A chimeric light-regulated amino acid transport system allows the isolation of blue light regulator (blr) mutants of Neurospora crassa.

We have developed a system for the isolation of Neurospora crassa mutants that shows altered responses to blue light. To this end we have used the light-regulated promoter of the albino-3 gene fused to the neutral amino acid permease gene mtr. The product of the mtr gene is required for the uptake of neutral aliphatic and aromatic amino acids, as well as toxic analogs such as p-flurophenylalanine or 4-methyltryptophan. mtr trp-2-carrying cells were transformed with the al-3 promoter-mtr wild-type gene (al-3p-mtr+) to obtain a strain with a light-regulated tryptophan uptake. This strain is sensitive to p-fluorophenylalanine when grown under illumination and resistant when grown in the dark. UV mutagenesis of the al-3p-mtr(+)-carrying strain allowed us to isolate two mutant strains, BLR-1 and BLR-2 (blue light regulator), that are light-resistant to p-fluorophenylalanine and have lost the ability to grow on tryptophan. These two strains have a pale-orange phenotype and show down-regulation of all the photoregulated genes tested (al-3, al-1, con-8, and con-10). Mutations in the BLR strains are not allelic with white collar 1 or white collar 2, regulatory genes that are also involved in the response to blue light.

Human acetyl-CoA carboxylase: characterization, molecular cloning, and evidence for two isoforms.

We have cloned and sequenced the cDNA coding for human HepG2 acetyl-CoA carboxylase (ACC; EC 6.4.1.2). The sequence has an open reading frame of 7038 bp that encode 2346 amino acids (M(r), 264,737). The C-terminal 2.6-kb sequence is very different from that recently reported for human ACC (Ha, J., Daniel, S., Kong, I.-S., Park, C.-K., Tae, H.-J. & Kim, K.-H. [1994] Eur. J. Biochem. 219, 297-306). Northern blot analysis revealed that the ACC mRNA is approximately 10 kb in size and that its level varies among the tissues tested. Evidence is presented to show that the human ACC gene is 200-480 kbp in size and maps to chromosome 17q12. We also provide evidence for the presence of another ACC-like gene with similarly sized mRNA but tissue-specific expression different from that of the ACC gene reported herein. That this second ACC-like gene encodes the 280-kDa carboxylase is not ruled out.

Ruolo di Clusterina nella progressione del tumore prostatico

Clusterina (CLU) è una proteina ubiquitaria, presente nella maggior parte dei fluidi corporei e implicata in svariati processi fisiologici. Dalla sua scoperta fino ad oggi, CLU è risultata essere una proteina enigmatica, la cui funzione non è ancora stata compresa appieno. Il gene codifica per 3 varianti trascrizionali identificate nel database NCBI con i codici: NM_001831 (CLU 1 in questo lavoro di tesi), NR_038335 (CLU 2 in questo lavoro di tesi) e NR_045494 (CLU 3 in questo lavoro di tesi). Tutte le varianti sono trascritte come pre-mRNA contenenti 9 esoni e 8 introni e si differenziano per l’esone 1, la cui sequenza è unica e caratteristica di ogni variante. Sebbene in NCBI sia annotato che le varianti CLU 2 e CLU 3 non sono codificanti, tramite analisi bioinformatica è stato predetto che da tutti e tre i trascritti possono generarsi proteine di differente lunghezza e localizzazione cellulare. Tra tutte le forme proteiche ipotizzate, l’unica a essere stata isolata e sequenziata è quella tradotta dall’AUG presente sull’esone 2 che dà origine a una proteina di 449 aminoacidi. Il processo di maturazione prevede la formazione di un precursore citoplasmatico (psCLU) che subisce modificazioni post-traduzionali tra cui formazione di ponti disolfuro, glicosilazioni, taglio in due catene denominate β e α prima di essere secreta come eterodimero βα (sCLU) nell’ambiente extracellulare, dove esercita la sua funzione di chaperone ATP-indipendente. Oltre alla forma extracellulare, è possibile osservare una forma intracellulare con localizzazione citosolica la cui funzione non è stata ancora completamente chiarita. Questo lavoro di tesi si è prefissato lo scopo di incrementare le conoscenze in merito ai trascritti CLU 1 e CLU 2 e alla loro regolazione, oltre ad approfondire il ruolo della forma citosolica della proteina in relazione al signaling di NF-kB che svolge un ruolo importante nel processo di sviluppo e metastatizzazione del tumore. Nella prima parte, uno screening di differenti linee cellulari, quali cellule epiteliali di prostata e di mammella, sia normali sia tumorali, fibroblasti di origine polmonare e linfociti di tumore non-Hodgkin, ha permesso di caratterizzare i trascritti CLU 1 e CLU 2. Dall’analisi è emerso che la sequenza di CLU 1 è più corta al 5’ rispetto a quella depositata in NCBI con l’identificativo NM_001831 e il primo AUG disponibile per l’inizio della traduzione è localizzato sull’esone 2. È stato dimostrato che CLU 2, al contrario di quanto riportato in NCBI, è tradotto in proteina a partire dall’AUG presente sull’esone 2, allo stesso modo in cui viene tradotto CLU 1. Inoltre, è stato osservato che i livelli d’espressione dei trascritti variano notevolmente tra le diverse linee cellulari e nelle cellule epiteliali CLU 2 è espressa sempre a bassi livelli. In queste cellule, l’espressione di CLU 2 è silenziata per via epigenetica e la somministrazione di farmaci capaci di rendere la cromatina più accessibile, quali tricostatina A e 5-aza-2’-deossicitidina, è in grado di incrementarne l’espressione. Nella seconda parte, un’analisi bioinformatica seguita da saggi di attività in vitro in cellule epiteliali prostatiche trattate con farmaci epigenetici, hanno permesso di identificare, per la prima volta in uomo, una seconda regione regolatrice denominata P2, capace di controllare l’espressione di CLU 2. Rispetto a P1, il classico promotore di CLU già ampiamente studiato da altri gruppi di ricerca, P2 è un promotore debole, privo di TATA box, che nelle cellule epiteliali prostatiche è silente in condizioni basali e la cui attività incrementa in seguito alla somministrazione di farmaci epigenetici capaci di alterare le modificazioni post-traduzionali delle code istoniche nell’intorno di P2. Ne consegue un rilassamento della cromatina e un successivo aumento di trascrizione di CLU 2. La presenza di un’isola CpG differentemente metilata nell’intorno di P1 spiegherebbe, almeno in parte, i differenti livelli di espressione di CLU che si osservano tra le diverse linee cellulari. Nella terza parte, l’analisi del pathway di NF-kB in un modello sperimentale di tumore prostatico in cui CLU è stata silenziata o sovraespressa, ha permesso di capire come la forma citosolica di CLU abbia un ruolo inibitorio nei confronti dell’attività del fattore trascrizionale NF-kB. CLU inibisce la fosforilazione e l’attivazione di p65, il membro più rappresentativo della famiglia NF-kB, con conseguente riduzione della trascrizione di alcuni geni da esso regolati e coinvolti nel rimodellamento della matrice extracellulare, quali l’urochinasi attivatrice del plasminogeno, la catepsina B e la metallo proteinasi 9. È stato dimostrato che tale inibizione non è dovuta a un’interazione fisica diretta tra CLU e p65, per cui si suppone che CLU interagisca con uno dei componenti più a monte della via di segnalazione responsabile della fosforilazione ed attivazione di p65.

Identification and characterization of periplasmic proteins implicated in the adaptation of Helicobacter pylori to the human gastric niche

Helicobacter pylori è un batterio Gram-negativo in grado di colonizzare la mucosa gastrica umana e persistere per l'intero arco della vita dell'ospite. E' associato a patologie gastrointestinali, quali gastrite cronica, ulcere gastriche e duodenali, adenocarcinomi e linfomi gastrici. Si tratta di uno dei patogeni più diffusi, presente in circa metà della popolazione mondiale, e il solo che si è adattato a vivere nell'ambiente ostile dello stomaco umano. Molteplici sono i fattori di virulenza che permettono al batterio la colonizzazione della nicchia gastrica e contribuiscono, anche attraverso l' induzione di una risposta infiammatoria, a profonde modificazioni dell' omeostasi gastrica. Queste ultime si associano, ad esempio, all'iperproduzione di fattori proinfiammatori, ad alterazioni sia della regolazione della secrezione acida gastrica sia del ciclo cellulare e della morte cellulare programmata (apoptosi) delle cellule epiteliali gastriche, a disordini nel metabolismo del ferro e a carenze di elementi essenziali. Studi sulla diversità genetica di H. pylori osservata in ceppi isolati da varie regioni del mondo, dimostrano che tale batterio ha avuto una coevoluzione col genere umano attraverso la storia, ed è verosimile che H. pylori sia stato un costituente del microbiota gastrico per almeno 50.000 anni. Scopo della tesi è stato quello di identificare e caratterizzare proteine importanti per la colonizzazione e l'adattamento di H. pylori alla nicchia gastrica. In particolare gli sforzi si sono concentrati su due proteine periplasmatiche, la prima coinvolta nella difesa antiossidante (l'enzima catalasi-like, HP0485), e la seconda nel trasporto di nutrienti presenti nell'ambiente dello stomaco all'interno della cellula (la componente solubile di un ABC transporter, HP0298). La strategia utilizzata prevede un'analisi bioinformatica preliminare, l'ottenimento del gene per amplificazione, mediante PCR, dal genoma dell'organismo, la costruzione di un vettore per il clonaggio, l'espressione eterologa in E. coli e la successiva purificazione. La proteina così ottenuta viene caratterizzata mediante diverse tecniche, quali spettroscopia UV, dicroismo circolare, gel filtrazione analitica, spettrometria di massa. Il capitolo 1 contiene un'introduzione generale sul batterio, il capitolo 2 e il capitolo 3 descrivono gli studi relativi alle due proteine e sono entrambi suddivisi in un abstract iniziale, un'introduzione, la presentazione dei risultati, la discussione di questi ultimi, i materiali e i metodi utilizzati. La catalasi-like (HP0485) è una proteina periplasmatica con struttura monomerica, appartenente ad una famiglia di enzimi a funzione per la maggior parte sconosciuta, ma evolutivamente correlati alla ben nota catalasi, attore fondamentale nella difesa di H. pylori, grazie alla sua azione specifica di rimozione dell'acqua ossigenata. HP0485, pur conservando il fold catalasico e il legame al cofattore eme, non può compiere la reazione di dismutazione dell'acqua ossigenata; possiede invece un'attività perossidasica ad ampio spettro, essendo in grado di accoppiare la riduzione del perossido di idrogeno all'ossidazione di diversi substrati. Come la catalasi, lavora ad alte concentrazioni di aqua ossigenata e non arriva a saturazione a concentrazioni molto elevate di questo substrato (200 mM); la velocità di reazione catalizzata rimane lineare anche a questi valori, aspetto che la differenzia dalle perossidasi che vengono in genere inattivate da concentrazioni di perossido di idrogeno superiori a 10-50 mM. Queste caratteristiche di versatilità e robustezza suggeriscono che la catalasi-like abbia un ruolo di scavenger dell'acqua ossigenata e probabilmente anche un'altra funzione connessa al suo secondo substrato, ossia l'ossidazione di composti nello spazio periplasmatico cellulare. Oltre alla caratterizzazione dell'attività è descritta anche la presenza di un ponte disolfuro, conservato nelle catalasi-like periplasmatiche, con un ruolo nell'assemblaggio dell'eme per ottenere un enzima attivo e funzionale. La proteina periplasmatica HP0298, componente di un sistema di trasporto ABC, è classificata come trasportatore di dipeptidi e appartiene a una famiglia di proteine in grado di legare diversi substrati, tra cui di- e oligopeptidi, nichel, eme, glutatione. Benchè tutte associate a trasportatori di membrana batterici, queste proteine presentano un dominio di legame al substrato che risulta essere conservato nei domini extracellulari di recettori specifici di mammifero e uomo. Un esempio sono i recettori ionotropici e metabotropici del sistema nervoso. Per caratterizzare questa proteina è stato messo a punto un protocollo di ligand-fishing accoppiato alla spettrometria di massa. La proteina purificata, avente un tag di istidine, è stata incubata con un estratto cellulare di H. pylori per poter interagire con il suo substrato specifico all'interno dell'ambiente naturale in cui avviene il legame. Il complesso proteina-ligando è stato poi purificato per cromatografia di affinità e analizzato mediante HPLC-MS. L'identificazione dei picchi differenziali tra campioni con la proteina e 5 campioni di controllo ha portato alla caratterizzazione di pentapeptidi particolarmente ricchi in aminoacidi idrofobici e con almeno un residuo carico negativamente. Considerando che H. pylori necessita di alcuni aminoacidi essenziali, per la maggior parte idrofobici, e che lo stomaco umano è particolarmente ricco di peptidi prodotti dalla digestione delle proteine introdotte con il cibo, il ruolo fisiologico di HP0298 potrebbe essere l'internalizzazione di peptidi, con caratteristiche specifiche di lunghezza e composizione, che sono naturalmente presenti nella nicchia gastrica.

Análise multigênica de rotavírus do grupo A em suínos

Os rotavírus do grupo A (RVA) são importantes causadores de diarreias virais em crianças e animais jovens de diferentes espécies, com impactos na saúde pública e animal. Visando contribuir para o entendimento e prevenção das rotaviroses assim como suas possíveis relações zoonóticas, caracterizou-se os 11 segmentos de dsRNA de rotavírus codificadores das proteínas estruturais e não estruturais presentes em amostras fecais positivas de suínos coletadas nos anos de 2012-2013, em 2 estados brasileiros. Mediante o emprego de RT-PCR, sequenciamento nucleotídico e análises filogenéticas, todos os segmentos genéticos oriundos de 12 amostras de RVA detectados em suínos foram analisados e comparados com os de outras amostras descritas previamente. As sequências obtidas para os genes codificadores das proteínas NSP2, NSP3 e VP6 contemplaram a open reading frame (ORF) completa do gene, enquanto que a ORF parcial foi determinada para os genes codificadores das proteínas VP1, VP2, VP3, VP4, VP7, NSP1, NSP4, NSP5 e NSP6. Os genotipos de rotavírus suíno provenientes das regiões amostradas concordam com os mais frequentemente descritos nesta espécie animal, apresentando, assim, uma matriz genética suína com a maioria dos segmentos pertencentes à constelação genotípica 1, com exceção dos genes codificadores das proteínas VP6 e NSP1, os quais foram os genotipos I5 e A8, respectivamente. Apesar de predominar o genotipo 1 (Wa-like) nas sequências deste estudo, a análise genômica sugere a existência de uma variação intragenotípica no genoma do rotavírus do grupo A atualmente circulante nas populações suína amostradas dos estados de São Paulo e Mato Grosso. Adicionalmente, buscou-se identificar os aminoácidos relacionados com a adaptação dos rotavírus no hospedeiro e assinaturas genéticas que distinguissem RVA suíno e humano. Para isso, as sequências obtidas neste estudo foram comparadas com outras cepas de RVA detectadas nestas duas espécies e pertencentes ao genotipo 1 (Wa-like) disponíveis no Genbank. Como resultados foram encontrados mais de 75 sítios de mudanças deaminoácidos que diferenciam RVA suíno e humano além de sítios de substituiçãopresentes em algumas proteínas virais que frequentemente covariaram entre elas. Estes resultados proporcionam um maior entendimento da diversidade viral circulante em unidades de produção suína e uma melhor compreensão dos animaiscomo reservatórios genéticos de cepas de rotavírus emergentes em humanos.

LeProT1, a Transporter for Proline, Glycine Betaine, and γ-Amino Butyric Acid in Tomato Pollen

During maturation, pollen undergoes a period of dehydration accompanied by the accumulation of compatible solutes.Solute import across the pollen plasma membrane, which occurs via proteinaceous transporters, is required to support pollen development and also for subsequent germination and pollen tube growth. Analysis of the free amino acid composition of various tissues in tomato revealed that the proline content in flowers was 60 times higher than in any other organ analyzed. Within the floral organs, proline was confined predominantly to pollen, where it represented >70 of total free amino acids. Uptake experiments demonstrated that mature as well as germinated pollen rapidly take up proline. To identify proline transporters in tomato pollen, we isolated genes homologous to Arabidopsis proline transporters. LeProT1 was specifically expressed both in mature and germinating pollen, as demonstrated by RNA in situ hybridization. Expression in a yeast mutant demonstrated that LeProT1 transports proline and γ-amino butyric acid with low affinity and glycine betaine with high affinity. Direct uptake and competition studies demonstrate that LeProT1 constitutes a general transporter for compatible solutes.

Amino acid transport in plants

Amino acids are transported between different organs through both xylem and phloem. This redistribution of nitrogen and carbon requires the activity of amino acid transporters in the plasma membrane. In addition, amino acids can be taken up directly by the roots. Amino acid transport has been well characterized in the yeast Saccharomyces cerevisiae, and functional complementation has served as an excellent tool for identifying and characterizing amino acid transporters from plants. The transporters from yeast and plants are related and can be grouped into two large superfamilies. Based on substrate specificity and affinity, as well as expression patterns in plants, different functions have been assigned to some of the individual transporters. Plant mutants for amino acid transporter genes are now being used to study the physiological functions of many of the cloned genes.

Developmental control of H+/amino acid permease gene expression during seed development of Arabidopsis

Long distance transport of amino acids is mediated by several families of differentially expressed amino acid transporters. The two genes AAP1 and AAP2 encode broad specificity H+-amino acid co-transporters and are expressed to high levels in siliques of Arabidopsis, indicating a potential role in supplying the seeds with organic nitrogen. The expression of both genes is developmentally controlled and is strongly induced in siliques at heart stage of embryogenesis, shortly before induction of storage protein genes. Histochemical analysis of transgenic plants expressing promoter-GUS fusions shows that the genes have non-overlapping expression patterns in siliques. AAP1 is expressed in the endosperm and the cotyledons whereas AAP2 is expressed in the vascular strands of siliques and in funiculi. The endosperm expression of AAP1 during early stages of seed development indicates that the endosperm serves as a transient storage tissue for organic nitrogen. Amino acids are transported in both xylem and phloem but during seed filling are imported only via the phloem. AAP2, which is expressed in the phloem of stems and in the veins supplying seeds, may function in uptake of amino acids assimilated in the green silique tissue, in the retrieval of amino acids leaking passively out of the phloem and in xylem-to-phloem transfer along the path. The promoters provide excellent tools to study developmental, hormonal and metabolic control of nitrogen nutrition during development and may help to manipulate the timing and composition of amino acid import into seeds.

Organic carbon and amino acid concentration of Karelian shungite rocks from the lake Onego area, Russia

The study of amino acids in the Precambrian shungite rocks of Karelia showed that their contents vary within 25-89 µg/g depending on proportions between shungite and mineral components. It was established that the amino acids exhibit an excess of L-enantiomers. In the shungite rocks, they form organomineral complexes with silica and aluminosilicates, being built in the globular structure of shungite matter. There are several sources of amino acids in shungites: secondary synthesis, microbial pollution, and original amino acids of organic matter in shungite rocks.

Humic acids in bottom sediments of the Western Pacific

Elemental composition, functional groups, and molecular mass distribution were determined in humic acids from the Western Pacific abyssal and coastal bottom sediments. Humic acid structure was studied by oxidative degradation with alkaline nitrobenzene and potassium permanganate, p-coumaric, guaiacilic, and syringilic structural units typical for lignin of terrestrial plants were identified in humic acids by chromatographic analysis of oxidation products. Polysubstituted and polycondensed aromatic systems with minor proportion of aliphatic structures were basic structural units of humic acids in abyssal sediments.

(Table T1) Amino acid ratios and concentrations in interstitial waters of seven ODP Leg 201 sites

Proteins and their amino acid building blocks form a major group of biomolecules in all organisms. In the sedimentary environment, proteins and amino acids have two sources: (1) soft tissues and detritus and (2) biotic skeletal structures, dominantly from calcium carbonate-secreting organisms. The focus of this report is on D/L ratios and concentrations of selected amino acids in interstitial waters collected during ODP Leg 201. The Peru margin sites are generally low in carbonates, whereas the open-ocean sites are more carbonate rich. Seifert et al. (1990, doi:10.2973/odp.proc.sr.112.152.1990) reported amino acid concentrations in interstitial waters from Site 681 (ODP Leg 112) comparable to Leg 201 Site 1229.

Amino acid composition of the proteins of the serum lipoproteins /

Unclassified Health and Biology.

Sequences of immunoglobulin chains : tabulation and analysis of amino acid sequences of precursors, V-regions, C-regions, J-chain and -microglobulins /

1976 ed. issued under title: Variable regions of immunoglobulin chains.

Lysine. The unique essential amino acid.

Mode of access: Internet.

The amino acid composition of proteins and foods; analytical methods and results,

Bibliography: p. 311-350.