968 resultados para Protéine Kinase B (PKB)
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The nucleoside diphosphate (NDP) kinase, Nm23H1, is a highly expressed during neuronal development, whilst induced over-expression in neuronal cells results in increased neurite outgrowth. Extracellular Nm23H1 affects the survival, proliferation and differentiation of non-neuronal cells. Therefore, this study has examined whether extracellular Nm23H1 regulates nerve growth. We have immobilised recombinant Nm23H1 proteins to defined locations of culture plates, which were then seeded with explants of embryonic chick dorsal root ganglia (DRG) or dissociated adult rat DRG neurons. The substratum-bound extracellular Nm23H1 was stimulatory for neurite outgrowth from chick DRG explants in a concentration-dependent manner. On high concentrations of Nm23H1, chick DRG neurite outgrowth was extensive and effectively limited to the location of the Nm23H1, i.e. neuronal growth cones turned away from adjacent collagen-coated substrata. Nm23H1-coated substrata also significantly enhanced rat DRG neuronal cell adhesion and neurite outgrowth in comparison to collagen-coated substrata. These effects were independent of NGF supplementation. Recombinant Nm23H1 (H118F), which does not possess NDP kinase activity, exhibited the same activity as the wild-type protein. Hence, a novel neuro-stimulatory activity for extracellular Nm23H1 has been identified in vitro, which may function in developing neuronal systems. © 2010 Elsevier Inc.
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Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.
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Mevalonate pathway is of important clinical, pharmaceutical and biotechnological relevance. However, lack of the understanding of the phosphorylation mechanism of the kinases in this pathway has limited rationally engineering the kinases in industry. Here the phosphorylation reaction mechanism of a representative kinase in the mevalonate pathway, phosphomevalonate kinase, was studied by using molecular dynamics and hybrid QM/MM methods. We find that a conserved residue (Ser106) is reorientated to anchor ATP via a stable H-bond interaction. In addition, Ser213 located on the α-helix at the catalytic site is repositioned to further approach the substrate, facilitating the proton transfer during the phosphorylation. Furthermore, we elucidate that Lys101 functions to neutralize the negative charge developed at the β-, γ-bridging oxygen atom of ATP during phosphoryl transfer. We demonstrate that the dissociative catalytic reaction occurs via a direct phosphorylation pathway. This is the first study on the phosphorylation mechanism of a mevalonate pathway kinase. The elucidation of the catalytic mechanism not only sheds light on the common catalytic mechanism of GHMP kinase superfamily, but also provides the structural basis for engineering the mevalonate pathway kinases to further exploit their applications in the production of a wide range of fine chemicals such as biofuels or pharmaceuticals.
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La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.
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Les épithéliums recouvrent l’ensemble des surfaces et des cavités internes du corps humain. Le fonctionnement des cellules épithéliales repose sur la répartition des constituants cellulaires au sein de compartiments distincts : un compartiment apical, un compartiment latéral, et un compartiment basal : c’est ce que l’on appelle la polarité apico-basale. Plus de 80 % des cancers proviennent d’un dérèglement des cellules épithéliales. De plus, la polarité épithéliale est perdue lors des stades avancés du cancer, suggérant qu’elle contribue activement à la progression tumorale. C’est pourquoi il apparaît crucial de mieux comprendre les mécanismes qui régulent la polarité épithéliale. La polarité est assurée par un ensemble de protéines réparties au sein des différents compartiments et agissant sous forme de modules très dynamiques. Un de ces modules est articulé autour de la protéine CRB3, qui agit comme un déterminant apical essentiel des cellules épithéliales. L’expression de CRB3 est perdue dans de nombreuses lignées cellulaires cancéreuses en culture, suggérant que CRB3 pourrait détenir des fonctions inhibitrices de certains processus liés à l’avancement tumoral. Cependant, l’impact fonctionnel de la perte de CRB3 dans ces lignées cancéreuses reste encore peu connu, tout comme les mécanismes signalétiques agissant en aval de CRB3. Les travaux présentés dans cette thèse mettent en lumière de nouvelles évidences concernant le rôle fonctionnel de la perte de CRB3 dans différentes lignées cellulaires cancéreuses. Plus précisément, nous montrons que CRB3 détient un rôle signalétique important lui conférant une fonction à la fois dans la morphogenèse épithéliale, mais également dans le maintien de l’intégrité épithéliale. Dans un premier temps, nous montrons que la ré-expression de CRB3 dans des cellules cancéreuses d’origine épithéliale permet le rétablissement d’une morphologie de type épithéliale, en lien avec l’organisation d’un réseau circonférentiel d’acto-myosine. Nous identifions également le sentier signalétique activé en aval de CRB3 et menant à l’activation de la petite GTPase RhoA, nécessaire au remodelage de la morphologie et du réseau d’acto-myosine des cellules cancéreuses. Ce sentier semble notamment jouer un rôle important en aval de CRB3 pour limiter la migration cellulaire. Ensuite, nous montrons que CRB3 contrôle différents sentiers signalétiques, et notamment la voie ERK MAP Kinase, une voie de signalisation fortement dérégulée dans le cancer. Bien que le rôle fonctionnel de cette régulation soit encore inconnu, elle pourrait contribuer à limiter la progression tumorale en aval de CRB3. Enfin, nous montrons que la perte d’expression de Crb3 chez la souris induit une mortalité périnatale associée à des défauts de morphogenèse épithéliale, indiquant que Crb3 est requise pour la viabilité des souris et le développement des structures épithéliales. L’ensemble de ces travaux contribue à une meilleure compréhension des mécanismes liant la perte de la polarité épithéliale à l’avancement du processus tumoral, et vise à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter contre le développement de.cancers.
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Résumé: L’autophagie est un processus essentiel au maintien de l’homéostasie cellulaire. Elle permet de dégrader et recycler aussi bien des organelles entières que des composants cytoplasmiques non fonctionnels. De plus, l’augmentation d’autophagie en condition de stress constitue une réponse adaptative favorisant la survie cellulaire. Chez les cardiomyocytes, l’autophagie en condition basale est indispensable au renouvellement, entre autres, des mitochondries et des protéines formant les sarcomères. De plus, les stress tels l’ischémie cardiaque ou la carence en nutriments induisent une augmentation de l’autophagie protectrice. Dans certaines conditions extrêmes, il a été suggéré qu’un surcroît d’autophagie puisse toutefois exacerber la pathologie cardiaque en provoquant la mort des cardiomyocytes. Considérant l’importance de ce processus dans la physiopathologie cardiaque, l’identification des mécanismes signalétiques régulant l’autophagie chez les cardiomyocytes a été le sujet de recherches intenses. À cet effet, l’activation des Mitogen-Activated Protein Kinase (MAPK) a été démontrée pour réguler, avec d’autres voies signalétiques, l’autophagie et l’apoptose des cardiomyocytes. Il est donc probable que les Dual-Specificity Phosphatase (DUSP), enzymes clés contrôlant l’activité des MAPK, participent aussi à la régulation de l’autophagie. Afin de vérifier cette hypothèse, nous avons induit l’autophagie chez des cardiomyocytes isolés de rats nouveau-nés en culture. L’analyse de marqueurs d’autophagie par immunobuvardage démontre que l’activation des MAPK ERK1/2 et p38 corrèle avec l’activité autophagique chez les cardiomyocytes. Dans ces conditions, la diminution d’expression de la majorité des ARNm encodant les différentes DUSP retrouvées chez les cardiomyocytes contraste de façon marquée avec l’augmentation d’expression de l’ARNm Dusp5. De plus, nous avons démontré par une étude de gain de fonction que l’activation soutenue de p38 par surexpression d’un mutant MKK6 constitutivement actif stimule l’autophagie chez les cardiomyocytes. De façon surprenante, la perte de fonction de p38 obtenue par surexpression d’un mutant p38 dominant négatif n’altère en rien la réponse autophagique initiatrice dans notre modèle in vitro. Nos résultats suggèrent que les DUSP puissent réguler, via leurs actions sur les MAPK, d’importantes étapes du processus autophagique chez les cardiomyocytes.
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Résumé: Chaque année, les épidémies saisonnières d’influenza causent de 3 à 5 millions de cas sévères de maladie, entraînant entre 250 000 et 500 000 décès mondialement. Seulement deux classes d’antiviraux sont actuellement commercialisées pour traiter cette infection respiratoire : les inhibiteurs de la neuraminidase, tels que l’oseltamivir (Tamiflu) et les inhibiteurs du canal ionique M2 (adamantanes). Toutefois, leur utilisation est limitée par l’apparition rapide de résistance virale. Il est donc d’un grand intérêt de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de l’influenza. Le virus influenza dépend de l’activation de sa protéine de surface hémagglutinine (HA) pour être infectieux. L’activation a lieu par clivage protéolytique au sein d’une séquence d’acides aminés conservée. Ce clivage doit être effectué par une enzyme de l’hôte, étant donné que le génome du virus ne code pour aucune protéase. Pour les virus infectant l’humain, plusieurs études ont montré le potentiel de protéases à sérine transmembranaires de type II (TTSP) à promouvoir la réplication virale : TMPRSS2, TMPRSS4, HAT, MSPL, Desc1 et matriptase, identifiée récemment par notre équipe (Beaulieu, Gravel et al., 2013), activent l’HA des virus influenza A (principalement H1N1 et H3N2). Toutefois, il existe peu d’information sur le clivage de l’HA des virus influenza B, et seulement TMPRSS2 et HAT ont été identifiées comme étant capables d’activer ce type de virus. Les travaux de ce projet de maîtrise visaient à identifier d’autres TTSP pouvant activer l’HA de l’influenza B. L’efficacité de clivage par la matriptase, hepsine, HAT et Desc1 a été étudiée et comparée entre ces TTSP. Ces quatre protéases s’avèrent capables de cliver l’HA de l’influenza B in vitro. Cependant, seul le clivage par matriptase, hepsine et HAT promeut la réplication virale. De plus, ces TTSP peuvent aussi supporter la réplication de virus influenza A. Ainsi, l’utilisation d’un inhibiteur de TTSP, développé en collaboration avec notre laboratoire, permet de bloquer significativement la réplication virale dans les cellules épithéliales bronchiques humaines Calu-3. Cet inhibiteur se lie de façon covalente et lentement réversible au site actif de la TTSP par un mécanisme slow tight-binding. Puisque cet inhibiteur cible une composante de la cellule hôte, et non une protéine virale, il n’entraîne pas le développement de résistance après 15 passages des virus en présence de l’inhibiteur dans les cellules Calu-3. L’inhibition des TTSP activatrices d’HA dans le système respiratoire humain représente donc une nouvelle stratégie thérapeutique pouvant mener au développement d’antiviraux efficaces contre l’influenza.
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Mutations in the BRAF oncogene have been identified as a tumor-initiating genetic event in mainly melanoma, thyroid and colon cancer, resulting in an initial proliferative stimulus that is followed by a growth arrest period known as oncogene-induced senescence (OIS). It remains unknown what triggers subsequent escape from OIS to allow further tumor progression. A previous analysis revealed that overexpression of splice variant Rac1b occurs in around 80% of colorectal tumors carrying a mutation in BRAF. Using both BRaf-V600E-directed RNAi and overexpression we demonstrate that this mutation does not directly lead to Rac1b overexpression, indicating the latter as an independent event during tumor progression. Nonetheless, we observed that expression of oncogenic BRaf-V600E in non-transformed colonocytes (NCM460 cell line) increased both the transcript and protein levels of p14ARF, p15INK4b and p21CIP1 and led to increased expression of β-galactosidase, all indicators of OIS induction. Interestingly, whereas the protein levels of these markers were reduced upon Rac1b overexpression, the levels of their respective transcripts remained unchanged. Importantly, the co-expression of Rac1b with B-Raf-V600E reverted the OIS phenotype, reducing the expression levels of the cell-cycle inhibitors and β-galactosidase to those of control cells. These data identify increased Rac1b expression as one potential mechanism by which colorectal tumor cells can escape from B-Raf-induced OIS.
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La reconnaissance d’un antigène présenté par les cellules présentatrices d’antigène induit la prolifération et la différenciation des lymphocytes T naïfs en lymphocytes T effecteurs et mémoires. Cette reconnaissance se fait par l’interaction du récepteur des cellules T (TCR) des lymphocytes T et le complexe CMH-peptide présent à la surface des DC. Cependant, des signaux additionnels sont requis, une meilleure activation des lymphocytes T implique des corécepteurs présents à la surface de ces deux types cellulaires. Après l’élimination de l’antigène, la plupart des lymphocytes T effecteurs vont mourir. Une petite population de lymphocytes T va persister pour se différencier en lymphocytes T mémoires capables de protéger l’organisme contre une réinfection. Les signaux qui contrôlent le maintien des lymphocytes T mémoires sont encore mal compris. Pour comprendre le rôle de la molécule de costimulation 4-1BB dans le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires, nous avons émis l’hypothèse que l’état de phosphorylation de la protéine adaptatrice TRAF1, qui se lie à 4-1BB, module le maintien des lymphocytes T CD8 mémoires. Ainsi, nous avons montré par des expériences de spectrométrie de masse que TRAF1 s’associe préférentiellement à TBK1 lorsqu’elle n’est pas phosphorylée. Nous avons aussi montré que la présence de TRAF1 est requise pour stabiliser TBK1 au récepteur 4-1BB après stimulation des lymphocytes T. Par ailleurs, les lymphocytes T CD8 OT-I TRAF1-/- reconstituées avec un mutant phospho-déficient de TRAF1 (S139A) et ensuite différenciées en lymphocytes T mémoires in vitro induisent une activation de la voie de signalisation NF-ĸB contrairement à ceux exprimant la forme phospho-mimétique de TRAF1 (S139D). Ces premières études démontrent l’importance de l’état de phosphorylation de TRAF1 en aval de 4-1BB dans les cellules T. Dans la seconde partie, nous avons évalué le rôle d’un autre corécepteur; la neuropiline 1, dans la maturation des DC. A cet effet, nous avons émis l’hypothèse que l’interaction de la neuropiline 1 et ses ligands contribuerait à la fonction des DC. Nous avons démontré que l’absence de la neuropiline 1 n’a pas d’effet sur la maturation au LPS des DC. Cependant, la présence du VEGF (un ligand de Nrp-1) inhibe la maturation des DC dérivées de la moelle osseuse. Notre étude a démontré que VEGF inhibe l’expression des molécules de costimulation, la sécrétion des cytokines pro inflammatoires et la signalisation TLR4 principalement les voies MAP Kinase et NF-ĸB. Contrairement aux résultats avec les cellules WT, VEGF n’est pas capable d’affecter la maturation, la sécrétion des cytokines et la signalisation TLR4 des DC Nrp1-Lyz où la neuropiline 1 est délétée. Ainsi, nos résultats ont démontré que VEGF inhibe la maturation des DC de façon Nrp1-dépendante. Enfin, l’analyse des molécules partenaires de la neuropiline 1 montre que Nrp1, VEGF et TLR4 se retrouvent dans le même complexe. Nos résultats démontrent que VEGF, en présence de la neuropiline 1 est capable d’interagir avec TLR4 pour inhiber la maturation des DC. Toutefois, en absence de la neuropiline1, VEGF n’est pas capable de recruter TLR4 pour réduire l’expression des molécules de costimulation. Ces études sur les corécepteurs pourraient être importantes dans l’élaboration de nouvelles approches vaccinales.
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IKK epsilon (IKKε) is induced by the activation of nuclear factor-κB (NF-κB). Whole-body IKKε knockout mice on a high-fat diet (HFD) were protected from insulin resistance and showed altered energy balance. We demonstrate that IKKε is expressed in neurons and is upregulated in the hypothalamus of obese mice, contributing to insulin and leptin resistance. Blocking IKKε in the hypothalamus of obese mice with CAYMAN10576 or small interfering RNA decreased NF-κB activation in this tissue, relieving the inflammatory environment. Inhibition of IKKε activity, but not TBK1, reduced IRS-1(Ser307) phosphorylation and insulin and leptin resistance by an improvement of the IR/IRS-1/Akt and JAK2/STAT3 pathways in the hypothalamus. These improvements were independent of body weight and food intake. Increased insulin and leptin action/signaling in the hypothalamus may contribute to a decrease in adiposity and hypophagia and an enhancement of energy expenditure accompanied by lower NPY and increased POMC mRNA levels. Improvement of hypothalamic insulin action decreases fasting glycemia, glycemia after pyruvate injection, and PEPCK protein expression in the liver of HFD-fed and db/db mice, suggesting a reduction in hepatic glucose production. We suggest that IKKε may be a key inflammatory mediator in the hypothalamus of obese mice, and its hypothalamic inhibition improves energy and glucose metabolism.
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Envenoming by the pitviper Bothrops jararacussu produces cardiovascular alterations, including coagulopathy, systemic hemorrhage, hypotension, circulatory shock and renal failure. In this work, we examined the activity of this venom in rat isolated right atria. Incubation with venom (0.025, 0.05, 0.1 and 0.2mg/ml) caused concentration-dependent muscle contracture that was not reversed by washing. Muscle damage was seen histologically and confirmed by quantification of creatine kinase-MB (CK-MB) release. Heating and preincubation of venom with p-bromophenacyl bromide (a phospholipase A2 inhibitor) abolished the venom-induced contracture and muscle damage. In contrast, indomethacin, a non-selective inhibitor of cyclooxygenase, and verapamil, a voltage-gated Ca(2+) channel blocker, did not affect the responses to venom. Preincubation of venom with Bothrops or Bothrops/Crotalus antivenom or the addition of antivenom soon after venom attenuated the venom-induced changes in atrial function and tissue damage. These results indicate that B. jararacussu venom adversely affected rat atrial contractile activity and muscle organization through the action of venom PLA2; these venom-induced alterations were attenuated by antivenom.
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Cardiac arrhythmias are one of the main causes of death worldwide. Several studies have shown that inflammation plays a key role in different cardiac diseases and Toll-like receptors (TLRs) seem to be involved in cardiac complications. In the present study, we investigated whether the activation of TLR4 induces cardiac electrical remodeling and arrhythmias, and the signaling pathway involved in these effects. Membrane potential was recorded in Wistar rat ventricle. Ca(2+) transients, as well as the L-type Ca(2+) current (ICaL) and the transient outward K(+) current (Ito), were recorded in isolated myocytes after 24 h exposure to the TLR4 agonist, lipopolysaccharide (LPS, 1 μg/ml). TLR4 stimulation in vitro promoted a cardiac electrical remodeling that leads to action potential prolongation associated with arrhythmic events, such as delayed afterdepolarization and triggered activity. After 24 h LPS incubation, Ito amplitude, as well as Kv4.3 and KChIP2 mRNA levels were reduced. The Ito decrease by LPS was prevented by inhibition of interferon regulatory factor 3 (IRF3), but not by inhibition of interleukin-1 receptor-associated kinase 4 (IRAK4) or nuclear factor kappa B (NF-κB). Extrasystolic activity was present in 25% of the cells, but apart from that, Ca(2+) transients and ICaL were not affected by LPS; however, Na(+)/Ca(2+) exchanger (NCX) activity was apparently increased. We conclude that TLR4 activation decreased Ito, which increased AP duration via a MyD88-independent, IRF3-dependent pathway. The longer action potential, associated with enhanced Ca(2+) efflux via NCX, could explain the presence of arrhythmias in the LPS group.