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.

Stéatose hépatique non-alcoolique et exercice

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

Le rôle des cytokines pro-inflammatoires dans le métabolisme de la connexine43 et leur impact sur la communication intercellulaire

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Eph kinases and their ligands ephrins act in concert with sex hormones in regulating blood pressure

Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.

Avaliação do potencial cancerigénico de microcistinas (cianotoxinas)

Tese de doutoramento em Farmácia (Toxicologia), apresentada à Faculdade de Farmácia da Universidade de Lisboa, 2009.

Energy and Antioxidant Responses of Pacific Oyster Exposed to Trace Levels of Pesticides

Here, we assess the physiological effects induced by environmental concentrations of pesticides in Pacific oyster Crassostrea gigas. Oysters were exposed for 14 d to trace levels of metconazole (0.2 and 2 mu g/L), isoproturon (0.1 and 1 mu g/L), or both in a mixture (0.2 and 0.1 mu g/L, respectively). Exposure to trace levels of pesticides had no effect on the filtration rate, growth, and energy reserves of oysters. However, oysters exposed to metconazole and isoproturon showed an overactivation of the sensing-kinase AMP-activated protein kinase alpha (AMPK alpha), a key enzyme involved in energy metabolism and more particularly glycolysis. In the meantime, these exposed oysters showed a decrease in hexokinase and pyruvate kinase activities, whereas 2-DE proteomic revealed that fructose-1,6-bisphosphatase (F-1,6-BP), a key enzyme of gluconeogenesis, was upregulated. Activities of antioxidant enzymes were higher in oysters exposed to the highest pesticide concentrations. Both pesticides enhanced the superoxide dismutase activity of oysters. Isoproturon enhanced catalase activity, and metconazole enhanced peroxiredoxin activity. Overall, our results show that environmental concentrations of metconazole or isoproturon induced subtle changes in the energy and antioxidant metabolisms of oysters.

Protein quality and distribution determines anabolic signaling, cellular energetics, and body composition

Building and maintaining muscle is critical to the quality of life for adults and elderly. Physical activity and nutrition are important factors for long-term muscle health. In particular, dietary protein – including protein distribution and quality – are under-appreciated determinants of muscle health for adults. The most unequivocal evidence for the benefit of optimal dietary protein at individual meals is derived from studies of weight management. During the catabolic condition of weight loss, higher protein diets attenuate loss of lean tissue and partition weight loss to body fat when compared with commonly recommended high carbohydrate, low protein diets. Muscle protein turnover is a continuous process in which proteins are degraded, and replaced by newly synthesized proteins. Muscle growth occurs when protein synthesis exceeds protein degradation. Regulation of protein synthesis is complex, with multiple signals influencing this process. The mammalian target of rapamycin (mTORC1) pathway has been identified as a particularly important regulator of protein synthesis, via stimulation of translation initiation. Key regulatory points of translation initiation effected by mTORC1 include assembly of the eukaryotic initiation factor 4F (eIF4F) complex and phosphorylation of the 70 kilodalton ribosomal protein S6 kinase (S6K1). Assembly of the eIF4F initiation complex involves phosphorylation of the inhibitory eIF4E binding protein-1 (4E-BP1), which releases the initiation factor eIF4E and allows it to bind with eIF4G. Binding of eIF4E with eIF4G promotes preparation of the mRNA for binding to the 43S pre-initiation complex. Consumption of the amino acid leucine (Leu) is a key factor determining the anabolic response of muscle protein synthesis (MPS) and mTORC1 signaling to a meal. Research from this dissertation demonstrates that the peak activation of MPS following a complete meal is proportional to the Leu content of a meal and its ability to elevate plasma Leu. Leu has also been implicated as an inhibitor of muscle protein degradation (MPD). In particular, there is evidence suggesting that in muscle wasting conditions Leu supplementation attenuates expression of the ubiquitin-proteosome pathway, which is the primary mode of intracellular protein degradation. However, this is untested in healthy, physiological feeding models. Therefore, an experiment was performed to see if feeding isonitrogenous protein sources with different Leu contents to healthy adult rats would differentially impact ubiquitin-proteosome (protein degradation) outcomes; and if these outcomes are related to the meal responses of plasma Leu. Results showed that higher Leu diets were able to attenuate total proteasome content but had no effect on ubiquitin proteins. This research shows that dietary Leu determines postprandial muscle anabolism. In a parallel line of research, the effects of dietary Leu on changes in muscle mass overtime were investigated. Animals consuming higher Leu diets had larger gastrocnemius muscle weights; furthermore, gastrocnemius muscle weights were correlated with postprandial changes in MPS (r=0.471, P<0.01) and plasma Leu (r=0.400, P=0.01). These results show that the effect of Leu on ubiquitin-proteosome pathways is minimal for healthy adult rats consuming adequate diets. Thus, long-term changes in muscle mass observed in adult rats are likely due to the differences in MPS, rather than MPD. Factors determining the duration of Leu-stimulated MPS were further investigated. Despite continued elevations in plasma Leu and associated translation initiation factors (e.g., S6K1 and 4E-BP1), MPS returned to basal levels ~3 hours after a meal. However, administration of additional nutrients in the form of carbohydrate, Leu, or both ~2 hours after a meal was able to extend the elevation of MPS, in a time and dose dependent manner. This effect led to a novel discovery that decreases in translation elongation activity was associated with increases in activity of AMP kinase, a key cellular energy sensor. This research shows that the Leu density of dietary protein determines anabolic signaling, thereby affecting cellular energetics and body composition.

Eph kinases and their ligands ephrins act in concert with sex hormones in regulating blood pressure

Les Erythropoietin-producing hepatocyte (EPH) sont la plus grande famille de récepteurs tyrosine kinase. Leurs ligands, les éphrines (EFNs), sont aussi des molécules exprimées à la surface cellulaire. Les EPH/EFNs sont impliqués dans de nombreux processus biologiques. L'hypertension artérielle (PA) est une maladie chronique qui, aujourd'hui, est devenue un problème médical critique dans le monde entier et un enjeu de santé publique. La découverte de nouvelles thérapeutiques de l'hypertension sont d'une grande importance pour la santé publique. Jusqu’à tout récemment, il existe seulement quelques études concernant le rôle de l’axe EPH/EFNs sur la fonction des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV). Dans nos études précédentes, nous avons montré qu'EPHB6 et EFNB1, de concert avec les hormones sexuelles, régulent la PA. Dans la présente étude, nous avons constaté que les différents membres de la famille EPH/EFN peuvent réguler soit positivement, soit négativement, la contractilité des CMLV et la PA: tandis que EPHB4 et EFNB2 appartiennent à la première catégorie, EFNB1, EFNB3 et EPHB6 appartiennent à la deuxième. In vivo, des souris males, mais non pas des femelles, porteuses d’une mutation EPHB4 (KO) spécifique du muscle lisse présentent une PA diminuée, comparée aux souris témoins (WT). Les CMLV de souris EPHB4 KO, en présence de testostérone, ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par la phényléphrine (PE). Au niveau moléculaire, la phosphorylation de la protéine kinase II dépendante de Ca2+/calmoduline et de la kinase de la chaine légère de la myosine (CLM) est augmentée, tandis que la phosphorylation de la kinase de la CLM est réduite dans les CMLV KO lors de la stimulation par PE, par rapport au WT CMLV. Cela fournit une base moléculaire à la réduction de la PA et de la contractilité des CMLV chez les souris EPHB4 KO. EFNB2 est le ligand majeur de l’EPHB4. Comme attendu, les souris EFNB2 KO spécifique du muscle lisse avaient un phénotype de PA semblable, quoique non identique, aux souris EPHB4 KO. Les souris mâles EFNB2 KO, mais pas femelles, sous régime régulier ou riche en sel, présentent une PA réduite, par rapport à leurs homologues WT. Au niveau cellulaire, les CMLV des souris KO ont montré une contractilité réduite lors de la stimulation par PE par rapport aux témoins WT. Une région de l’acide aminé (aa) 313 à l’aa 331 dans la partie intracellulaire d’EFNB2 est essentielle pour la signalisation inverse qui régule la contractilité des CMLV, selon des études de mutation-délétion. Dans une étude de génétique humaine, nous avons identifié, dans le gène EFNB2, six SNP qui étaient associées significativement au risque d'hypertension artérielle, de façon dépendante du sexe, ce qui corrobore nos résultats chez les souris. En revanche, la délétion du gène EFNB3 (KO) chez les souris femelles aboutit à une PA élevée et à une augmentation des résistances des petites artères in vivo, améliore la contractilité des petites artères ex-vivo et augmente la contractilité des CMLV in vitro. Les souris mâles KO ont une PA normale, mais la castration conduit à une augmentation significative de la PA dans les souris KO, mais pas dans les souris WT. Les CMLV des souris KO femelles ont montré une phosphorylation accrue de la CLM et une phosphorylation réduite de la kinase de la CLM, ce qui fournit à nouveau une base moléculaire aux phénotypes de PA et de contractilité des CMLV observés. Ce changement de signalisation est attribuable à une protéine adaptatrice Grip1. En effet, dans une étude d'association pan génomique par le Consortium International pour la Pression Sanguine, un SNP dans le gène GRIP1 a approché le seuil de significativité de la valeur p pour son association avec la pression diastolique. Nos recherches, pour la première fois, ont révélé que EPH/EFNs sont de nouveaux composants dans le système de régulation de la PA. Les membres de la famille EPH/EFN peuvent agir comme des forces Yin et Yang pour régler finement le tonus des vaisseaux pour assurer l'homéostasie de la PA et de sa régulation. Ces effets de EPH/EFNs dépendent du sexe et des niveaux d’hormones sexuelles. À partir de ces nouvelles connaissances, nous pourrions développer une nouvelle thérapie personnalisée pour l’hypertension artérielle, utilisant des antagonistes d'hormones sexuelles ou des thérapies de remplacement d'hormones sexuelles, selon les niveaux d'hormones sexuelles des patients et les mutations dans les gènes de l'EPH/EFN.

RGS14 (414)-mediated prevention of an episodic memory loss: a study of molecular mechanism

A large proportion of human populations suffer memory impairments either caused by normal aging or afflicted by diverse neurological and neurodegenerative diseases. Memory enhancers and other drugs tested so far against memory loss have failed to produce therapeutic efficacy in clinical trials and thus, there is a need to find remedy for this mental disorder. In search for cure of memory loss, our laboratory discovered a robust memory enhancer called RGS14(414). A treatment in brain with its gene produces an enduring effect on memory that lasts for lifetime of rats. Therefore, current thesis work was designed to investigate whether RGS14(414) treatment can prevent memory loss and furthermore, explore through biological processes responsible for RGS-mediated memory enhancement. We found that RGS14(414) gene treatment prevented episodic memory loss in rodent models of normal aging and Alzheimer´s disease. A memory loss was observed in normal rats at 18 months of age; however, when they were treated with RGS14(414) gene at 3 months of age, they abrogated this deficit and their memory remained intact till the age of 22 months. In addition to normal aging rats, effect of memory enhancer treatment in mice model of Alzheimer´s disease (AD-mice) produced a similar effect. AD-mice subjected to treatment with RGS14(414) gene at the age of 2 months, a period when memory was intact, showed not only a prevention in memory loss observed at 4 months of age but also they were able to maintain normal memory after 6 months of the treatment. We posit that long-lasting effect on memory enhancement and prevention of memory loss mediated through RGS14(414) might be due to a permanent structural change caused by a surge in neuronal connections and enhanced neuronal remodeling, key processes for long-term memory formation. A neuronal arborization analysis of both pyramidal and non-pyramidal neurons in brain of RGS14(414)-treated rats exhibited robust rise in neurites outgrowth of both kind of cells, and an increment in number of branching from the apical dendrite of pyramidal neurons, reaching to almost three times of the control animals. To further understand of underlying mechanism by which RGS14(414) induces neuronal arborization, we investigated into neurotrophic factors. We observed that RGS14 treatment induces a selective increase in BDNF. Role of BDNF in neuronal arborization, as well as its implication in learning and memory processes is well described. In addition, our results showing a dynamic expression pattern of BDNF during ORM processing that overlapped with memory consolidation further support the idea of the implication of this neurotrophin in formation of long-term memory in RGS-animals. On the other hand, in studies of expression profiling of RGS-treated animals, we have demonstrated that 14-3-3ζ protein displays a coherent relationship to RGS-mediated ORM enhancement. Recent studies have demonstrated that the interaction of receptor for activated protein kinase 1 (RACK1) with 14-3-3ζ is essential for its nuclear translocation, where RACK1-14-3-3ζ complex binds at promotor IV region of BDNF and promotes an increase in BDNF gene transcription. These observations suggest that 14-3-3ζ might regulate the elevated level of BDNF seen in RGS14(414) gene treated animals. Therefore, it seems that RGS-mediated surge in 14-3-3ζ causes elevated BDNF synthesis needed for neuronal arborization and enhanced ORM. The prevention of memory loss might be mediated through a restoration in BDNF and 14-3-3ζ protein levels, which are significantly decreased in aging and Alzheimer’s disease. Additionally, our results demonstrate that RGS14(414) treatment could be a viable strategy against episodic memory loss.

Caracterización y prevalencia del compromiso ocular en pacientes con enfermedad autoinmune y autoinflamatoria en un centro de referencia reumatológica en Colombia entre los años 2000 a 2015

RESUMEN Objetivo: Estimar la prevalencia de las diferentes enfermedades oftalmológicas que aparecen en el contexto de una enfermedad autoinmune (EAI) en pacientes de un centro de referencia reumatológica en Colombia, según características clínicas y sociodemográficas durante un período de 15 años, comprendido entre los años 2000 a 2015. Métodos: Se realizó un estudio descriptivo, observacional de prevalencia. El tipo de muestreo fue aleatorio estratificado con asignación proporcional en el programa Epidat 3.4. Los datos se analizaron en el programa SPSS v22.0 y se realizó análisis univariado de las variables categóricas, para las variables cuantitativas se realizaron medidas de tendencia central. Resultados: De 1640 historias clínicas revisadas, se encontraron 634 pacientes (38,65%) con compromiso ocular. Si excluimos los pacientes con SS, que por definición presentan ojo seco, 222 pacientes (13,53%) presentaron compromiso oftalmológico. Del total de pacientes, el 83,3% fueron mujeres. La AR fue la enfermedad autoinmune con mayor compromiso oftalmológico con 138 pacientes (62,2%), y en último lugar la sarcoidosis con 1 solo paciente afectado. La QCS fue la manifestación más común en todos los grupos diagnósticos de EAI, con 146 pacientes (63,5%). De 414 pacientes con Síndrome de Sjögren (SS) y QCS 8 presentaron compromiso ocular adicional, siendo la uveítis la segunda patología ocular asociada en pacientes con SS y la primera causa en las espondiloartropatias (71,4 %). Los pacientes con catarata (4,1%) presentaron la mayor prevalencia de uso de corticoide (88.8%). De 222 pacientes, 28 (12,6%) presentaron uveítis. Del total de pacientes, 16 (7,2%) presentaron maculopatía por antimalaráricos y 6 (18,75%) de los pacientes con LES. Los ANAS se presentaron en el 100% los pacientes con trastorno vascular de la retina. Los pacientes con epiescleritis presentaron la mayor proporción de positivización de anticuerpos anti-DNA. La EAI que más presentó epiescleritis fue LES con 4 pacientes (12,5%) El 22% de paciente con anticuerpos anti-RNP presentaron escleritis y 32,1% de los pacientes con uveítis presentaron HLA-B27 positivo. Las manifestaciones oftalmológicas precedieron a las sistémicas entre un 11,1% y un 33,3% de los pacientes. Conclusión: Las enfermedades oculares se presentan con frecuencia en los pacientes colombianos con EAI (38.65%), siendo la AR la enfermedad con mayor compromiso ocular (62,2%) y la QCS la enfermedad ocular con mayor prevalencia en todas las EAI (63,5%). La uveítis se presentó en 28 pacientes (12,6%). Las manifestaciones oftalmológicas pueden preceder a las sistémicas. El examen oftalmológico debe ser incluido en los pacientes con EAI, por ser la enfermedad ocular una comorbilidad frecuente. Adicionalmente, los efectos oftalmológicos de las medicaciones sistémicas utilizadas en EAI deben ser estrechamente monitorizados, durante el curso del tratamiento.

Ac2PIM-responsive miR-150 and miR-143 Target Receptor-interacting Protein Kinase 2 and Transforming Growth Factor Beta-activated Kinase 1 to Suppress NOD2-induced Immunomodulators

Specific and coordinated regulation of innate immune receptor-driven signaling networks often determines the net outcome of the immune responses. Here, we investigated the cross-regulation of toll-like receptor (TLR)2 and nucleotide-binding oligomerization domain (NOD)2 pathways mediated by Ac2PIM, a tetra-acylated form of mycobacterial cell wall component and muramyl dipeptide (MDP), a peptidoglycan derivative respectively. While Ac2PIM treatment of macrophages compromised their ability to induce NOD2-dependent immunomodulators like cyclooxygenase (COX)-2, suppressor of cytokine signaling (SOCS)-3, and matrix metalloproteinase (MMP)-9, no change in the NOD2-responsive NO, TNF-alpha, VEGF-A, and IL-12 levels was observed. Further, genome-wide microRNA expression profiling identified Ac2PIM-responsive miR-150 and miR-143 to target NOD2 signaling adaptors, RIP2 and TAK1, respectively. Interestingly, Ac2PIM was found to activate the SRC-FAK-PYK2-CREB cascade via TLR2 to recruit CBP/P300 at the promoters of miR-150 and miR-143 and epigenetically induce their expression. Loss-of-function studies utilizing specific miRNA inhibitors establish that Ac2PIM, via the miRNAs, abrogate NOD2-induced PI3K-PKC delta-MAPK pathway to suppress beta-catenin-mediated expression of COX-2, SOCS-3, and MMP-9. Our investigation has thus underscored the negative regulatory role of Ac2PIM-TLR2 signaling on NOD2 pathway which could broaden our understanding on vaccine potential or adjuvant utilities of Ac2PIM and/or MDP.

The C-terminal kinase domain of the p34cdc2-related PITSLRE protein kinase (p110C) associates with p21-activated kinase 1 and inhibits its activity during anoikis.

The PITSLRE protein kinases are parts of the large family of p34cdc2-related kinases. During apoptosis induced by some stimuli, specific PITSLRE isoforms are cleaved by caspase to produce a protein that contains the C-terminal kinase domain of the PITSLRE proteins (p110C). The p110C induces apoptosis when it is ectopically expressed in Chinese hamster ovary cells. In our study, similar induction of this p110C was observed during anoikis in NIH3T3 cells. To investigate the molecular mechanism of apoptosis mediated by p110C, we used the yeast two-hybrid system to screen a human fetal liver cDNA library and identified p21-activated kinase 1 (PAK1) as an interacting partner of p110C. The association of p110C with PAK1 was further confirmed by in vitro binding assay, in vivo coimmunoprecipitation, and confocal microscope analysis. The interaction of p110C with PAK1 occurred within the residues 210-332 of PAK1. Neither association between p58PITSLRE or p110PITSLRE and PAK1 nor association between p110C and PAK2 or PAK3 was observed. Anoikis was increased and PAK1 activity was inhibited when NIH3T3 cells were transfected with p110C. Furthermore, the binding of p110C with PAK1 and inhibition of PAK1 activity were also observed during anoikis. Taken together, these data suggested that PAK1 might participate in the apoptotic pathway mediated by p110C.

An inherited duplication at the gene p21 Protein-Activated Kinase 7 (PAK7) is a risk factor for psychosis

Identifying rare, highly penetrant risk mutations may be an important step in dissecting the molecular etiology of schizophrenia. We conducted a gene-based analysis of large (>100kb), rare copy number variants (CNVs) in the Wellcome Trust Case Control Consortium 2 (WTCCC2) schizophrenia sample of 1,564 cases and 1,748 controls all from Ireland, and further extended the analysis to include an additional 5,196 UK controls. We found association with duplications at chr20p12.2 (P=0.007) and evidence of replication in large independent European schizophrenia (P=0.052) and UK bipolar disorder case-control cohorts (P=0.047). A combined analysis of Irish/UK subjects including additional psychosis cases (schizophrenia and bipolar disorder) identified 22 carriers in 11,707 cases and 10 carriers in 21,204 controls (meta-analysis CMH P value=2x10(-4) (odds ratio (OR)=11.3, 95% CI=3.7, ∞)). Nineteen of the 22 cases and 8 of the 10 controls carried duplications starting at 9.68Mb with similar breakpoints across samples. By haplotype analysis and sequencing we identified a tandem ∼149kb duplication overlapping the gene p21 Protein-Activated Kinase 7 (PAK7, also called PAK5) which was in linkage disequilibrium with local haplotypes (P=2.5x10(-21)), indicative of a single ancestral duplication event. We confirmed the breakpoints in 8/8 carriers tested and found co-segregation of the duplication with illness in two additional family members of one of the affected probands. We demonstrate that PAK7 is developmentally co-expressed with another known psychosis risk gene (DISC1) suggesting a potential molecular mechanism involving aberrant synapse development and plasticity.

Activation of peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) by their ligands and protein kinase A activators.

The nuclear peroxisome proliferator-activated receptors (PPARs) alpha, beta, and gamma activate the transcription of multiple genes involved in lipid metabolism. Several natural and synthetic ligands have been identified for each PPAR isotype but little is known about the phosphorylation state of these receptors. We show here that activators of protein kinase A (PKA) can enhance mouse PPAR activity in the absence and the presence of exogenous ligands in transient transfection experiments. Activation function 1 (AF-1) of PPARs was dispensable for transcriptional enhancement, whereas activation function 2 (AF-2) was required for this effect. We also show that several domains of PPAR can be phosphorylated by PKA in vitro. Moreover, gel retardation experiments suggest that PKA stabilizes binding of the liganded PPAR to DNA. PKA inhibitors decreased not only the kinase-dependent induction of PPARs but also their ligand-dependent induction, suggesting an interaction between both pathways that leads to maximal transcriptional induction by PPARs. Moreover, comparing PPAR alpha knockout (KO) with PPAR alpha WT mice, we show that the expression of the acyl CoA oxidase (ACO) gene can be regulated by PKA-activated PPAR alpha in liver. These data demonstrate that the PKA pathway is an important modulator of PPAR activity, and we propose a model associating this pathway in the control of fatty acid beta-oxidation under conditions of fasting, stress, and exercise.