Cathepsins B and D are dispensable for major histocompatibility complex class II-mediated antigen presentation

Antigen presentation by major histocompatibility complex (MHC) class II molecules requires the participation of different proteases in the endocytic route to degrade endocytosed antigens as well as the MHC class II-associated invariant chain (Ii). Thus far, only the cysteine protease cathepsin (Cat) S appears essential for complete destruction of Ii. The enzymes involved in degradation of the antigens themselves remain to be identified. Degradation of antigens in vitro and experiments using protease inhibitors have suggested that Cat B and Cat D, two major aspartyl and cysteine proteases, respectively, are involved in antigen degradation. We have analyzed the antigen-presenting properties of cells derived from mice deficient in either Cat B or Cat D. Although the absence of these proteases provoked a modest shift in the efficiency of presentation of some antigenic determinants, the overall capacity of Cat B−/− or Cat D−/− antigen-presenting cells was unaffected. Degradation of Ii proceeded normally in Cat B−/− splenocytes, as it did in Cat D−/− cells. We conclude that neither Cat B nor Cat D are essential for MHC class II-mediated antigen presentation.

Neuroprotective activity of a new class of steroidal inhibitors of the N-methyl-d-aspartate receptor

Release of the excitatory neurotransmitter glutamate and the excessive stimulation of N-methyl-d-aspartate (NMDA)-type glutamate receptors is thought to be responsible for much of the neuronal death that occurs following focal hypoxia-ischemia in the central nervous system. Our laboratory has identified endogenous sulfated steroids that potentiate or inhibit NMDA-induced currents. Here we report that 3α-ol-5β-pregnan-20-one hemisuccinate (3α5βHS), a synthetic homologue of naturally occurring pregnanolone sulfate, inhibits NMDA-induced currents and cell death in primary cultures of rat hippocampal neurons. 3α5βHS exhibits sedative, anticonvulsant, and analgesic properties consistent with an action at NMDA-type glutamate receptors. Intravenous administration of 3α5βHS to rats (at a nonsedating dose) following focal cerebral ischemia induced by middle cerebral artery occlusion significantly reduces cortical and subcortical infarct size. The in vitro and in vivo neuroprotective effects of 3α5βHS demonstrate that this steroid represents a new class of potentially useful therapeutic agents for the treatment of stroke and certain neurodegenerative diseases that involve over activation of NMDA receptors.

N-methyl-D-aspartate receptor-induced proteolytic conversion of postsynaptic class C L-type calcium channels in hippocampal neurons.

Ca2+ influx controls multiple neuronal functions including neurotransmitter release, protein phosphorylation, gene expression, and synaptic plasticity. Brain L-type Ca2+ channels, which contain either alpha 1C or alpha 1D as their pore-forming subunits, are an important source of calcium entry into neurons. Alpha 1C exists in long and short forms, which are differentially phosphorylated, and C-terminal truncation of alpha 1C increases its activity approximately 4-fold in heterologous expression systems. Although most L-type calcium channels in brain are localized in the cell body and proximal dendrites, alpha 1C subunits in the hippocampus are also present in clusters along the dendrites of neurons. Examination by electron microscopy shows that these clusters of alpha 1C are localized in the postsynaptic membrane of excitatory synapses, which are known to contain glutamate receptors. Activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA)-specific glutamate receptors induced the conversion of the long form of alpha 1C into the short form by proteolytic removal of the C terminus. Other classes of Ca2+ channel alpha1 subunits were unaffected. This proteolytic processing reaction required extracellular calcium and was blocked by inhibitors of the calcium-activated protease calpain, indicating that calcium entry through NMDA receptors activated proteolysis of alpha1C by calpain. Purified calpain catalyzed conversion of the long form of immunopurified alpha 1C to the short form in vitro, consistent with the hypothesis that calpain is responsible for processing of alpha 1C in hippocampal neurons. Our results suggest that NMDA receptor-induced processing of the postsynaptic class C L-type Ca2+ channel may persistently increase Ca2+ influx following intense synaptic activity and may influence Ca2+-dependent processes such as protein phosphorylation, synaptic plasticity, and gene expression.

Histoire naturelle des poissons : avec les figures dessinées d'après nature / par Bloch ; ouvrage classé par ordres, genres et espèces, d'après le systeme de Linné ; avec les caractères génériques par René-Richard Castel ...

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