Identification of telomere dysfunction in Friedreich ataxia.

Background: Friedreich ataxia (FRDA) is a progressive inherited neurodegenerative disorder caused by mutation of the FXN gene, resulting in decreased frataxin expression, mitochondrial dysfunction and oxidative stress. A recent study has identified shorter telomeres in FRDA patient leukocytes as a possible disease biomarker. Results: Here we aimed to investigate both telomere structure and function in FRDA cells. Our results confirmed telomere shortening in FRDA patient leukocytes and identified similar telomere shortening in FRDA patient autopsy cerebellar tissues. However, FRDA fibroblasts showed significantly longer telomeres at early passage, occurring in the absence of telomerase activity, but with activation of an alternative lengthening of telomeres (ALT)-like mechanism. These cells also showed accelerated telomere shortening as population doubling increases. Furthermore, telomere dysfunction-induced foci (TIF) analysis revealed that FRDA fibroblasts have dysfunctional telomeres. Conclusions: Our finding of dysfunctional telomeres in FRDA cells provides further insight into FRDA molecular disease mechanisms, which may have implications for future FRDA therapy.

Epigenetics and alternative splicing

Dissertação de Mestrado, Oncobiologia: Mecanismos Moleculares do Cancro, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

Licochalcone A exerts antitumor activity in bladder cancer cell lines and mice models

Purpose: To investigate the effect of licochalcone A (LA) on the inhibition of cell proliferation and ERK1/2 phosphorylation in bladder carcinoma cell lines. Methods: Cell viability was investigated using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazoliumbromide (MTT) assay. Dye-binding method was used to examine the concentration of proteins. Lymphocytes were extracted from mice and after surface staining were subjected to BD fixation and permeabilization for intracellular staining. Flow cytometry was used to measure cellular fluorescence. Results: MTT results revealed a significant decrease in the proliferation of UM-UC-3, J82 and HT-1197 cell lines on treatment with LA. LA also induced reduction in phosphorylation of ERK1/2 in all three carcinoma cell lines. In the mouse model, licochalcone A treatment via intraperitoneal (ip) administration induced a significant decrease in the level of regulatory T cells (Tregs). Comparison of the mouse interferon-α (IFN-α)-treated and LA-treated groups revealed that LA treatment caused enhancement of cytotoxic T lymphocyte (CTL) activity similar to that of IFN-α. Administration of UM-UC-3 cells in C3H/HeN mice resulted in marked reduction in the counts for splenocytes and CD4+ CD25+ Foxp3+ T (regulatory T cells) cell proportion in LA-treated mice compared to untreated control group. Conclusion: Licochalcone A may be of therapeutic importance for the prevention of bladder carcinoma. However, studies are required to ascertain the compound’s usefulness in this regard.

Comparative activities of milk components in reversing chronic colitis

Inflammatory bowel disease (IBD) is a poorly understood chronic immune disorder for which there is no medical cure. Milk and colostrum are rich sources of bioactives with immunomodulatory properties. Here we compared the therapeutic effects of oral delivery of bovine milk-derived iron-saturated lactoferrin (Fe-bLF), angiogenin, osteopontin (OPN), colostrum whey protein, Modulen IBD (Nestle Healthsciences, Rhodes, Australia), and cis-9,trans-11 conjugated linoleic acid (CLA)-enriched milk fat in a mouse model of dextran sulfate-induced colitis. The CLA-enriched milk fat significantly increased mouse body weights after 24d of treatment, reduced epithelium damage, and downregulated the expression of proinflammatory cytokines and nitrous oxide. Modulen IBD most effectively decreased the clinical score at d 12, and Modulen IBD and OPN most effectively lowered the inflammatory score. Myeloperoxidase activity that denotes neutrophil infiltration was significantly lower in mice fed Modulen IBD, OPN, angiogenin, and Fe-bLF. A significant decrease in the numbers of T cells, natural killer cells, dendritic cells, and a significant decrease in cytokine expression were observed in mice fed the treatment diets compared with dextran sulfate administered mice. The Fe-bLF, CLA-enriched milk fat, and Modulen IBD inhibited intestinal angiogenesis. In summary, each of the milk components attenuated IBD in mice, but with differing effectiveness against specific disease parameters.

N-acetylcysteine modulates glutamatergic dysfunction and depressive behavior in Huntington's disease

Glutamatergic dysfunction has been implicated in the pathogenesis of depressive disorders and Huntington's disease (HD), in which depression is the most common psychiatric symptom. Synaptic glutamate homeostasis is regulated by cystine-dependent glutamate transporters, including GLT-1 and system xc (-) In HD, the enzyme regulating cysteine (and subsequently cystine) production, cystathionine-γ-lygase, has recently been shown to be lowered. The aim of the present study was to establish whether cysteine supplementation, using N-acetylcysteine (NAC) could ameliorate glutamate pathology through the cystine-dependent transporters, system xc (-) and GLT-1. We demonstrate that the R6/1 transgenic mouse model of HD has lower basal levels of cystine, and showed depressive-like behaviors in the forced-swim test. Administration of NAC reversed these behaviors. This effect was blocked by co-administration of the system xc (-) and GLT-1 inhibitors CPG and DHK, showing that glutamate transporter activity was required for the antidepressant effects of NAC. NAC was also able to specifically increase glutamate in HD mice, in a glutamate transporter-dependent manner. These in vivo changes reflect changes in glutamate transporter protein in HD mice and human HD post-mortem tissue. Furthermore, NAC was able to rescue changes in key glutamate receptor proteins related to excitotoxicity in HD, including NMDAR2B. Thus, we have shown that baseline reductions in cysteine underlie glutamatergic dysfunction and depressive-like behavior in HD and these changes can be rescued by treatment with NAC. These findings have implications for the development of new therapeutic approaches for depressive disorders.

Effet de Streptococcus Suis sur la capacité de présentation antigénique de cellules dendritiques

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis.

Activité physique et récompense : impact de la leptine et de la signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques

La course d’endurance active le système de récompense (SR) et est reliée aux comportements de recherche alimentaire. L’influence de la leptine sur l’activité physique (AP) volontaire est bien documentée d’un point de vue physiologique, mais très peu en termes d’impact hédonique. La leptine inhibe l’effet récompensant lié à la consommation de nourriture et joue un rôle semblable pour d’autres types de stimuli. La leptine s’arrime à la forme longue du récepteur à la leptine (Leprb) situé sur les neurones à dopamine (DA) et GABA de l’aire tegmentale ventrale (ATV) dans le mésencéphale. Signal transducer and Activator of Transcription 3 (STAT3) est un facteur de transcription important de la cascade de signalisation de la leptine. La phosphorylation de STAT3 n’est détectée que dans une parcelle des neurones DA positifs pour le Leprb, conférant aux neurones DA STAT3-spécifiques des caractéristiques uniques. Nous avons généré un modèle murin invalidé pour STAT3 sélectivement dans les neurones DA (STAT3DAT-KO). La première expérience consistait à évaluer les paramètres métaboliques de base de notre modèle en utilisant les chambres métaboliques Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS), incluant l’activité ambulatoire, le ratio d’échanges respiratoires (RER) et la production de chaleur. Les STAT3DAT-KO sont hyperactives, démontré par une activité locomotrice augmentée, mais aucune variation entre les deux groupes n’est observée pour le RER et la production de chaleur, en plus d’un gain de poids identique. Une stratégie de récupération ciblant la réinsertion de STAT3 dans les neurones DA du système mésolimbique normalise l’AP anciennement plus élevée des STAT3DAT-KO à celle des contrôles, suivant l’accès libre à une roue d’exercice (RE) pour une durée de 4 semaines, suivant l’accès libre à une roue d’exercice (RE) pour une durée de 4 semaines. L’injection d’un psychostimulant (agoniste du récepteur DA de type 1 (D1R), le Chloro-APB-Hydrobromide (SKF 82958)) reflète une fonction dopaminergique réduite chez les STAT3DAT-KO. Un test de recherche compulsive de nourriture révèle une suppression de la prise alimentaire chez les deux groupes expérimentaux. Nous démontrons pour la première fois que la motivation alliée à la course d’endurance, indépendamment de la régulation de la prise alimentaire par la leptine, est dépendant d’une signalisation leptine-STAT3 amoindrie dans les neurones DA du système mésolimbique, révélant STAT3 comme élément clé dans la régulation du tonus dopaminergique et des propriétés récompensantes de l’AP.

Étude du rôle de la membrane basale spécialisée dans la maturation de l'émail

Les cellules épithéliales qui produisent l’émail, les améloblastes, sont séparées de l'émail au niveau de la zone de maturation par une membrane basale spécialisée (MBS) enrichie en laminine 332 (LM-332). Cette protéine hétérotrimérique (composée des chaînes α3, ß3 et γ2) assure l'intégrité structurelle des membranes basales (MB) et influence divers processus cellulaires épithéliaux tels que l'adhésion et la différenciation cellulaire. Des modèles de souris « knockout » (KO), où les gènes codant pour LM-332 ont été supprimés, meurent peu après la naissance. Néanmoins, ce phénotype létal peut être contourné en substituant chez la souris le gène produisant la chaîne γ2 de la laminine (LAMC2) par sa forme humaine, sous le contrôle de l’expression du promoteur-rtTA, de la cytokératine 14, inductible par la prise de doxycycline (Dox) - (Tet-on). Le but de ce projet est d’examiner si l’utilisation de cette protéine humaine chez la souris a un effet sur la structuration de la MBS ainsi que sur la maturation de l'émail. La phase de maturation de l’organe de l’émail chez la souris transgénique a été sévèrement altérée par rapport à une souris normale (WT). La MBS n’est plus visible, une matrice dystrophique s’est formée dans la couche d'émail dans la phase de maturation, et la présence d’une matrice résiduelle de l'émail est observée durant la phase tardive de maturation. Des micro-analyses tomographiques ont révélé une usure excessive des surfaces occlusales des molaires, un écroulement de l'émail sur les pointes des incisives et une hypominéralisation de l'émail. Cependant, aucune altération structurale due à cette recombinaison transgénique n’a été observée dans d'autres sites épithéliaux, tels que la peau, le palais et la langue. Ces résultats indiquent que, bien que ce modèle de souris humanisée soit capable de rétablir ses fonctions dans divers tissus épithéliaux, il est incapable de soutenir la structuration d'une MBS à l'interface entre les améloblastes et l’émail en maturation. Cet échec peut être lié à la composition spécifique de la MBS dans la phase de maturation et supporte l’hypothèse que la MBS est essentielle pour la maturation adéquate de l'émail.

Effet de Streptococcus Suis sur la capacité de présentation antigénique de cellules dendritiques

Streptococcus suis est un important pathogène porcin et humain, causant méningites et septicémies. Des études suggèrent que S. suis dispose de facteurs de virulence, notamment sa capsule polysaccharidique (CPS), qui lui permettent de moduler les fonctions des cellules dendritiques (DCs), situées à l’interface entre l’immunité innée et adaptative. Les difficultés à développer un vaccin efficace suggèrent aussi une altération de la voie T dépendante. L’objectif général du projet était d’évaluer l’effet de S. suis sur l’activation des cellules T CD4+ ainsi que sur la capacité de présentation antigénique des DCs. Nous avons étudié dans un modèle murin in vivo la réponse T CD4+ mémoire lors d’infections primaire et secondaire. Une faible réponse mémoire centrale a été obtenue, suggérant que la réponse adaptative générée contre S. suis est limitée. Étant donné l’importance du complexe majeur d’histocompatibilité (MHC) de classe II dans la présentation antigénique, nous avons évalué in vitro et in vivo l’expression de ces molécules chez les DCs. Une modulation de l’expression du MHC-II par S. suis a été observée. L’analyse de la transcription de gènes impliqués dans la régulation transcriptionnelle et post-transcriptionnelle du MHC-II nous permet de suggérer que S. suis régule à la baisse la synthèse de nouvelles molécules et favorise leur dégradation lysosomale. Cette stratégie, dans laquelle la CPS ne jouerait qu’un rôle partiel, permettrait à S. suis d’échapper à la réponse adaptative T dépendante. Les résultats de cette étude fourniront de nouvelles perspectives dans la compréhension de la réponse adaptative lors de l’infection par S. suis.

Activité physique et récompense : impact de la leptine et de la signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques

La course d’endurance active le système de récompense (SR) et est reliée aux comportements de recherche alimentaire. L’influence de la leptine sur l’activité physique (AP) volontaire est bien documentée d’un point de vue physiologique, mais très peu en termes d’impact hédonique. La leptine inhibe l’effet récompensant lié à la consommation de nourriture et joue un rôle semblable pour d’autres types de stimuli. La leptine s’arrime à la forme longue du récepteur à la leptine (Leprb) situé sur les neurones à dopamine (DA) et GABA de l’aire tegmentale ventrale (ATV) dans le mésencéphale. Signal transducer and Activator of Transcription 3 (STAT3) est un facteur de transcription important de la cascade de signalisation de la leptine. La phosphorylation de STAT3 n’est détectée que dans une parcelle des neurones DA positifs pour le Leprb, conférant aux neurones DA STAT3-spécifiques des caractéristiques uniques. Nous avons généré un modèle murin invalidé pour STAT3 sélectivement dans les neurones DA (STAT3DAT-KO). La première expérience consistait à évaluer les paramètres métaboliques de base de notre modèle en utilisant les chambres métaboliques Comprehensive Lab Animal Monitoring System (CLAMS), incluant l’activité ambulatoire, le ratio d’échanges respiratoires (RER) et la production de chaleur. Les STAT3DAT-KO sont hyperactives, démontré par une activité locomotrice augmentée, mais aucune variation entre les deux groupes n’est observée pour le RER et la production de chaleur, en plus d’un gain de poids identique. Une stratégie de récupération ciblant la réinsertion de STAT3 dans les neurones DA du système mésolimbique normalise l’AP anciennement plus élevée des STAT3DAT-KO à celle des contrôles, suivant l’accès libre à une roue d’exercice (RE) pour une durée de 4 semaines, suivant l’accès libre à une roue d’exercice (RE) pour une durée de 4 semaines. L’injection d’un psychostimulant (agoniste du récepteur DA de type 1 (D1R), le Chloro-APB-Hydrobromide (SKF 82958)) reflète une fonction dopaminergique réduite chez les STAT3DAT-KO. Un test de recherche compulsive de nourriture révèle une suppression de la prise alimentaire chez les deux groupes expérimentaux. Nous démontrons pour la première fois que la motivation alliée à la course d’endurance, indépendamment de la régulation de la prise alimentaire par la leptine, est dépendant d’une signalisation leptine-STAT3 amoindrie dans les neurones DA du système mésolimbique, révélant STAT3 comme élément clé dans la régulation du tonus dopaminergique et des propriétés récompensantes de l’AP.

Étude du rôle de la membrane basale spécialisée dans la maturation de l'émail

Les cellules épithéliales qui produisent l’émail, les améloblastes, sont séparées de l'émail au niveau de la zone de maturation par une membrane basale spécialisée (MBS) enrichie en laminine 332 (LM-332). Cette protéine hétérotrimérique (composée des chaînes α3, ß3 et γ2) assure l'intégrité structurelle des membranes basales (MB) et influence divers processus cellulaires épithéliaux tels que l'adhésion et la différenciation cellulaire. Des modèles de souris « knockout » (KO), où les gènes codant pour LM-332 ont été supprimés, meurent peu après la naissance. Néanmoins, ce phénotype létal peut être contourné en substituant chez la souris le gène produisant la chaîne γ2 de la laminine (LAMC2) par sa forme humaine, sous le contrôle de l’expression du promoteur-rtTA, de la cytokératine 14, inductible par la prise de doxycycline (Dox) - (Tet-on). Le but de ce projet est d’examiner si l’utilisation de cette protéine humaine chez la souris a un effet sur la structuration de la MBS ainsi que sur la maturation de l'émail. La phase de maturation de l’organe de l’émail chez la souris transgénique a été sévèrement altérée par rapport à une souris normale (WT). La MBS n’est plus visible, une matrice dystrophique s’est formée dans la couche d'émail dans la phase de maturation, et la présence d’une matrice résiduelle de l'émail est observée durant la phase tardive de maturation. Des micro-analyses tomographiques ont révélé une usure excessive des surfaces occlusales des molaires, un écroulement de l'émail sur les pointes des incisives et une hypominéralisation de l'émail. Cependant, aucune altération structurale due à cette recombinaison transgénique n’a été observée dans d'autres sites épithéliaux, tels que la peau, le palais et la langue. Ces résultats indiquent que, bien que ce modèle de souris humanisée soit capable de rétablir ses fonctions dans divers tissus épithéliaux, il est incapable de soutenir la structuration d'une MBS à l'interface entre les améloblastes et l’émail en maturation. Cet échec peut être lié à la composition spécifique de la MBS dans la phase de maturation et supporte l’hypothèse que la MBS est essentielle pour la maturation adéquate de l'émail.

Steroid induced neuroprotection of damaged photoreceptor cells

Retinitis Pigmentosa (RP) is the name given to a group of hereditary diseases causing progressive and degenerative blindness. RP affects over 1 in 4000 individuals, making it the most prevalent inherited retinal disease worldwide, yet currently there is no cure. In 2011, our group released a paper detailing the protective effects of the synthetic progestin ‘Norgestrel’. A common component of the female oral contraceptive pill, Norgestrel was shown to protect against retinal cell death in two distinct mouse models of retinal degeneration: in the Balb/c light damage model and the Pde6brd10 (rd10) model. Little was known of the molecular workings of this compound however and thus this study aimed to elucidate the protective manner in which Norgestrel worked. To this aim, the 661W cone photoreceptor-like cell line and ex vivo retinal explanting was utilised. We found that Norgestrel induces a increase in neuroprotective basic fibroblast growth factor (bFGF) with subsequent downstream actions on the inhibition of glycogen synthase kinase 3β. Progesterone receptor expression was subsequently characterised in the C57 and rd10 retinas and in the 661W cell line. Norgestrel caused nuclear trafficking of progesterone receptor membrane complex one (PGRMC1) in 661W cells and thus Norgestrel was hypothesised to work primarily through the actions of PGRMC1. This trafficking was shown to be responsible for the critical upregulation of bFGF and PGRMC1- Norgestrel binding was proven to cause a neuroprotective bFGF-mediated increase in intracellular calcium. The protective properties of Norgestrel were further studied in the rd10 mouse model of retinitis pigmentosa. Using non-invasive diet supplementation (80mg/kg), we showed that Norgestrel gave significant retinal protection out to postnatal day 40 (P40). Overactive microglia have previously been shown to potentiate photoreceptor cell loss in the degenerating rd10 retina and thus we focussed on Norgestrel-mediated changes in photoreceptor-microglial crosstalk. Norgestrel acted to dampen pro-inflammatory microglial cell reactivity, decreasing chemokine (MCP1, MCP3, MIP-1α, MIP-1β) and subsequent damaging cytokine (TNFα, Il-1β) production. Critically, Norgestrel up-regulated photoreceptor-microglial, fractalkine-CX3CR1 signalling 1000-fold in the P20 rd10 mouse. Known to prevent microglial activation, we hypothesise that Norgestrel acts as a vital anti-inflammatory in the diseased retina, driving fractalkine-CX3CR1 signalling to delay retinal degeneration. This study stands to highlight some of the neuroprotective mechanisms utilised by Norgestrel in the prevention of photoreceptor cell death. We identify for the first time, not only a pro-survival pathway activated directly in photoreceptor cells, but also a Norgestreldriven mediation of an otherwise damaging microglial cell response. All taken, these results form the beginning of a case to bring Norgestrel to clinical trials, as a potential therapeutic for the treatment of RP.

Growing up in a bubble: using germ-free animals to assess the influence of the gut microbiota on brain and behavior

There is a growing recognition of the importance of the commensal intestinal microbiota in the development and later function of the central nervous system. Research using germ-free mice (mice raised without any exposure to microorganisms) has provided some of the most persuasive evidence for a role of these bacteria in gut-brain signalling. Key findings show that the microbiota is necessary for normal stress responsivity, anxiety-like behaviors, sociability, and cognition. Furthermore, the microbiota maintains central nervous system homeostasis by regulating immune function and blood brain barrier integrity. Studies have also found that the gut microbiota influences neurotransmitter, synaptic, and neurotrophic signalling systems and neurogenesis. The principle advantage of the germ-free mouse model is in proof-of-principle studies and that a complete microbiota or defined consortiums of bacteria can be introduced at various developmental time points. However, a germ-free upbringing can induce permanent neurodevelopmental deficits that may deem the model unsuitable for specific scientific queries that do not involve early-life microbial deficiency. As such, alternatives and complementary strategies to the germ-free model are warranted and include antibiotic treatment to create microbiota-deficient animals at distinct time points across the lifespan. Increasing our understanding of the impact of the gut microbiota on brain and behavior has the potential to inform novel management strategies for stress-related gastrointestinal and neuropsychiatric disorders.

Lymphotoxin-beta receptor and RANK signaling in TEL-JAK2-induced T-cell leukemia

Tese de doutoramento, Ciências Biomédicas, Departamento de Ciências Biomédicas e Medicina, Universidade do Algarve, 2015

New prophylactic and therapeutic treatments to combat pathogenic Enterohaemorrhagic Escherichia coli

Bacterial diarrhoeal diseases have significant influence on global human health, and are a leading cause of preventable death in the developing world. Enterohaemorrhagic Escherichia coli (EHEC), pathogenic strains of E. coli that carry potent toxins, have been associated with a high number of large-scale outbreaks caused by contaminated food and water sources. This pathotype produces diarrhoea and haemorrhagic colitis in infected humans, and in some patients leads to the development of haemolytic uremic syndrome (HUS), which can result in mortality and chronic kidney disease. A major obstacle to the treatment of EHEC infections is the increased risk of HUS development that is associated with antibiotic treatment, and rehydration and renal support are often the only options available. New treatments designed to prevent or clear E. coli infections and reduce symptoms of illness would therefore have large public health and economic impacts. The three main aims of this thesis were: to explore mouse models for pre-clinical evaluation in vivo of small compounds that inhibit a major EHEC colonisation factor, to assess the production and role of two proteins considered promising candidates for a broad-spectrum vaccine against pathogenic E. coli, and to investigate a novel compound that has recently been identified as a potential inhibitor of EHEC toxin production. As EHEC cannot be safely tested in humans due to the risk of HUS development, appropriate small animal models are required for in vivo testing of new drugs. A number of different mouse models have been developed to replicate different features of EHEC pathogenesis, several of which we investigated with a focus on colonisation mediated by the Type III Secretion System (T3SS), a needle-like structure that translocates bacterial proteins into host cells, resulting in a tight, intimate attachment between pathogen and host, aiding colonisation of the gastrointestinal tract. As E. coli models were found not to depend significantly on the T3SS for colonisation, the Citrobacter rodentium model, a natural mouse pathogen closely related to E. coli, was deemed the most suitable mouse model currently available for in vivo testing of T3SS-targeting compounds. Two bacterial proteins, EaeH (an outer membrane adhesin) and YghJ (a putative secreted lipoprotein), highly conserved surface-associated proteins recently identified as III protective antigens against E. coli infection of mice, were explored in order to determine their suitability as candidates for a human vaccine against pathogenic E. coli. We focused on the expression and function of these proteins in the EHEC O157:H7 EDL933 strain and the adherent-invasive E. coli (AIEC) LF82 strain. Although expression of EaeH by other E. coli pathotypes has recently been shown to be upregulated upon contact with host intestinal cells, no evidence of this upregulation could be demonstrated in our strains. Additionally, while YghJ was produced by the AIEC strain, it was not secreted by bacteria under conditions that other YghJ-expressing E. coli pathotypes do, despite the AIEC strain carrying all the genes required to encode the secretion system it is associated with. While our findings indicate that a vaccine that raises antibodies against EaeH and YghJ may have limited effect on the EHEC and AIEC strains we used, recent studies into these proteins in different E. coli pathogens have suggested they are still excellent candidates for a broadly effective vaccine against E. coli. Finally, we characterised a small lead compound, identified by high-throughput screening as a possible inhibitor of Shiga toxin expression. Shiga toxin production causes both the symptoms of illness and development of HUS, and thus reduction of toxin production, release, or binding to host receptors could therefore be an effective way to treat infections and decrease the risk of HUS. Inhibition of Shiga toxin production by this compound was confirmed, and was shown to be caused by an inhibitory effect on activation of the bacterial SOS response rather than on the Shiga toxin genes themselves. The bacterial target of this compound was identified as RecA, a major regulator of the SOS response, and we hypothesise that the compound binds covalently to its target, preventing oligomerisation of RecA into an activated filament. Altogether, the results presented here provide an improved understanding of these different approaches to combating EHEC infection, which will aid the development of safe and effective vaccines and anti-virulence treatments against EHEC.