Protein Kinase C and Anaplastic Lymphoma Kinase Targeted Compounds

The protein kinases (PKs) belong to the largest single family of enzymes, phosphotransferases, which catalyze the phosphorylation of other enzymes and proteins and function primarily in signal transduction. Consequently, PKs regulate cell mechanisms such as growth, differentiation, and proliferation. Dysfunction of these cellular mechanisms may lead to cancer, a major predicament in health care. Even though there is a range of clinically available cancer-fighting drugs, increasing number of cancer cases and setbacks such as drug resistance, constantly keep cancer research active. At the commencement of this study an isophthalic acid derivative had been suggested to bind to the regulatory domain of protein kinase C (PKC). In order to investigate the biological effects and structure-activity relationships (SARs) of this new chemical entity, a library of compounds was synthesized. The best compounds induced apoptosis in human leukemia HL-60 cells and were not cytotoxic in Swiss 3T3 fibroblasts. In addition, the best apoptosis inducers were neither cytotoxic nor mutagenic. Furthermore, results from binding affinity assays of PKC isoforms revealed the pharmacophores of these isophthalic acid derivatives. The best inhibition constants of the tested compounds were measured to 210 nM for PKCα and to 530 nM for PKCδ. Among natural compounds targeting the regulatory domain of PKC, the target of bistramide A has been a matter of debate. It was initially found to activate PKCδ; however, actin was recently reported as the main target. In order to clarify and to further study the biological effects of bistramide A, the total syntheses of the natural compound and two isomers were performed. Biological assays of the compounds revealed accumulation of 4n polyploid cells as the primary mode of action and the compounds showed similar overall antiproliferative activities. However, each compound showed a distinct distribution of antimitotic effect presumably via actin binding, proapoptotic effect presumably via PKCδ, and pro-differentiation effect as evidenced by CD11b expression. Furthermore, it was shown that the antimitotic and proapoptotic effects of bistramide A were not secondary effects of actin binding but independent effects. The third aim in this study was to synthesize a library of a new class of urea-based type II inhibitors targeted at the kinase domain of anaplastic lymphoma kinase (ALK). The best compounds in this library showed IC50 values as low as 390 nM for ALK while the initial low cellular activities were successfully increased even by more than 70 times for NPM-ALK- positive BaF3 cells. More importantly, selective antiproliferative activity on ALK-positive cell lines was achieved; while the best compound affected the BaF3 and SU-DHL-1 cells with IC50 values of 0.5 and 0.8 μM, respectively, they were less toxic to the NPM-ALK-negative human leukemic cells U937 (IC50 = 3.2 μM) and BaF3 parental cells (IC50 = 5.4 μM). Furthermore, SAR studies of the synthesized compounds revealed functional groups and positions of the scaffold, which enhanced the enzymatic and cellular activities.

Interaction of melittin with endotoxic lipid

Several amphipathic and cationic substances are known to bind lipid A, the toxic component of bacterial lipopolysaccharides. In this report, we have characterized, by fluorescence methods, the interaction of melittin, an amphipathic and basic 26-residue polypeptide isolated from bee venom, with lipid A. The stoichiometry of the complex appears to be two molecules of melittin to one of lipid A with a dissociation constant of 2.5 × 10 −6 M. The binding of melittin not only modifies the endotoxic properties of lipid A in a number of biological assays, but also results in abrogation of the hemolytic activity of melittin. A model of the complex is proposed based on the known structures of lipid A and melittin, and the observed stoichiometry of binding.

Ketoprofeenin biologinen käytettävyys ja farmakokinetiikka sioilla eri antotavoilla ja ketoprofeeniyliannoksen farmakokinetiikka ja vaikutus munuaisiin lampailla

Ketoprofeeni on yleisesti käytetty ei-steroidinen tulehduskipulääke (NSAID) lampaiden ja sikojen kivunlievityksessä. Tietoa ketoprofeenin oikeista annosmääristä eri eläinlajeilla on saatavilla rajallisesti. Oikeaa lääkeainemäärää ei voida luotettavasti ekstrapoloida toisten eläinlajien tai ihmisten perusteella. Epäillyissä tulehduskipulääkemyrkytyksissä ongelmana on tietää, oliko eläimen saama lääkeannos toksinen. Lampailla tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, muuttuuko ketoprofeenin kinetiikka kymmenkertaisella yliannoksella, tutkia yliannoksen vaikutusta munuaisiin ja löytää yksinkertainen tapa diagnosoida yliannos virtsasta. Sioilla tehdyn tutkimuksen tavoitteena oli selvittää ketoprofeenin biologista käytettävyyttä ja ketoprofeenin farmakokinetiikkaa sioilla intravaskulaarisella, intramuskulaarisella ja peroraalisella annolla. Keskeiset tutkimuksessa määritettävät muuttujat olivat AUC0-_, Cmax ja tmax. Hyötyosuus laskettiin i.v. -annon perusteella. Kuudelle lampaalle annettiin 30 mg/kg i.v. -ketoprofeenia. Ketoprofeenin pitoisuuksia seurattiin 24 tunnin ajan plasmanäytteillä, joiden perusteella määritettiin farmakokineettiset parametrit. Veri- ja virtsanäytteistä tutkittiin muun muassa mahdollisesta munuaisvauriosta kertovia entsyymejä. 24 tunnin kuluttua lääkkeenannosta lampaat lopetettiin ja munuaiset tutkittiin histologisesti. Tutkittaville kahdeksalle sialle annosteltiin 3 mg/kg intravaskulaarista, intramuskulaarista ja oraalista ketoprofeenia sekä 6 mg/kg oraalista ketoprofeenia. Tutkimus suoritettiin satunnaistettuna vaihtovuorotutkimuksena. Ketoprofeenin pitoisuuksia seurattiin plasmanäytteillä 48 tunnin ajan lääkkeenannosta ja kaikille antotavoille laskettiin farmakokineettiset parametrit. Lisäksi tutkittiin valmisteiden biologinen samanarvoisuus. Molempien tutkimusten in vivo -kokeet suoritettiin Eläinlääketieteellisessä tiedekunnassa. Samoin munuaisten histologinen tutkimus ja virtsasta ja verestä tehdyt määritykset, lukuun ottamatta ketoprofeeninpitoisuuden analysointia. Plasman ketoprofeenipitoisuus analysoitiin korkean erotuskyvyn nestekromatografialla (HPLC). Ketoprofeenimääritykset ja farmakokineettinen analyysi suoritettiin Farmasian tiedekunnassa. Lampaiden kymmenkertainen ketoprofeeniyliannos oli toksinen. Seerumin urea- ja kreatiniinipitoisuus nousivat ja histologisissa näytteissä näkyi akuutti munuaistiehyen vaurio. Useiden entsyymien pitoisuus nousi virtsassa. Selvimmin ja nopeimmin nousi virtsan laktaattidehydrogenaasipitoisuus, jonka määrittäminen vaikuttaa potentiaaliselta tavalta diagnosoida ketoprofeenin toksinen annos. Ketoprofeenin eliminaation puoliintumisaika toksisella annoksella oli samaa suuruusluokkaa kuin aiemmissa tutkimuksissa terapeuttisella annoksella, joten yliannos ei muuttanut ketoprofeenin kinetiikkaa. AUC- ja Cmax -arvot olivat suhteessa suurempia kuin terapeuttisella annoksella, joten tutkimuksen perusteella kyseiset arvot eivät nousseet lineaarisesti annoksen noustessa toksiseksi. Sioille annetut ketoprofeenivalmisteet eivät olleet biologisesti samanarvoisia keskenään. Hyötyosuus oli erittäin hyvä kaikilla antotavoilla. tmax oli kaikilla antotavoilla hieman yli tunnin kuluttua lääkkeenannosta. Oraalisen 3 mg/kg -annoksen Cmax oli 5,1 mg/l ja AUC 32 mg l-1 h ja intramuskulaarisen vastaavat arvot olivat 7,6 mg/l ja 37 mg l-1 h. Oraalisen ketoprofeenin annostasojen AUC- ja Cmax -arvot korreloivat keskenään, joten ketoprofeenin kinetiikka oli lineaarista. Intravaskulaarisen ja oraalisen annon puoliintumisajoissa oli tilastollisesti merkitsevä ero. Ketoprofeenin jakautumistilavuudessa ja puhdistumassa ei ollut tilastollisesti merkitsevää eroa eri antotapojen välillä.

Purification and characterization of three toxins and two agglutinins from Abrus precatorius seed by using lactamyl-Sepharose affinity chromatography

Three toxins, abrin-I, -II, and -III, and two agglutinins, APA-I and -II, were purified from the seeds of Abrus precatorius by lactamyl-Sepharose affinity chromatography followed by gel filtration and DEAE-Sephacel column chromatography. abrin-I did not bind on DEAE-Sephacel column chromatography and the bound abrin-II, abrin-III, APA-I, and APA-II were eluted with a sodium acetate gradient. The identity of each protein was established by sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gel electrophoresis and isoelectric focusing. The relative molecular weights are abrin-I, 64,000; abrin-II and abrin-III, 63,000 each: APA-I, 130,000; and APA-II, 128,000. Isoelectric focusing revealed microheterogeneity due to the presence of isoforms in each protein. Toxicity and binding studies further confirmed the differences among the lectins. The time course of inhibition of protein synthesis in thymocytes by the toxins showed lag times of 78, 61, and 72 min with Ki's of 0.55, 0.99, and 0.74 ms−1 at a 0.63 nImage concentration of each of abrin-I, -II, and -III, respectively. A Scatchard plot obtained from the equilibrium measurement for the lectins binding to lactamyl-Sepharose beads showed nonlinearity, indicating a cooperative mode of binding which was not observed for APA-I binding to Sepharose 4B beads. Further, by the criterion of the isoelectric focusing profile, it was shown that the least toxic abrin-I and the highly toxic abrin-II isolated by lactamyl-Sepharose chromatography were not retained on a low-affinity Sepharose 4B matrix, which signifies the necessity of using a high-affinity matrix for the purification of the lectins.

Putative neuroprotective compounds in in vitro models of dopaminergic neurodegeneration

Parkinson´s disease (PD) is a debilitating age-related neurological disorder that affects various motor skills and can lead to a loss of cognitive functions. The motor symptoms are the result of the progressive degeneration of dopaminergic neurons within the substantia nigra. The factors that influence the pathogenesis and the progression of the neurodegeneration remain mostly unclear. This study investigated the role of various programmed cell death (PCD) pathways, oxidative stress, and glial cells both in dopaminergic neurodegeneration and in the protective action of various drugs. To this end, we exposed dopaminergic neuroblastoma cells (SH-SY5Y cells) to 6-OHDA, which produces oxidative stress and activates various PCD modalities that result in neuronal degeneration. Additionally, to explore the role of glia, we prepared rat midbrain primary mixed-cell cultures containing both neurons and glial cell types such as microglia and astroglia and then exposed the cultures to either MPP plus or lipopolysaccharide. Our results revealed that 6-OHDA activated several PCD pathways including apoptosis, autophagic stress, lysosomal membrane permeabilization, and perhaps paraptosis in SH-SY5Y cells. Furthermore, we found that minocycline protected SH-SY5Y cells from 6-OHDA by inhibiting both apoptotic and non-apoptotic PCD modalities. We also observed an inconsistent neuroprotective effect of various dietary anti-oxidant compounds against 6-OHDA toxicity in vitro in SH-SY5Y cells. Specifically, quercetin and curcumin exerted neuroprotection only within a narrow concentration range and a limited time frame, whereas resveratrol and epigallocatechin 3-gallate provided no protection whatsoever. Lastly, we found that molecules such as amantadine may delay or even halt the neurodegeneration in primary cell cultures by inhibiting the release of neurotoxic factors from overactivated microglia and by enhancing the pro-survival actions of astroglia. Together these data suggest that the strategy of dampening oxidative species with anti-oxidants is less effective than preventing the production of toxic factors such as oxidative and pro-inflammatory molecules by pathologically activated microglia. This would subsequently prevent the activation of various PCD modalities that cause neuronal degeneration.

Photocatalytic treatment of municipal wastewater using modified neodymium doped TiO2 hybrid nanoparticles

Photocatalytic degradation of municipal wastewater was investigated using reagent grade TiO2 and modified neodymium doped TiO2 hybrid nanoparticles. For the first time, surface modification of Nd3+ doped TiO2 hybrid nanoparticles were carried out with n-butylamine as surface modifier under mild hydrothermal conditions. The modified nanoparticles obtained were characterized by Powder XRD, FTIR, DLS, TEM, BET surface area, zeta potential and UV-Vis Spectroscopy. The characterization results indicated better morphology, particle size distribution and low agglomeration of the nanoparticles synthesized. It was found that photodegradation of wastewater using surface modified neodymium doped TiO2 nanoparticles was more compared to pure TiO2, which can be attributed to the doping and modification with n-butylamine.

Molekyylibiologisten menetelmien kehittäminen ihmisen suoliston sulfaattia pelkistävien bakteerien määrittämiseksi

Ihmisen ruuansulatuskanavan bakteeriston kehitys alkaa syntymästä, jolloin ensimmäiset bakteerit kansoittavat steriilin ruuansulatuskanavan. Bakteeristo kehittyy perimän, ympäristön ja varhaisen ruokavalion vaikutuksesta kohti monimuotoisempaa bakteeripopulaatiota. Aikuisen ruuansulatuskanavan normaalibakteeristo on varsin muuttumaton, mutta siihen vaikuttavat monet tekijät, kuten ikä, terveydentila, ruokavalio ja antibioottien käyttö. Bakteeriston koostumus vaihtelee ruuansulatuskanavan eri osissa ja bakteerimäärä kasvaa kohti paksusuolta, ollen paksusuolessa ja ulosteessa peräti 1010-1012 pmy/ml. Suurin osa ruuansulatuskanavan bakteereista on anaerobeja. Ruuansulatuskanavan bakteeristo vaikuttaa muun muassa suoliston kehittymiseen ja hiilihydraattien ja proteiinien hajotukseen sekä toimii osana immuunipuolustusta. Sulfaattia pelkistävät bakteerit (SRB) ovat monimuotoinen ryhmä pääosin anaerobisia bakteereita, jotka käyttävät aineenvaihdunnassaan elektronin vastaanottajana sulfaattia muuttaen sen lopulta sulfidiksi. SRB:t ovat sopeutuneet useisiin erilaisiin ympäristöihin. Niitä tavataan mm. vesistöjen sedimenteissä sekä ihmisen ruuansulatuskanavassa. Ihmisen ruuansulatuskanavassa on SRB:ta n. 105-108 pmy/g, ja niitä on löydetty erityisesti anaerobisista osista kuten suun ientaskuista ja paksusuolesta. SRB:t voivat olla haitaksi ruuansulatuskanavalle tuottamansa sulfidin vuoksi, joka esiintyy vesiliuoksessa vetysulfidina. Tämän on havaittu olevan toksista suoliston epiteelisoluille. Viimeaikoina on kiinnostuttu sulfaatinpelkistäjien yhteydestä suoliston sairaustiloihin, kuten tulehduksellisiin suolistosairauksiin (IBD). Pro gradu -tutkimukseni tavoitteena oli kehittää PCR-DGGE- ja qPCR-menetelmät ulosteen sulfaattia pelkistävien bakteerien määritykseen. Kohdegeeninä menetelmänkehityksessä käytettiin dsrAB-geeniä, joka koodaa dissimilatorista sulfiitinpelkistysentsyymiä. dsrAB-geeni on sulfaatinpelkistäjille ominainen konservoitunut geenialue, johon perustuvia tutkimuksia ei vielä ole paljon ihmispuolelta. qPCR-menetelmä saatiin optimoitua herkäksi ja spesifiseksi käyttäen dsrA-geenispesifisiä alukkeita, mutta PCR-DGGE-menetelmää ei saatu optimoitua käytössä olleilla alukkeilla, jotka monistivat PCR-DGGE:ssa myös negatiivikontrollikantoja. Tutkittaessa qPCR:lla IBD:tä (Crohn ja ulseratiivinen koliitti) sairastavien lasten ja terveiden kontrollihenkilöiden ulostenäytteistä eristettyä DNA:ta, merkittävää eroa SRB-määrissä ei havaittu eri ryhmien välillä. Crohnin tautia sairastavien aktiivisen vaiheen ja oireettoman vaiheen näytteiden välillä oli kuitenkin tilastollisesti merkitsevä ero (SRB-määrät; oireeton vaihe>oireellinen vaihe) (P <0,05).

Photo-activated cytotoxicity of a pyrenyl-terpyridine copper(II) complex in HeLa cells

Terpyridine copper(II) complexes Cu(L)(2)](NO3)(2) where L is (4'-phenyl)-2 2' 6' 2 `'-terpyridine (ph-tpy in 1) and 4-(1 pyrenyl)]-2 2' 6' 2'-terpyridine (py-tpy in 2) are prepared characterized and their photocytotoxic activity studied The crystal structure of complex 1 shows distorted octahedral CuN6 coordination geometry The 1 2 electrolytic and one-electron paramagnetic complexes show a visible band near 650 nm in DMF-H2O The complexes show emission band at 352 nm for 1 and 425 nm for 2 when excited at 283 and 346 nm respectively The Cu(II)-Cu(I) redox couple is observed near -0 2 V versus SCE in DMF-0 1 m TBAP The complexes are avid partial-intercalative binders to calf thymus DNA giving binding constant (K-b) values of similar to 10(6) M-1 Complex 2 with its photoactive pyrenyl moiety exhibits significant photocleavage of pUC19 DNA in red light via singlet oxygen pathway Complex 2 also exhibits significant photo-activated cytotoxicity in HeLa cancer cells in visible light giving IC50 value of 11 9 mu M while being non-toxic in dark with an IC50 value of 130 5 mu M (C) 2010 Elsevier Ltd All rights reserved

Tavallisuudesta tyylikkyyteen? : Sukupuoli ja maku kodinmuutosohjelmissa

The study focuses on the Finnish home makeover shows Inno (2004 , Nelonen) and Kodin kääntöpiiri (2001 2005; YLE TV2) and their episodes broadcast in spring 2004. The research material also includes the websites of both shows and messages concerning Inno from an online discussion forum. As people decorate their homes and reflect on them, they engage in negotiations of taste and in the construction of the ideal self. The main question of the study is: how are representations of the gendered self produced in home makeover shows? The broader theoretical and methodological context of the study is based on intersectionality, or simultaneous study of different identity categories. In this study, the main focus is on the intersections of gender, class and sexuality. Hence, the secondary research question is: how do ways of doing gender intersect with producing the ideas of class and sexuality in the representations of home makeover shows? The theoretical framework of the study combines Judith Butler s theory of gender performativity and Pierre Bourdieu s theory of taste. The analysis is founded upon a close reading focusing on the details and ambiguous meanings contained in the televisual representation. Home makeover shows are explored as a part of contemporary television culture, which is characterised by a significant increase in the number of both television channels and global television formats, as well as the hybridisation of programme types. Researchers on lifestyle television have paid attention to male designers and their ability to reconstruct meanings related to domesticity and home decoration as feminine spheres. The dissertation contributes to this discussion by analysing the representations of the male interior decorator in Inno and the four female interior decorators in Kodin kääntöpiiri. The focus is on the professional self and how it is both gendered and defined as an arbiter of taste. The programme concepts produce the impression that the makeover homes and their occupants are ordinary . The manufactured sense of ordinariness often conceals differences between the participants. One argument of the study is that the ordinariness of participants on lifestyle television should not be taken for granted without further reflection on the implications of labeling something as ordinary. Updating of interior decoration in home makeover shows can be interpreted as an area of doing gender that requires deliberation, effort, expert knowledge and a sufficient budget. The ideal lay decorator is portrayed as culturally omnivorous, brave and receptive to new ideas. The ability to reflect on ways of representing masculinity and femininity through decoration is also implied. In home makeover shows, greater self-awareness regarding the ways in which gender is produced does not lead to repeating gender differently. The idea of normative heterosexuality is in a hegemonic position in the representations of the participants. In Inno and Kodin kääntöpiiri questions of class are not made explicit. However, the idea of class is produced indirectly e.g. by describing the apartments and houses of the participants, by discussing their hobbies or interest in cultural products. In Inno, home decoration is primarily depicted as an individualistic consumer choice, while in Kodin kääntöpiiri it is often defined as a way to strengthen the ties of nuclear families. In Kodin kääntöpiiri, the ethos of familism is combined with pleasures gained from consumption and DIY activities. As a whole, the multidisciplinary study indicates a great number of differences between the two shows.

Acute toxicity of methyl isocyanate in mammals. II. Induction of hyperglycemia, lactic acidosis, uraemia, and hypothermia in rats

When rats were administered methyl isocyanate (MIC) by inhalation or subcutaneous route it produced severe hyperglycemia, clinical lactic acidosis, highly elevated plasma urea, and reduced plasma cholinesterase activity with unaltered erythrocytc acetyl cholinesterase activity. Irrespective of the route of administration, MIC also caused severe hypothermia, which was not ameliorated by prior administration of atropine sulphate. Acute toxic effects of MIC are essentially similar by either route except for the intensity of the effects

New pathway for the biodegradation of indole in Aspergillus niger

Indole and its derivatives form a class of toxic recalcitrant environmental pollutants. The growth of Aspergillus niger was inhibited by very low concentrations (0.005 to 0.02%) of indole, even when 125- to 500-fold excess glucose was present in the medium. When 0.02% indole was added, the fungus showed a lag phase for about 30 h and the uptake of glucose was inhibited. Indole was metabolized by a new pathway via indoxyl (3-hydroxyindole), N-formylanthranilic acid, anthranilic acid,2,3-dihydroxybenzoic acid, and catechol, which was further degraded by ortho cleavage. The enzymes N-formylanthranilate deformylase, anthranilate hydroxylase, 2,3-dihydroxybenzoate decarboxylase, and catechol dioxygenase were induced by indole as early as after 5 h of growth, and their activities were demonstrated in a cell-free system.

Medetomidiinin glukuronidaation inhibitio

Lääkeainemetabolialla tarkoitetaan entsymaattisia reaktioita, jotka muuttavat lääkeaineita paremmin elimistöstä poistuvaan muotoon. Lääkeaineet voivat vaikuttaa toistensa metaboliaan inhiboimalla tai indusoimalla metaboloivia entsyymejä. Tällaisten interaktioiden seurauksena lääkeaineen pitoisuus elimistössä voi kasvaa jopa toksiseksi tai vähentyä merkittävästi. Tämä on erityisesti ongelmana silloin, kun käytössä on useita lääkkeitä samanaikaisesti. Lääketutkimuksessa onkin keskitytty tällaisten interaktioiden ennustamiseen ja niitä yritetään välttää tai ainakin vähentää. Työssä tutkittiin medetomidiinia, jonka on äskettäin havaittu metaboloituvan UDP-glukuronosyylitransferaasien (UGT) välityksellä. Työn tarkoituksena oli löytää medetomidiinin glukuronidaatiota inhiboivia yhdisteitä. Lisäksi haluttiin selvittää mahdollisen inhibition mekanismeja. On yleistä tutkia tietyn entsyymin substraatin interaktioita muiden saman perheen entsyymien kanssa. On kuitenkin harvinaisempaa tutkia tällaisia interaktioita kahden eri entsyymiperheen välillä. Tässä työssä tutkittiin inhiboivatko mahdolliset sytokromi P450 -entsyymiä (CYP) inhiboivat yhdisteet myös medetomidiinia glukuronoivia UDP-glukuronosyylitransferaaseja. Glukuronidaation inhibitiota tutkittiin HPLC-menetelmällä, joka on kehitetty aiemmin medetomidiinin glukuronidaation tutkimiseen. Aluksi glukuronidaatiota tutkittiin ilman inhibiittoreita. Tämän jälkeen tutkittiin kolmen mahdollisen inhibiittoriyhdisteen vaikutuksia medetomidiinin glukuronidaatioon ja tuloksia verrattiin ilman inhibiittoria saatuihin tuloksiin. Kolmen tutkitun yhdisteen havaittiin inhiboivan medetomidiinin glukuronidaatiota. Tutkimuksessa havaittiin myös mielenkiintoinen ilmiö, jossa inhibiittoriyhdisteen sitoutuminen aiheutti entsyymikineettisiä muutoksia UDP-glukuronosyylitransferaasin toiminnassa. On mielenkiintoista, että samat yhdisteet inhiboivat sekä CYP- että UGT-metaboliaa. Tulosten perusteella voidaan päätellä, että jos CYP ja UGT metaboloivat samaa yhdistettä, on mahdollista että yhdisteen rakenteelliset analogit aiheuttavat interaktioita molempien entsyymien kanssa. Uusia lääkeaineita kehitettäessä onkin otettava huomioon yleisesti tunnettujen CYP-entsyymien lisäksi myös UGT:t ja niiden mahdolliset yhteisvaikutukset.