Inactivation of Bcl-2 by phosphorylation.

The antiapoptosis potential of Bcl-2 protein is well established, but the mechanism of Bcl-2 action is still poorly understood. Using the phosphatase inhibitor okadaic acid or the chemotherapeutic drug taxol, we found that Bcl-2 was phosphorylated in lymphoid cells. Phospho amino acid analysis revealed that Bcl-2 was phosphorylated on serine. Under similar conditions, okadaic acid or taxol treatment led to the induction of apoptosis in these cells. Thus, phosphorylation of Bcl-2 seems to inhibit its ability to interfere with apoptosis. In addition, phosphorylated Bcl-2 can no longer prevent lipid peroxidation as required to protect cells from apoptosis.

Activation of the Lck tyrosine protein kinase by hydrogen peroxide requires the phosphorylation of Tyr-394.

Exposure of cells to H2O2 mimics many of the effects of treatment of cells with extracellular ligands. Among these is the stimulation of tyrosine phosphorylation. In this study, we show that exposure of cells to H2O2 increases the catalytic activity of the lymphocyte-specific tyrosine protein kinase p56lck (Lck) and induces tyrosine phosphorylation of Lck at Tyr-394, the autophosphorylation site. Using mutant forms of Lck, we found that Tyr-394 is required for H2O2-induced activation of Lck, suggesting that phosphorylation of this site may activate Lck. In addition, H2O2 treatment induced phosphorylation at Tyr-394 in a catalytically inactive mutant of Lck in cells that do not express endogenous Lck. This demonstrates that a kinase other than Lck itself is capable of phosphorylating Lck at the so-called autophosphorylation site and raises the possibility that this as yet unidentified tyrosine protein kinase functions as an activator of Lck. Such an activating enzyme could play an important role in signal transduction in T cells.

Abnormal junctions between surface membrane and sarcoplasmic reticulum in skeletal muscle with a mutation targeted to the ryanodine receptor.

Junctions that mediate excitation-contraction (e-c) coupling are formed between the sarcoplasmic reticulum (SR) and either the surface membrane or the transverse (T) tubules in normal skeletal muscle. Two structural components of the junctions, the feet of the SR and the tetrads of T tubules, have been identified respectively as ryanodine receptors (RyRs, or SR calcium-release channels), and as groups of four dihydropyridine receptors (DHPRs, or voltage sensors of e-c coupling). A targeted mutation (skrrm1) of the gene for skeletal muscle RyRs in mice results in the absence of e-c coupling in homozygous offspring of transgenic parents. The mutant gene is expected to produce no functional RyRs, and we have named the mutant mice "dyspedic" because they lack feet--the cytoplasmic domain of RyRs anchored in the SR membrane. We have examined the development of junctions in skeletal muscle fibers from normal and dyspedic embryos. Surprisingly, despite the absence of RyRs, junctions are formed in dyspedic myotubes, but the junctional gap between the SR and T tubule is narrow, presumably because the feet are missing. Tetrads are also absent from these junctions. The results confirm the identity of RyRs and feet and a major role for RyRs and tetrads in e-c coupling. Since junctions form in the absence of feet and tetrads, coupling of SR to surface membrane and T tubules appears to be mediated by additional proteins, distinct from either RyRs or DHPRs.

Phosphorylation of ubiquitin-activating enzyme in cultured cells.

Ubiquitin-activating enzyme, E1, is the first enzyme in the pathway leading to formation of ubiquitin-protein conjugates. E1 exists as two isoforms in human cells which are separable by electrophoresis. These isoforms migrate with apparent molecular sizes of 110 kDa and 117 kDa in SDS/polyacrylamide gels. Immunoprecipitation of E1 from lysates of HeLa cells metabolically labeled with [32P]phosphate indicated the presence of a phosphorylated form of E1 which migrates at 117 kDa. Phospho amino acid analysis identified serine as the phosphorylated residue in E1. Phosphorylated E1 was also detected in normal and transformed cells from another human cell line. Phosphatase-catalyzed dephosphorylation of E1 in vitro did not eliminate the 117-kDa E1 isoform detected by Coomassie staining after SDS/polyacrylamide gel electrophoresis, thereby demonstrating that phosphorylation is not the sole structural feature differentiating the isoforms of E1. These observations suggest new hypotheses concerning mechanisms of metabolic regulation of the ubiquitin conjugation pathway.

Selective inhibition of the platelet-derived growth factor signal transduction pathway by a protein-tyrosine kinase inhibitor of the 2-phenylaminopyrimidine class.

The platelet-derived growth factor (PDGF) receptor is a member of the transmembrane growth factor receptor protein family with intrinsic protein-tyrosine kinase activity. We describe a potent protein-tyrosine kinase inhibitor (CGP 53716) that shows selectivity for the PDGF receptor in vitro and in the cell. The compound shows selectivity for inhibition of PDGF-mediated events such as PDGF receptor autophosphorylation, cellular tyrosine phosphorylation, and c-fos mRNA induction in response to PDGF stimulation of intact cells. In contrast, ligand-induced autophosphorylation of the epidermal growth factor (EGF) receptor, insulin receptor, and the insulin-like growth factor I receptor, as well as c-fos mRNA expression induced by EGF, fibroblast growth factor, and phorbol ester, was insensitive to inhibition by CGP 53716. In antiproliferative assays, the compound was approximately 30-fold more potent in inhibiting PDGF-mediated growth of v-sis-transformed BALB/c 3T3 cells relative to inhibition of EGF-dependent BALB/Mk cells, interleukin-3-dependent FDC-P1 cells, and the T24 bladder carcinoma line. When tested in vivo using highly tumorigenic v-sis- and human c-sis-transformed BALB/c 3T3 cells, CGP 53716 showed antitumor activity at well-tolerated doses. In contrast, CGP 53716 did not show antitumor activity against xenografts of the A431 tumor, which overexpresses the EGF receptor. These findings suggest that CGP 53716 may have therapeutic potential for the treatment of diseases involving abnormal cellular proliferation induced by PDGF receptor activation.

Bases moléculaires et cellulaires d’un trouble neurodéveloppemental causé par l’haploinsuffisance de SYNGAP1

La déficience intellectuelle est la cause d’handicap la plus fréquente chez l’enfant. De nombreuses évidences convergent vers l’idée selon laquelle des altérations dans les gènes synaptiques puissent expliquer une fraction significative des affections neurodéveloppementales telles que la déficience intellectuelle ou encore l’autisme. Jusqu’à récemment, la majorité des mutations associées à la déficience intellectuelle a été liée au chromosome X ou à la transmission autosomique récessive. D’un autre côté, plusieurs études récentes suggèrent que des mutations de novo dans des gènes à transmission autosomique dominante, requis dans les processus de la plasticité synaptique peuvent être à la source d’une importante fraction des cas de déficience intellectuelle non syndromique. Par des techniques permettant la capture de l’exome et le séquençage de l’ADN génomique, notre laboratoire a précédemment reporté les premières mutations pathogéniques dans le gène à transmission autosomique dominante SYNGAP1. Ces dernières ont été associées à des troubles comportementaux tels que la déficience intellectuelle, l’inattention, des problèmes d’humeur, d’impulsivité et d’agressions physiques. D’autres patients sont diagnostiqués avec des troubles autistiques et/ou des formes particulières d’épilepsie généralisée. Chez la souris, le knock-out constitutif de Syngap1 (souris Syngap1+/-) résulte en des déficits comme l’hyperactivité locomotrice, une réduction du comportement associée à l’anxiété, une augmentation du réflexe de sursaut, une propension à l’isolation, des problèmes dans le conditionnement à la peur, des troubles dans les mémoires de travail, de référence et social. Ainsi, la souris Syngap1+/- représente un modèle approprié pour l’étude des effets délétères causés par l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur le développement de circuits neuronaux. D’autre part, il est de première importance de statuer si les mutations humaines aboutissent à l’haploinsuffisance de la protéine. SYNGAP1 encode pour une protéine à activité GTPase pour Ras. Son haploinsuffisance entraîne l’augmentation des niveaux d’activité de Ras, de phosphorylation de ERK, cause une morphogenèse anormale des épines dendritiques et un excès dans la concentration des récepteurs AMPA à la membrane postsynaptique des neurones excitateurs. Plusieurs études suggèrent que l’augmentation précoce de l’insertion des récepteurs AMPA au sein des synapses glutamatergiques contribue à certains phénotypes observés chez la souris Syngap1+/-. En revanche, les conséquences de l’haploinsuffisance de SYNGAP1 sur les circuits neuronaux GABAergiques restent inconnues. Les enjeux de mon projet de PhD sont: 1) d’identifier l’impact de mutations humaines dans la fonction de SYNGAP1; 2) de déterminer si SYNGAP1 contribue au développement et à la fonction des circuits GABAergiques; 3) de révéler comment l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux circuits GABAergiques affecte le comportement et la cognition. Nous avons publié les premières mutations humaines de type faux-sens dans le gène SYNGAP1 (c.1084T>C [p.W362R]; c.1685C>T [p.P562L]) ainsi que deux nouvelles mutations tronquantes (c.2212_2213del [p.S738X]; c.283dupC [p.H95PfsX5]). Ces dernières sont toutes de novo à l’exception de c.283dupC, héritée d’un père mosaïque pour la même mutation. Dans cette étude, nous avons confirmé que les patients pourvus de mutations dans SYNGAP1 présentent, entre autre, des phénotypes associés à des troubles comportementaux relatifs à la déficience intellectuelle. En culture organotypique, la transfection biolistique de l’ADNc de Syngap1 wild-type dans des cellules pyramidales corticales réduit significativement les niveaux de pERK, en fonction de l’activité neuronale. Au contraire les constructions plasmidiques exprimant les mutations W362R, P562L, ou celle précédemment répertoriée R579X, n’engendre aucun effet significatif sur les niveaux de pERK. Ces résultats suggèrent que ces mutations faux-sens et tronquante résultent en la perte de la fonction de SYNGAP1 ayant fort probablement pour conséquences d’affecter la régulation du développement cérébral. Plusieurs études publiées suggèrent que les déficits cognitifs associés à l’haploinsuffisance de SYNGAP1 peuvent émerger d’altérations dans le développement des neurones excitateurs glutamatergiques. Toutefois, si, et auquel cas, de quelle manière ces mutations affectent le développement des interneurones GABAergiques résultant en un déséquilibre entre l’excitation et l’inhibition et aux déficits cognitifs restent sujet de controverses. Par conséquent, nous avons examiné la contribution de Syngap1 dans le développement des circuits GABAergiques. A cette fin, nous avons généré une souris mutante knockout conditionnelle dans laquelle un allèle de Syngap1 est spécifiquement excisé dans les interneurones GABAergiques issus de l’éminence ganglionnaire médiale (souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+). En culture organotypique, nous avons démontré que la réduction de Syngap1 restreinte aux interneurones inhibiteurs résulte en des altérations au niveau de leur arborisation axonale et dans leur densité synaptique. De plus, réalisés sur des coupes de cerveau de souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+, les enregistrements des courants inhibiteurs postsynaptiques miniatures (mIPSC) ou encore de ceux évoqués au moyen de l’optogénétique (oIPSC) dévoilent une réduction significative de la neurotransmission inhibitrice corticale. Enfin, nous avons comparé les performances de souris jeunes adultes Syngap1+/-, Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ à celles de leurs congénères contrôles dans une batterie de tests comportementaux. À l’inverse des souris Syngap1+/-, les souris Tg(Nkx2.1-Cre);Syngap1flox/+ ne présentent pas d’hyperactivité locomotrice, ni de comportement associé à l’anxiété. Cependant, elles démontrent des déficits similaires dans la mémoire de travail et de reconnaissance sociale, suggérant que l’haploinsuffisance de Syngap1 restreinte aux interneurones GABAergiques dérivés de l’éminence ganglionnaire médiale récapitule en partie certains des phénotypes cognitifs observés chez la souris Syngap1+/-. Mes travaux de PhD établissent pour la première fois que les mutations humaines dans le gène SYNGAP1 associés à la déficience intellectuelle causent la perte de fonction de la protéine. Mes études dévoilent, également pour la première fois, l’influence significative de ce gène dans la régulation du développement et de la fonction des interneurones. D’admettre l’atteinte des cellules GABAergiques illustre plus réalistement la complexité de la déficience intellectuelle non syndromique causée par l’haploinsuffisance de SYNGAP1. Ainsi, seule une compréhension raffinée de cette condition neurodéveloppementale pourra mener à une approche thérapeutique adéquate.

Cdk1 Restrains NHEJ through Phosphorylation of XRCC4-like Factor Xlf1

Eukaryotic cells use two principal mechanisms for repairing DNA double-strand breaks (DSBs): homologous recombination (HR) and nonhomologous end-joining (NHEJ). DSB repair pathway choice is strongly regulated during the cell cycle. Cyclin-dependent kinase 1 (Cdk1) activates HR by phosphorylation of key recombination factors. However, a mechanism for regulating the NHEJ pathway has not been established. Here, we report that Xlf1, a fission yeast XLF ortholog, is a key regulator of NHEJ activity in the cell cycle. We show that Cdk1 phosphorylates residues in the C terminus of Xlf1 over the course of the cell cycle. Mutation of these residues leads to the loss of Cdk1 phosphorylation, resulting in elevated levels of NHEJ repair in vivo. Together, these data establish that Xlf1 phosphorylation by Cdc2(Cdk1) provides a molecular mechanism for downregulation of NHEJ in fission yeast and indicates that XLF is a key regulator of end-joining processes in eukaryotic organisms.

Factor VIII deficiency inhibition or abnormal contact

Poster presented at the International Society on Thrombosis and Haemostasis 2015 Congress, 20-25 June 2015, Toronto.

Electrogram analysis and pacing are complimentary for recognition of abnormal conduction and far-field potentials during substrate mapping of infarct-related ventricular tachycardia.

BACKGROUND Mapping to identify scar-related ventricular tachycardia re-entry circuits during sinus rhythm focuses on sites with abnormal electrograms or pace-mapping findings of QRS morphology and long stimulus to QRS intervals. We hypothesized that (1) these methods do not necessarily identify the same sites and (2) some electrograms are far-field potentials that can be recognized by pacing. METHODS AND RESULTS From 12 patients with coronary disease and recurrent ventricular tachycardia undergoing catheter ablation, we retrospectively analyzed electrograms and pacing at 546 separate low bipolar voltage (<1.5 mV) sites. Electrograms were characterized as showing evidence of slow conduction if late potentials (56%) or fractionated potentials (76%) were present. Neither was present at (13%) sites. Pacing from the ablation catheter captured 70% of all electrograms. Higher bipolar voltage and fractionation were independent predictors for pace capture. There was a linear correlation between the stimulus to QRS duration during pacing and the lateness of a capturing electrogram (P<0.001), but electrogram and pacing markers of slow conduction were discordant at 40% of sites. Sites with far-field potentials, defined as those that remained visible and not captured by pacing stimuli, were identified at 48% of all pacing sites, especially in areas of low bipolar voltage and late potentials. Initial radiofrequency energy application rendered 74% of targeted sites electrically unexcitable. CONCLUSIONS Far-field potentials are common in scar areas. Combining analysis of electrogram characteristics and assessment of pace capture may refine identification of substrate targets for radiofrequency ablation.

Abnormal types of speech in Nootka,

Bibliographical footnotes.

The incidence of abnormal loading in residential buildings /

"Supersedes NBSIR 76-1048."

Abnormal loading on buildings and progressive collapse : an annotated bibliography /

Includes indexes.