Pax-6 and lens-specific transcription of the chicken delta 1-crystallin gene.

The abundance of delta-crystallin in the chicken eye lens provides an advantageous marker for tissue-specific gene expression during cellular differentiation. The lens-specific expression of the delta 1-crystallin gene is governed by an enhancer in the third intron, which binds a positive (delta EF2) and negative (delta EF1) factor in its core region. Here we show by DNase I footprinting, electrophoretic mobility-shift assays, and cotransfection experiments with the delta 1-promoter/enhancer fused to the chloramphenicol acetyltransferase reporter gene that the delta 1-crystallin enhancer has two adjacent functional Pax-6 binding sites. We also demonstrate by DNase I footprinting that the delta EF1 site can bind the transcription factor USF, raising the possibility that USF may cooperate with Pax-6 in activation of the chicken delta 1- and alpha A-crystallin genes. These data, coupled with our recent demonstration that Pax-6 activates the alpha A-crystallin gene, suggest that Pax-6 may have been used extensively throughout evolution to recruit and express crystallin genes in the lens.

Rapid selection of cell subpopulation-specific human monoclonal antibodies from a synthetic phage antibody library.

Peripheral blood leukocytes incubated with a semisynthetic phage antibody library and fluorochrome-labeled CD3 and CD20 antibodies were used to isolate human single-chain Fv antibodies specific for subsets of blood leukocytes by flow cytometry. Isolated phage antibodies showed exclusive binding to the subpopulation used for selection or displayed additional binding to a restricted population of other cells in the mixture. At least two phage antibodies appeared to display hitherto-unknown staining patterns of B-lineage cells. This approach provides a subtractive procedure to rapidly obtain human antibodies against known and novel surface antigens in their native configuration, expressed on phenotypically defined subpopulations of cells. This approach does not depend on immunization procedures or the necessity to repeatedly construct phage antibody libraries.

Chicken interferon consensus sequence-binding protein (ICSBP) and interferon regulatory factor (IRF) 1 genes reveal evolutionary conservation in the IRF gene family.

Members of the IRF family mediate transcriptional responses to interferons (IFNs) and to virus infection. So far, proteins of this family have been studied only among mammalian species. Here we report the isolation of cDNA clones encoding two members of this family from chicken, interferon consensus sequence-binding protein (ICSBP) and IRF-1. The predicted chicken ICSBP and IRF-1 proteins show high levels of sequence similarity to their corresponding human and mouse counterparts. Sequence identities in the putative DNA-binding domains of chicken and human ICSBP and IRF-1 were 97% and 89%, respectively, whereas the C-terminal regions showed identities of 64% and 51%; sequence relationships with mouse ICSBP and IRF-1 are very similar. Chicken ICSBP was found to be expressed in several embryonic tissues, and both chicken IRF-1 and ICSBP were strongly induced in chicken fibroblasts by IFN treatment, supporting the involvement of these factors in IFN-regulated gene expression. The presence of proteins homologous to mammalian IRF family members, together with earlier observations on the occurrence of functionally homologous IFN-responsive elements in chicken and mammalian genes, highlights the conservation of transcriptional mechanisms in the IFN system, a finding that contrasts with the extensive sequence and functional divergence of the IFNs.

Phenotypic knockout of the high-affinity human interleukin 2 receptor by intracellular single-chain antibodies against the alpha subunit of the receptor.

The experimental manipulation of peptide growth hormones and their cellular receptors is central to understanding the pathways governing cellular signaling and growth control. Previous work has shown that intracellular antibodies targeted to the endoplasmic reticulum (ER) can be used to capture specific proteins as they enter the ER, preventing their transport to the cell surface. Here we have used this technology to inhibit the cell surface expression of the alpha subunit of the high-affinity interleukin 2 receptor (IL-2R alpha). A single-chain variable-region fragment of the anti-Tac monoclonal antibody was constructed with a signal peptide and a C-terminal ER retention signal. Intracellular expression of the single-chain antibody was found to completely abrogate cell surface expression of IL-2R alpha in stimulated Jurkat T cells. IL-2R alpha was detectable within the Jurkat cells as an immature 40-kDa form that was sensitive to endoglycosidase H, consistent with its retention in a pre- or early Golgi compartment. A single-chain antibody lacking the ER retention signal was also able to inhibit cell surface expression of IL-2R alpha although the mechanism appeared to involve rapid degradation of the receptor chain within the ER. These intracellular antibodies will provide a valuable tool for examining the role of IL-2R alpha in T-cell activation, IL-2 signal transduction, and the deregulated growth of leukemic cells which overexpress IL-2R alpha.

Suppression and promotion of tumor growth by monoclonal antibodies to ErbB-2 differentially correlate with cellular uptake.

Amplification and overexpression of the erbB-2/neu protooncogene are frequently associated with aggressive clinical course of certain human adenocarcinomas, and therefore the encoded surface glycoprotein is considered a candidate target for immunotherapy. We previously generated a series of anti-ErbB-2 monoclonal antibodies (mAbs) that either accelerate or inhibit the tumorigenic growth of erbB-2-transformed murine fibroblasts. The present study extended this observation to a human tumor cell line grown as xenografts in athymic mice and addressed the biochemical differences between the two classes of mAbs. We show that the inhibitory effect is dominant in an antibody mixture, and it depends on antibody bivalency. By using radiolabeled mAbs we found that all of three tumor-inhibitory mAbs became rapidly inaccessible to acid treatment when incubated with tumor cells. However, a tumor-stimulatory mAb remained accessible to extracellular treatments, indicating that it did not undergo endocytosis. In addition, intracellular fragments of the inhibitory mAbs, but not of the stimulatory mAb, were observed. Electron microscopy of colloidal gold-antibody conjugates confirmed the absence of endocytosis of the stimulatory mAb but detected endocytic vesicles containing an inhibitory mAb. We conclude that acceleration of cell growth by ErbB-2 correlates with cell surface localization, whereas inhibition of tumor growth is associated with an intrinsic ability of anti-ErbB-2 mAbs to induce endocytosis. These conclusions are relevant to the selection of optimal mAbs for immunotherapy and may have implications for the mechanism of cellular transformation by an overexpressed erbB-2 gene.

Characterization of subtype-specific antibodies to the human D5 dopamine receptor: studies in primate brain and transfected mammalian cells.

To achieve a better understanding of how D5 dopamine receptors mediate the actions of dopamine in brain, we have developed antibodies specific for the D5 receptor. D5 antibodies reacted with recombinant baculovirus-infected Sf9 cells expressing the D5 receptor but not with the D1 receptor or a variety of other catecholaminergic and muscarinic receptors. Epitope-tagged D5 receptors expressed in mammalian cells were reactive with both D5 antibodies and an epitope-specific probe. A mixture of N-linked glycosylated polypeptides and higher molecular-mass species was detected on immunoblots of membrane fractions of D5-transfected cells and also of primate brain. D5 receptor antibodies intensely labeled pyramidal neurons in the prefrontal cortex, whereas spiny medium-sized neurons and aspiny large interneurons of the caudate nucleus were relatively lightly labeled. Antibodies to the D5 dopamine receptor should prove important in experimentally determining specific roles for the D5 and D1 receptors in cortical processes and diseases.

In Vivo screening and discovery of novel candidate thalidomide analogs in the zebrafish embryo and chicken embryo model systems

This study was supported by a Wellcome Trust-NIH PhD Studentship to SB, WDF and NV. Grant number 098252/Z/12/Z. SB, CHC and WDF are supported by the Intramural Research Program, NCI, NIH. NHG and WL are supported by the Intramural Research Program, NIA, NIH.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

Middle East respiratory syndrome coronavirus neutralising serum antibodies in dromedary camels: a comparative serological study

A new betacoronavirus-Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV)-has been identified in patients with severe acute respiratory infection. Although related viruses infect bats, molecular clock analyses have been unable to identify direct ancestors of MERS-CoV. Anecdotal exposure histories suggest that patients had been in contact with dromedary camels or goats. We investigated possible animal reservoirs of MERS-CoV by assessing specific serum antibodies in livestock. METHODS: We took sera from animals in the Middle East (Oman) and from elsewhere (Spain, Netherlands, Chile). Cattle (n=80), sheep (n=40), goats (n=40), dromedary camels (n=155), and various other camelid species (n=34) were tested for specific serum IgG by protein microarray using the receptor-binding S1 subunits of spike proteins of MERS-CoV, severe acute respiratory syndrome coronavirus, and human coronavirus OC43. Results were confirmed by virus neutralisation tests for MERS-CoV and bovine coronavirus. FINDINGS: 50 of 50 (100%) sera from Omani camels and 15 of 105 (14%) from Spanish camels had protein-specific antibodies against MERS-CoV spike. Sera from European sheep, goats, cattle, and other camelids had no such antibodies. MERS-CoV neutralising antibody titres varied between 1/320 and 1/2560 for the Omani camel sera and between 1/20 and 1/320 for the Spanish camel sera. There was no evidence for cross-neutralisation by bovine coronavirus antibodies. INTERPRETATION: MERS-CoV or a related virus has infected camel populations. Both titres and seroprevalences in sera from different locations in Oman suggest widespread infection. FUNDING: European Union, European Centre For Disease Prevention and Control, Deutsche Forschungsgemeinschaft.

Co-encapsulation of enzymes and antibodies for chemical deactivation of pathogens on paper

Le papier bioactif est obtenu par la modification de substrat du papier avec des biomolécules et des réactifs. Ce type de papier est utilisé dans le développement de nouveaux biocapteurs qui sont portables, jetables et économiques visant à capturer, détecter et dans certains cas, désactiver les agents pathogènes. Généralement les papiers bioactifs sont fabriqués par l’incorporation de biomolécules telles que les enzymes et les anticorps sur la surface du papier. L’immobilisation de ces biomolécules sur les surfaces solides est largement utilisée pour différentes applications de diagnostic comme dans immunocapteurs et immunoessais mais en raison de la nature sensible des enzymes, leur intégration au papier à grande échelle a rencontré plusieurs difficultés surtout dans les conditions industrielles. Pendant ce temps, les microcapsules sont une plate-forme intéressante pour l’immobilisation des enzymes et aussi assez efficace pour permettre à la fonctionnalisation du papier à grande échelle car le papier peut être facilement recouvert avec une couche de telles microcapsules. Dans cette étude, nous avons développé une plate-forme générique utilisant des microcapsules à base d’alginate qui peuvent être appliquées aux procédés usuels de production de papier bioactif et antibactérien avec la capacité de capturer des pathogènes à sa surface et de les désactiver grâce à la production d’un réactif anti-pathogène. La conception de cette plate-forme antibactérienne est basée sur la production constante de peroxyde d’hydrogène en tant qu’agent antibactérien à l’intérieur des microcapsules d’alginate. Cette production de peroxyde d’hydrogène est obtenue par oxydation du glucose catalysée par la glucose oxydase encapsulée à l’intérieur des billes d’alginate. Les différentes étapes de cette étude comprennent le piégeage de la glucose oxydase à l’intérieur des microcapsules d’alginate, l’activation et le renforcement de la surface des microcapsules par ajout d’une couche supplémentaire de chitosan, la vérification de la possibilité d’immobilisation des anticorps (immunoglobulines G humaine comme une modèle d’anticorps) sur la surface des microcapsules et enfin, l’évaluation des propriétés antibactériennes de cette plate-forme vis-à-vis l’Escherichia coli K-12 (E. coli K-12) en tant qu’un représentant des agents pathogènes. Après avoir effectué chaque étape, certaines mesures et observations ont été faites en utilisant diverses méthodes et techniques analytiques telles que la méthode de Bradford pour dosage des protéines, l’électroanalyse d’oxygène, la microscopie optique et confocale à balayage laser (CLSM), la spectrométrie de masse avec désorption laser assistée par matrice- temps de vol (MALDI-TOF-MS), etc. Les essais appropriés ont été effectués pour valider la réussite de modification des microcapsules et pour confirmer à ce fait que la glucose oxydase est toujours active après chaque étape de modification. L’activité enzymatique spécifique de la glucose oxydase après l’encapsulation a été évaluée à 120±30 U/g. Aussi, des efforts ont été faits pour immobiliser la glucose oxydase sur des nanoparticules d’or avec deux tailles différentes de diamètre (10,9 nm et 50 nm) afin d’améliorer l’activité enzymatique et augmenter l’efficacité d’encapsulation. Les résultats obtenus lors de cette étude démontrent les modifications réussies sur les microcapsules d’alginate et aussi une réponse favorable de cette plate-forme antibactérienne concernant la désactivation de E. coli K-12. La concentration efficace de l’activité enzymatique afin de désactivation de cet agent pathogénique modèle a été déterminée à 1.3×10-2 U/ml pour une concentration de 6.7×108 cellules/ml de bactéries. D’autres études sont nécessaires pour évaluer l’efficacité de l’anticorps immobilisé dans la désactivation des agents pathogènes et également intégrer la plate-forme sur le papier et valider l’efficacité du système une fois qu’il est déposé sur papier.

The chicken and the egg,

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Blood group antigens & antibodies as applied to blood transfusion.

Includes bibliographical references.

The spring chicken : a musical play in two acts /

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