent an alternative therapeutic target.

Anxiogenic-like effects induced by NMDA receptor activation are prevented by inhibition of neuronal nitric oxide synthase in the periaqueductal gray in mice

Glutamate-NMDA (N-methyl-D-aspartate) receptor activation within the periaqueductal gray (PAG) leads to antinociceptive, autonomic and behavioral responses characterized as the fear reaction. We have recently demonstrated that the vigorous defensive-like behaviors (e.g. jumping and running) and antinociception induced by intra-PAG injection of N-methyl-D-aspartate (NMDA) were completely blocked by prior infusion of N(omega)-propyl-L-arginine (NPLA), a specific neuronal nitric oxide synthesis (nNOS) enzyme inhibitor, into the same midbrain structure. It remains unclear however, whether the inhibition of nNOS within the mouse PAG changes the anxiety-like behavior per se or the effects of the inhibition of nNOS depend on the suppression of downstream of glutamate-NMDA receptor activation. This study investigated whether intra-PAG infusion of NPLA (i) attenuates anxiety in the elevated plus-maze (EPM) and (ii) antagonizes the anxiogenic-like effects induced by intra-PAG injection of NMDA. Test sessions were videotaped and subsequently scored for conventional indices of anxiety (percentage of open arm entries and percentage of open arm time) and locomotor activity (closed arm entries). Results showed that intra-PAG infusions of NPLA (0.2, 0.4 or 0.8 nmol/0.1 mu l) did not alter significantly any behavioral response in the EPM when compared to control group (Experiment 1). Intra-PAG infusion of NMDA (0 and 0.02 nmol/0.1 mu l; a dose that does not provoke vigorous defensive behaviors per se in mice) significantly reduced open arm exploration, confirming an anxiogenic-like effect (Experiment 2). When injected into the PAG 10 min prior local NMDA injection (0.02 nmol/0.1 mu l), NPLA (0.4 nmol/0.1 mu l) was able to revert the anxiogenic-like effect of glutamate-NMDA receptor activation. Neither intra-PAG infusion of NMDA nor NPLA altered closed arm entries, a widely used measure of locomotor activity in the EPM. These results suggest that intra-PAG nitric oxide synthesis does not play a role on anxiety-like behavior elicited during EPM exposure; however its synthesis is important for the proaversive effects produced by activation of glutamate-NMDA receptors located within this limbic midbrain structure. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

Structure and catalytic mechanism of glucosamine 6-phosphate deaminase from Escherichia coli at 2.1 Å resolution

Background: Glucosamine 6-phosphate deaminase from Escherichia coli is an allosteric hexameric enzyme which catalyzes the reversible conversion of D-glucosamine 6-phosphate into D-fructose 6-phosphate and ammonium ion and is activated by N-acetyl-D-glucosamine 6-phosphate. Mechanistically, it belongs to the group of aldose-ketose isomerases, but its reaction also accomplishes a simultaneous amination/deamination. The determination of the structure of this protein provides fundamental knowledge for understanding its mode of action and the nature of allosteric conformational changes that regulate its function. Results: The crystal structure of glucosamine 6-phosphate deaminase with bound phosphate ions is presented at 2.1 Å resolution together with the refined structures of the enzyme in complexes with its allosteric activator and with a competitive inhibitor. The protein fold can be described as a modified NAD-binding domain. Conclusions: From the similarities between the three presented structures, it is concluded that these represent the enzymatically active R state conformer. A mechanism for the deaminase reaction is proposed. It comprises steps to open the pyranose ring of the substrate and a sequence of general base-catalyzed reactions to bring about isomerization and deamination, with Asp72 playing a key role as a proton exchanger.

Structural basis for inhibition of cyclin-dependent kinase 9 by flavopiridol

Flavopiridol has been shown to potently inhibit CDK1 and 2 (cyclin-dependent kinases 1 and 2) and most recently it has been found that it also inhibits CDK9. The complex CDK9-cyclin T1 controls the elongation phase of transcription by RNA polymerase II. The present work describes a molecular model for the binary complex CDK9-flavopiridol. This structural model indicates that the inhibitor strongly binds to the ATP-binding pocket of CDK9 and the structural comparison of the complex CDK2-flavopiridol correlates the structural differences with differences in inhibition of these CDKs by flavopiridol. This structure opens the possibility of testing new inhibitor families, in addition to new substituents for the already known leading structures such as flavones and adenine derivatives. © 2002 Elsevier Science (USA). All rights reserved.

Purification and characterization of xylanases from Aspergillus giganteus

A strain of Aspergillus giganteus cultivated in a medium with xylan produced two xylanases (xylanase I and II) which were purified to homogeneity. Their molar mass, estimated by SDS-PAGE, were 21 and 24 kDa, respectively. Both enzymes are glycoproteins with 50°C temperature optimum; optimum pH was 6.0-6.5 for xylanase I and 6.0 for xylanase II. At 50°C xylanase I exhibited higher thermostability than xylanase II. Hg2+, Cu 2+ and SDS were strong inhibitors, 1,4-dithiothreitol stimulated the reaction of both enzymes. Both xylanases are xylan-specific; kinetic parameters indicated higher efficiency in the hydrolysis of oat spelts xylan. In hydrolysis of this substrate, xylotriose, xylotetraose and larger xylooligosaccharides were released and hence the enzymes were classified as endoxylanases.

Proteinase-activated receptor-2 (PAR2) agonist causes periodontitis in rats

Proteinase-activated receptor-2 (PAR2) is a G-protein-coupled receptor that mediates cellular responses to extracellular proteinases. Since PAR2 is expressed by oral epithelial cells, osteoblasts, and gingival fibroblasts, where its activation releases interleukin-8, we hypothesized that PAR2 activation may participate in periodontal disease in vivo. We investigated the role of PAR2 activation in periodontal disease in rats. Radiographic and enzymatic (myeloperoxidase) analysis revealed that topical application of PAR2 agonist causes periodontitis but also exacerbates existing periodontitis, leading to significant alveolar bone loss and gingival granulocyte infiltration. Inhibition of matrix metalloproteinase (MMP) and cyclo-oxygenase (COX) decreased PAR2 agonist-induced periodontitis. More specifically, the overexpression of COX-1, COX-2, MMP-2, and MMP-9 in gingival tissues suggests that they are involved in PAR 2-induced periodontitis. In conclusion, PAR2 agonist causes periodontitis in rats through a mechanism involving prostaglandin release and MMP activation. Inhibition of PAR2 may represent a novel approach to modulate host response in periodontitis.