Redox sulfur chemistry of the copper chaperone Atox1 is regulated by the enzyme glutaredoxin 1, the reduction potential of the glutathione couple GSSG/2GSH and the availability of Cu(I)

Glutaredoxins have been characterised as enzymes regulating the redox status of protein thiols via cofactors GSSG/GSH. However, such a function has not been demonstrated with physiologically relevant protein substrates in in vitro experiments. Their active sites frequently feature a Cys-xx-Cys motif that is predicted not to bind metal ions. Such motifs are also present in copper-transporting proteins such as Atox1, a human cytosolic copper metallo-chaperone. In this work, we present the first demonstration that: (i) human glutaredoxin 1 (hGrx1) efficiently catalyses interchange of the dithiol and disulfide forms of the Cys(12)-xx-Cys(15) fragment in Atox1 but does not act upon the isolated single residue Cys(41); (ii) the direction of catalysis is regulated by the GSSG/2GSH ratio and the availability of Cu(I); (iii) the active site Cys(23)-xx-Cys(26) in hGrx1 can bind Cu(I) tightly with femtomolar affinity (K(D) = 10(-15.5) M) and possesses a reduction potential of E(o)' = -118 mV at pH 7.0. In contrast, the Cys(12)-xx-Cys(15) motif in Atox1 has a higher affinity for Cu(I) (K(D) = 10(-17.4) M) and a more negative potential (E(o)' = -188 mV). These differences may be attributed primarily to the very low pKa of Cys23 in hGrx1 and allow rationalisation of conclusion (ii) above: hGrx1 may catalyse the oxidation of Atox1(dithiol) by GSSG, but not the complementary reduction of the oxidised Atox1(disulfide) by GSH unless Cu(aq)(+) is present at a concentration that allows binding of Cu(I) to reduced Atox1 but not to hGrx1. In fact, in the latter case, the catalytic preferences are reversed. Both Cys residues in the active site of hGrx1 are essential for the high affinity Cu(I) binding but the single Cys(23) residue only is required for the redox catalytic function. The molecular properties of both Atox1 and hGrx1 are consistent with a correlation between copper homeostasis and redox sulfur chemistry, as suggested by recent cell experiments. These proteins appear to have evolved the features necessary to fill multiple roles in redox regulation, Cu(I) buffering and Cu(I) transport.

Graphene/tri-block copolymer composites prepared via RAFT polymerizations for dual controlled drug delivery via pH stimulation and biodegradation

A novel tri-block copolymer poly(oxopentanoate ethyl methacrylate)-block-poly(pyridyl disulfide ethyl acrylate)-block-poly(ethylene glycol acrylate) [poly(OEMA-b-PDEA-b-PEGA)], retaining active keto groups and pyridyl disulfide (PDS) side functionalities, was synthesized as a drug delivery vehicle using reversible addition-fragmentation chain transfer (RAFT) polymerization method. One mimic drug pyridine-2-thione (PT) was introduced into the monomer, PDEA for copolymerization. The other mimic drug O-benzylhydroxylamine (BHA) was conjugated with tri-block copolymer via efficient oxime coupling chemistry, followed by the attachment onto graphene via π-π stacking interaction to obtain a graphene/tri-block copolymer composite. 1H NMR, UV-vis absorption spectroscopy, fluorescence spectroscopy, gel permeation chromatography (GPC), atomic force microscope (AFM) and transmission electron microscope (TEM) were used to verify the successful step-wise preparation of the tri-block copolymer and drug loaded composite. In vitro release behaviors of BHA and PT from graphene/tri-block copolymer composite via dual drug release mechanisms were investigated. BHA can be released under acid environment, while PT will be released in the presence of reducing agents, such as dithiothreitol (DTT) or glutathione (GSH). It can be envisioned that this novel composite could be exploited as a novel intracellular drug delivery system via dual release mechanisms.

Effects of omega-3 PUFA on the vitamin E and glutathione antioxidant defense system in individuals at ultra-high risk of psychosis

BACKGROUND: Oxidative stress and impaired antioxidant defenses are reported in schizophrenia and are associated with disturbed neurodevelopment, brain structural alterations, glutamatergic imbalance, increased negative symptoms, and cognitive impairment. There is evidence that oxidative stress predates the onset of acute psychotic illness. Here, we investigate the effects of omega-3 PUFA on the vitamin E and glutathione antioxidant defense system (AODS). METHOD: In 64 help-seeking UHR-individuals (13-25 years of age), vitamin E levels and glutathione were investigated before and after 12 weeks of treatment with either 1.2g/d omega-3 (PUFA-E) or saturated fatty acids (SFA-E), with each condition also containing 30.4mg/d alpha-tocopherol to ensure absorption without additional oxidative risk. RESULTS: In multivariate tests, the effects on the AODS (alpha-tocopherol, total glutathione) were not significantly different (p=0.13, p=0.11, respectively) between treatment conditions. According to univariate findings, only PUFA-E caused a significant alpha-tocopherol increase, while PUFA-E and SFA-E caused a significant gamma- and delta-tocopherol decrease. Total glutathione (GSHt) was decreased by PUFA-E supplementation. CONCLUSION: Effects of the PUFA-E condition on the vitamin E and glutathione AODS could be mechanisms underlying its clinical effectiveness. In terms of the vitamin E protection system, PUFA-E seems to directly support the antioxidative defense at membrane level. The effect of PUFA-E on GSHt is not yet fully understood, but could reflect antioxidative effects, resulting in decreased demand for glutathione. It is still necessary to further clarify which type of PUFA/antioxidant combination, and in which dose, is effective at each stage of psychotic illness.

The Glutathione System: a new drug target in neuroimmune disorders

Glutathione (GSH) has a crucial role in cellular signaling and antioxidant defenses either by reacting directly with reactive oxygen or nitrogen species or by acting as an essential cofactor for GSH S-transferases and glutathione peroxidases. GSH acting in concert with its dependent enzymes, known as the glutathione system, is responsible for the detoxification of reactive oxygen and nitrogen species (ROS/RNS) and electrophiles produced by xenobiotics. Adequate levels of GSH are essential for the optimal functioning of the immune system in general and T cell activation and differentiation in particular. GSH is a ubiquitous regulator of the cell cycle per se. GSH also has crucial functions in the brain as an antioxidant, neuromodulator, neurotransmitter, and enabler of neuron survival. Depletion of GSH leads to exacerbation of damage by oxidative and nitrosative stress; hypernitrosylation; increased levels of proinflammatory mediators and inflammatory potential; dysfunctions of intracellular signaling networks, e.g., p53, nuclear factor-κB, and Janus kinases; decreased cell proliferation and DNA synthesis; inactivation of complex I of the electron transport chain; activation of cytochrome c and the apoptotic machinery; blockade of the methionine cycle; and compromised epigenetic regulation of gene expression. As such, GSH depletion has marked consequences for the homeostatic control of the immune system, oxidative and nitrosative stress (O&NS) pathways, regulation of energy production, and mitochondrial survival as well. GSH depletion and concomitant increase in O&NS and mitochondrial dysfunctions play a role in the pathophysiology of diverse neuroimmune disorders, including depression, myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome and Parkinson’s disease, suggesting that depleted GSH is an integral part of these diseases. Therapeutical interventions that aim to increase GSH concentrations in vivo include N-acetyl cysteine; Nrf-2 activation via hyperbaric oxygen therapy; dimethyl fumarate; phytochemicals, including curcumin, resveratrol, and cinnamon; and folate supplementation.

Polimorfismos dos genes do citocromo P450, da glutationa S-transferase e do supressor de tumor TP53 em populações sul-americanas e em pacientes com doença pulmonar obstrutiva crônica e câncer de pulmão

Resumo não disponível

Clonagem e caracterização parcial de cDNA de glândula salivar de Boophilus microplus (Acari:Ixodidae) similar a glutationa s-transferase

O carrapato Boophilus microplus é um ectoparasita hematófago de bovino que causa sérias perdas econômicas. Estudos para o desenvolvimento de formas alternativas de controle do carrapato tem sido realizados para diminuir ou substituir a aplicação de agentes químicos, que contaminam o ambiente, os derivados da carne, além dos problemas de resistência das gerações de carrapatos aos acaricidas. As vacinas são uma forma alternativa de controle do carrapato. As enzimas glutationa S-transferase (GSTs) são alvo potencial para intervenção imunológica contra alguns parasitas. Este trabalho teve como objetivo isolar e caracterizar parcialmente um cDNA de B. microplus similar a GST da classe Mu. O clone SG2 foi isolado dentre aproximadamente 8 x 103 pfu de fagos recombinantes de uma biblioteca de cDNA de glândula salivar de partenógina, sondada com anti-soro de coelho contra glândula salivar. O clone SG2 contendo um inserto de 864 pb teve sua seqüência determinada e a fase de leitura aberta corresponde a 220 amino ácidos. A análise desta seqüência indicou que o gene clonado codifica uma GST de B. microplus (BmGST) com um motivo altamente conservado entre os resíduos 60 e 68 que compreende o sítio de ligação a glutationa (GSH) e outro motivo SLAILRYL, centrado no resíduo 78 da seqüência. No alinhamento múltiplo da AgSG2 com outras GSTs foi observada uma similaridade de até 41% com GSTs da classe Mu de outros organismos e inclusive com outra GST da classe Mu isolada de larva de B. microplus (HE et al., 1999). A proteína recombinante AgSG2 purificada apresentou atividade enzimática contra o substrato cromogênico CDNB. Ensaios de atividade enzimática com extratos de tecidos, secreções e excreções foram realizados para verificar a presença de GST. Ensaios de RT-PCR com tecidos de B. microplus indicaram que os sítios de síntese de BmGST são glândulas salivares e intestino de partenógina e teleógina.

A sustentabilidade da agricultura familiar no Vale do Gurguéia-PI : construção de novas identidades socioprofissionais

Este estudo analisa o desenvolvimento sustentável dos agricultores familiares do Vale do Gurguéia no Estado do Piauí, ameaçados pela expansão da agricultura empresarial no cerrado piauiense. Nesse contexto de modernização agropecuária, pela ocupação capitalista — reconcentração de terra e avanço tecnológico — e pela (re)colonização da região, os tradicionais produtores familiares enfrentam os impactos e os riscos decorrentes dessa dinâmica de transformações socioeconômicas e institucionais, a partir da construção de novas identidades socioprofissionais no desenvolvimento de formas organizativas sustentáveis enquanto estratégias alternativas de sobrevivência e de reprodução social. Para tanto, esses agricultores desenvolvem relações socioculturais que se orientam tanto pela recriação de novos contextos interacionais e institucionais de sociabilidade quanto pela especialização de produtos e profissionalização. Nesse sentido, associações e cooperativas emergem como apoio à produção e à conquista de cidadania, espaço político de luta e inclusão social. A sustentabilidade da agricultura familiar é fundamental para o desenvolvimento rural dessa região, porque a sua inserção econômica e social na produção capitalista depende de políticas públicas agrícolas e agrárias conseqüentes. A conclusão do estudo mostra que a forma social de produção familiar na região constitui o setor com maior potencial inclusivo dos seus diferentes segmentos, ressignificados segundo os valores culturais locais no uso social da terra e na organização social, para além da reprodução mercantil simples.Enfim, as relações sociais com a terra, o trabalho e o mercado confirmam a existência de novas dinâmicas características da produção familiar em curso na região, quanto à apropriação e ao uso dos recursos disponíveis, instituindo novos e/ou recriando estratégias produtivas e padrões de interação social.

Síntese de novas moléculas fotoluminescentes com conjugações pi-estendidas com aplicação para aplicação em sistemas OLEDs

Este trabalho descreve a síntese e caracterização de novos sistemas fotoluminescentes com conjugações π-estendidas com potencial para aplicação tecnológica em sistemas OLEDs. Novos sistemas fotoluminescente com a unidades 2,1,3-benzotiadiazola (BTD) com extensão da conjugação π nas posições 4 e 7 foram sintetizadas em altos rendimentos. As novas estruturas foram plenamente caracterizadas e suas propriedades eletroquímicas e fotofísicas investigadas. Os moléculas BTDs foram utilizados para o desenvolvimento de uma nova metodologia de extrusão de enxofre nesses sistemas utilizando-se o sistema catalítico redutor CoCl2⋅6H2O(cat)/NaBH4/EtOH. Um novo ligante fotoluminescente de conjugação π-estendida nas posições 2 e 3 da unidade quinoxalina (QX) foi sintetizado em alto rendimento global. O ligante é apropriado para testes de formação de um novo sistema paladaciclo fotoluminescente com dois átomos de paládio na estrutura. Também sintetizou-se um novo ligante fotoluminescente contendo a unidade fenazina (FN) em um alto rendimento global. Essa estrutura com o grupo FN serve em testes para a formação de novos complexos fotoluminescentes de rutênio (II) ou cobre (II) com potencial aplicação na tecnologia de OLEDs. Novas estruturas BTDs fotoluminescentes foram sintetizadas e testado o seu comportamento de cristal líquido, para uma possível aplicação como mesofases emissivas em tecnologia de sistemas OLEDs.

World Cup da record via streaming: negli Usa è l'evento sportivo più visto di sempre su smartphone e tablet

La Coppa del Mondo è diventata l'evento sportivo in diretta streaming più seguito di sempre negli Stati Uniti. Quest'anno per la prima volta numerosi cittadini statunitensi sono entrati in sintonia con l'evento sportivo e la diffusione dei dispositivi mobili ha sicuramente contribuito a questo risultato: soprattutto i più giovani hanno seguito per la prima volta le partite proprio tramite smartphone, tablet e computer, generando numeri da record.

Desafios na implementação da educação ambiental nos cursos de graduação em administração: um estudo em instituições de ensino superior de Teresina-PI

O objetivo primário da pesquisa foi “analisar como a EA é implementada nos cursos de administração, tendo em vista as disposições instituídas pela Política Nacional da Educação Ambiental”. Seus objetivos secundários foram: (a) analisar como os atores chaves do processo pedagógico dos cursos de administração de empresas compreendem a educação ambiental; (b) identificar quais os parâmetros as IES utilizam para inserir a educação ambiental nos cursos de administração; (c) identificar como e quais as práticas de educação ambiental estão envolvidas na formação do administrador. Trata-se de um estudo de casos múltiplos com três IES de Teresina-PI, foi utilizada a análise de conteúdo com auxílio do Atlas/ti. A análise da implementação da EA nas Instituições de Ensino Superior reafirmou dificuldades já previstas em outros estudos e apontou novos desafios relatados no decorrer desse texto. Duas forças surgem nessa análise: a institucional e a individual. A força institucional é corroborada pelas ações mais amplas e que são fortemente influenciadas pelas diretrizes legais da EA; a força individual se confirma pela presença de docentes envolvidos com a questão, essa força assume uma relevância quando se considera o próprio significado da EA como instrumento de fortalecimento de valores sociais, assim como torna mais fácil sua disseminação pelo modelo de envolvimento que os sujeitos apresentam.