Rôle de l’enzyme PAS kinase dans la régulation du facteur de transcription PDX-1 dans la cellule bêta pancréatique.

Le diabète de type 2 (DT2) se caractérise par une production insuffisante d'insuline par le pancréas ainsi qu'une résistance des tissus périphériques à l'action de l'insuline. Dans les cellules bêta pancréatiques, le glucose stimule la production de l'insuline en induisant la transcription de son gène et la traduction ainsi que la sécrétion de sa protéine. Paradoxalement, une exposition prolongée et simultanée de ces cellules à de hautes concentrations de glucose en présence d'acides gras conduit à la détérioration de la fonction bêta pancréatique et au développement du DT2. Toutefois, les mécanismes moléculaires responsables de ces effets du glucose ne sont que partiellement connus. L'objectif du travail décrit dans cette thèse est d'identifier les mécanismes responsables de la régulation de la transcription du gène de l'insuline. PDX-1 (de l’anglais pour pancreatic and duodenal homeobox 1) est un facteur de transcription majeur et essentiel tant pour le développement du pancréas que pour le maintien de sa fonction à l'état adulte. En réponse au glucose, PDX-1 se lie au promoteur du gène de l'insuline et induit sa transcription. Ceci est inhibé par l'acide gras palmitate. Dans la première partie des travaux effectués dans le cadre de cette thèse, nous avons identifié deux mécanismes de régulation de la transcription du gène de l'insuline: le premier via ERK1/2 (de l'anglais pour extracellular-signal-regulated protein kinases 1 and 2) et le second par l’enzyme PASK (pour per-arnt-sim kinase). Nous avons également mis en évidence l'existence d'un troisième mécanisme impliquant l'inhibition de l'expression du facteur de transcription MafA par le palmitate. Nos travaux indiquent que la contribution de la signalisation via PASK est majeure. L'expression de PASK est augmentée par le glucose et inhibée par le palmitate. Sa surexpression dans les cellules MIN6 et les îlots isolés de rats, mime les effets du glucose sur l'expression du gène de l'insuline ainsi que sur l'expression de PDX-1 et prévient les effets délétères du palmitate. Dans la deuxième partie de la thèse, nous avons identifié un nouveau mécanisme par lequel PASK augmente la stabilité protéique de PDX-1, soit via la phosphorylation et l'inactivation de la protéine kinase GSK3 bêta (de l'anglais pour glycogen synthase kinase 3 beta). Le glucose induit la translocation de PDX-1 du cytoplasme vers le noyau, ce qui est essentiel à sa liaison au promoteur de ses gènes cibles. L'exclusion nucléaire de PDX-1 a été observée dans plusieurs modèles ex vivo et in vivo de dysfonction de la cellule bêta pancréatique. Dans le dernier volet de cette thèse, nous avons démontré l'importance de l'utilisation de cellules primaires (îlots isolés et dispersés) pour étudier la translocation nucléaire de PDX-1 endogène étant donné que ce mode de régulation est absent dans les lignées insulino-sécrétrices MIN6 et HIT-T15. Ces études nous ont permis d'identifier et de mieux comprendre les mécanismes régulant la transcription du gène de l'insuline via le facteur de transcription PDX-1. Les cibles moléculaires ainsi identifiées pourraient contribuer au développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement du diabète de type 2. Mots-clés : Diabète, îlots de Langerhans, cellule bêta pancréatique, gène de l'insuline, PDX-1, PASK, GSK3 bêta, ERK1/2, PKB, glucose, palmitate.

Functional studies of the deubiquitinating enzymes USP19, USP4 and UCH-L1

El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.

Convergencia de vías de señalización en un modelo de apoptosis

La sepsis es un evento inflamatorio generalizado del organismo inducido por un daño causado generalmente por un agente infeccioso. El patógeno más frecuentemente asociado con esta entidad es el Staphylococcus aureus, responsable de la inducción de apoptosis en células endoteliales debida a la producción de ceramida. Se ha descrito el efecto protector de la proteína C activada (PCA) en sepsis y su relación con la disminución de la apoptosis de las células endoteliales. En este trabajo se analizó la activación de las quinasas AKT, ASK1, SAPK/JNK y p38 en un modelo de apoptosis endotelial usando las técnicas de Western Blotting y ELISA. Las células endoteliales (EA.hy926), se trataron con C2-ceramida (130μM) en presencia de inhibidores químicos de cada una de estas quinasas y PCA. La supervivencia de las células en presencia de inhibidores químicos y PCA fue evaluada por medio de ensayos de activación de las caspasas 3, 7 y 9, que verificaban la muerte celular por apoptosis. Los resultados evidencian que la ceramida reduce la activación de AKT y aumenta la activación de las quinasas ASK, SAPK/JNK y p38, en tanto que PCA ejerce el efecto contrario. Adicionalmente se encontró que la tiorredoxina incrementa la activación/fosforilación de AKT, mientras que la quinasa p38 induce la defosforilación de AKT.

Estudi d'un receptor quinasa atípic (Mark) i de les proteïnes que interaccionen amb el seu domini intracel·lular. Transducció del senyal i desenvolupament en blat de moro (Zea mays)

Aquesta tesi doctoral s'engloba dins d'un projecte general d'estudi de gens implicats en l'embriogènesi del blat de moro. L'embriogènesi del blat de moro, i en general la de totes les plantes superiors, es dóna en tres etapes: una primera etapa on es diferencien tots els diversos teixits que formaran l'embrió, una segona etapa on l'embrió acumula productes de reserva i un tercer període, la dormància, que finalitza quan les condicions ambientals són les idònies per a la germinació. En el laboratori estàvem interessats, concretament, en l'estudi de gens implicats en la primera etapa morfogenètica, on els diferents teixits i estructures embrionàries queden definides. Per tal d'estudiar gens que s'expressaven en aquest període, una de les estratègies que es va realitzar fou un crivellat diferencial entre teixit embrionari i teixit de planta adulta. D'entre els diferents clons obtinguts, un corresponia a un clon parcial que presentava similitud amb receptors quinasa i que fou objecte d'estudi. A partir d'aquest clon es va obtenir el clon complet i es va anomenar MARK (per Maize Atypical Receptor Kinase). MARK presenta una estructura típica d'un receptor quinasa amb un domini extracel.lular, que conté 6 còpies imperfectes de LRR (Leucine- Rich Repeats), un únic domini transmembrana i un domini quinasa intracel.lular. El domini quinasa de MARK presenta, però, algunes variacions en els residus aminoacídics que es consideren claus per a la funció catalítica dels dominis quinasa. En concret cinc dels aminoàcids considerats essencials per a la fosforilació es troben substituits en el domini quinasa de MARK (DK-MARK). Els experiments de fosforilació in vitro que es van realitzar al laboratori, van mostrar com MARK era incapaç de fosforilar in vitro. Aquesta característica no és, però, exclusiva de MARK. Una búsqueda en les bases de dades ens van permetre identificar altres seqüències que també presentaven els mateixos o altres canvis en aquestes posicions aminoacídiques. En les bases de dades de plantes es van identificar un conjunt de seqüències genòmiques o ESTs amb aquestes característiques i només una d'elles, la proteïna TMKL1 d'Arabidopsis, ha sigut descrita com un receptor quinasa incapaç de fosforilar in vitro. Respecte a la búsqueda de receptors similars a MARK en les bases de dades d'animals, es van identificar també un conjunt de proteïnes que, en alguns casos, s'ha descrit que no tenen activitat quinasa in vivo. Per exemple, un dels casos més ben estudiats és el del receptor erbB3 que forma part de la família de receptors del EGF (Epidermal Growth Factor). Aquesta família de receptors està formada per 4 receptors: erbB1, erbB2, erbB3 i erbB4, dels quals només l'erbB3 no presenta activitat catalítica. S'ha descrit que erbB3 és capaç, tot i no fosforilar in vivo, de participar activament en la transducció del senyal formant heterodímers amb els altres membres de la família. Així, erbB3 és fosforilat pel seu partner i pot iniciar la cascada de transducció del senyal. La participació d'erbB3 en la transducció del senyal és essencial ja que embrions de ratolí knock-out pel gen erbB3 són inviables. Així doncs, el fet que receptors quinasa catalíticament inactius participin en les cascades de transducció del senyal, suggereix l'existència de nous mecanismes d'acció per a la transducció del senyal. Per tant, l'objectiu d'aquest treball fou l'estudi del mecanisme d'acció de MARK mitjançant la caracterització les proteïnes capaces d'interaccionar amb el seu domini quinasa. Per tal d'assolir aquest objectiu, es va realitzar un crivellat de doble-híbrid amb una llibreria de cDNA d'embrions de blat de moro de 7 DAP. D'aquest crivellat es va obtenir un conjunt de possibles clons positius que foren seqüenciats i entre els quals es van escollir per un estudi més detallat aquells que s'havien obtingut més vegades com a clons independents. Aquests clons codificaven per: una SAMDC (S-Adenosil Descarboxilasa), una eIF5 (Eukaryotic translation initiation), una hypothetical protein, una unknown protein, una gamma-adaptina i una MAP4K. Amb aquests 6 clons es van fer estudis in vitro i in vivo per tal de confirmar al seva interacció amb DK-MARK. Els estudis in vivo es van realitzar amb la soca de llevat AH109, una soca més astringent que la utilitzada en el crivellat, ja que presenta tres gens marcadors: Histidina, Adenina i Lacz. Els resultats obtinguts van mostrar que els clons codificants per SAMDC i eIF5 no van créixer en un medi selectiu per His i Ade i, per tant o es tracta de falsos positius del sistema o la seva interacció amb DK-MARK és dèbil. D'altra banda, la resta dels clons analitzats (proteïna hipotètica, una proteïna de funció desconeguda, la gamma-adaptina i una MAP4K) van créixer en medis en absència de Histidina i Adenina. Els assatjos de b-galactosidasa van ser tots positius a excepció de la proteïna hipotètica suggerint que potser aquesta interacció sigui més feble. D'altra banda també es van realitzar estudis in vitro amb la tècnica del pull-down. Els resultats obtinguts amb aquesta tècnica van recolzar els obtinguts en cèl.lules de llevat, ja que tots els clons analitzats a excepció dels codificants per SAMDC i eIF5 van donar un resultat d'interacció amb KD-MARK in vitro positiu. Davant aquests resultats ens vam centrar en l'estudi de la proteïna similar a MAP4K, doncs algunes proteïnes de la seva família s'han relacionat amb receptors de membrana. Els clons que es va obtenir del crivellat codificaven per una proteïna similar amb el domini C-terminal a les proteïnes BnMAP4Ka1 i a2 de Brassica napus. Aquestes proteïnes presenten una forta similitud de seqüència amb proteïnes de la família GCK/SPS1 que formen part d'un grup particular de MAPK relacionades amb la proteïna Ste20 (sterile 20 protein) de llevat. Ste20p activa la MAP3K de llevat Ste11 directament per fosforilació, transduint d'aquesta manera el senyal del receptor de feromones de creuament de les cèl.lules de llevat i es pot, doncs, considerar com una proteïna del tipus MAP4K (mitogen-activated protein kinase kinase kinase kinase). En els darrers anys, s'han identificat un gran nombre de proteïnes similars a Ste20: fins a una trentena en mamífers, en Drosophila, en Caenorhabditis elegans i en altres organismes. Segons la seva estructura aminoacídica, la família Ste20 s'ha classificat en dues subfamílies: les proteïnes STE20/PAK (p21-activated kinases) i la subfamília GCK/SPS1 (germinal center kinases). Les dues subfamílies estan formades per proteïnes que contenen un domini quinasa i un domini regulador, però, mentre que les proteïnes PAK presenten el domini quinasa en la part C-terminal, les GCKs el presenten en la regió N terminal. Les proteïnes GCK presenten una elevada diversitat estructural en el domini regulador permetent la seva classificació en 6 subfamílies. Mitjançant la tècnica del RACE es va obtenir el clon de cDNA complet que es va anomenar MIK (MARK Interacting Kinase). Amb la tècnica del Southern blot es va poder determinar que el gen MIK és un gen de còpia única en el genoma de blat de moro. Per tal d'analitzar la possible interacció entre DK-MARK i MIK, es va estudiar tant el patró d'expressió d'ambdós gens com el seu patró d'acumulació d'ambdues proteïnes durant l'embriogènesi del blat de moro. El patró d'expressió, analitzat per Northen blot va mostrar uns patrons coincidents al llarg de l'embriogènesi des del seu inici fins als 20 DAP amb una acumulació màxima de mRNA en embrions de 15 DAP. D'altra banda per tal d'estudiar el patró d'acumulació de la proteïna MIK així com per comparar-lo amb el de MARK, es van realitzar estudis de Westerns blot. Els resultats també van mostrar una coincidència en el temps de l'acumulació de les proteïnes MARK i MIK durant l'embriogènesi de blat de moro amb una major acumulació en embrions de 15 i 20 DAP. Es van dur a terme també estudis d'immunolocalitzacions sobre embrions de blat de moro de 15 DAP per tal d'estudiar en quins teixits s'acumulaven ambdues proteïnes. Les immunolocalitzacions van mostrar una major acumulació tant de MARK com de MIK en les zones meristemàtiques i en el teixit vascular sobretot del coleòptil on s'aprecia una forta co-localització de MARK i MIK. Totes aquestes dades són compatibles, doncs, amb una possible interacció de les proteïnes MARK i MIK, tot i que no la demostren. Per tal de demostrar la interacció es van realitzar experiments d'immunoprecipitació in vivo a partir d'extractes d'embrions. Malauradament, els resultats no són clars i en aquests moments en el laboratori s'estan posant a punt aquests experiments. També es van realitzar estudis comparatius de seqüència amb diferents proteïnes de la família GCK, mostrant una major similitud amb les proteïnes de la subfamília GCK-III. La subfamília GCK-III ha estat molt poc estudiada i en formen part un conjunt de proteïnes amb funcions molt diverses des de l'apoptosi, la citoquinesi o l'anòxia cel.lular. Per tant, la similitud de seqüència possiblement fa referència a una conservació en el mecanisme d'acció més que no pas a una conservació funcional. La possible interacció de MARK amb el domini C-terminal de MIK (el domini regulador) podria activar aquesta última iniciant una cascada de transducció del senyal en un model en el que una proteïna del tipus GCK-III faria de lligam directa entre un receptor de membrana i una cascada de senyalització intracel.lular. Aquest tipus de lligam entre un recepctor de membrana i mòduls intracel.lulars de senyalització s'ha descrit per a altres proteïnes GCK, si bé no directament sinó a través de proteïnes adaptadores. D'altra banda, la interacció directa de MARK, un receptor quinasa atípic que no té activitat catalítica, amb MIK suggereix un mecanisme on receptors atípics podrien interaccionar en la transducció del senyal activant la via de les MAPK.

Syk-Dependent Cytokine Induction by Dectin-1 Reveals a Novel Pattern Recognition Pathway for C Type Lectins

Pattern-recognition receptors (PRRs) detect molecular signatures of microbes and initiate immune responses to infection. Prototypical PRRs such as Toll-like receptors (TLRs) signal via a conserved pathway to induce innate response genes. In contrast, the signaling pathways engaged by other classes of putative PRRs remain ill defined. Here, we demonstrate that the β-glucan receptor Dectin-1, a yeast binding C type lectin known to synergize with TLR2 to induce TNFα and IL-12, can also promote synthesis of IL-2 and IL-10 through phosphorylation of the membrane proximal tyrosine in the cytoplasmic domain and recruitment of Syk kinase. syk−/− dendritic cells (DCs) do not make IL-10 or IL-2 upon yeast stimulation but produce IL-12, indicating that the Dectin-1/Syk and Dectin-1/TLR2 pathways can operate independently. These results identify a novel signaling pathway involved in pattern recognition by C type lectins and suggest a potential role for Syk kinase in regulation of innate immunity.

Differential protein expression and subcellular distribution of TGFβ1, β2 and β3 in cardiomyocytes during pressure overload-induced hypertrophy

The transforming growth factorβ(TGFβ) superfamily plays an important role in the myocardial response to hypertrophy. We have investigated the protein expression of TGFβ1,β2andβ3in left ventricular tissue, and determined their subcellular distribution in myocytes by immunoblotting and immunocytochemistry during the development of left ventricular hypertrophy (LVH), using isoform specific antibodies to TGFβ1,β2andβ3. LVH was produced in rats by aortic constriction (AC) and LV tissue was obtained at days (d)0, 1, 3, 7, 14, 21 and 42 following operation. Compared with age matched sham-operated controls (SH), TGFβ1levels in LV tissue of AC rats increased significantly from d1–d14 (P<0.03) concomitant with the adaptive growth of LV tissue. In contrast, TGFβ3levels decreased in LV tissue of AC rats from d3 post-operation (significant from d14–d42,P<0.03). No significant difference in TGFβ2levels were observed from SH and AC rats after operation. Antibodies to TGFβ1stained intercalated disks, sarcolemmal membranes and cytoplasm, but not nuclei, of cardiomyocytes on LV sections from untreated and SH rats. However, a trans-localisation of TGFβ1to the nuclei of cardiomyocytes was observed in AC hearts. Antibodies to TGFβ3stained T tubules, cytoplasm and the nuclei of cardiomyocytes from untreated and SH rats. However, by d7 post-AC operation, TGFβ3expression was lost rapidly from nuclei of cardiomyocytes followed by a reduction in total TGFβ3immunofluorescence in myocytes. Antibodies to TGFβ2stained sarcolemmal membranes of cardiomyocytes from both SH and AC rats without significant difference between groups. Thus, the differential pattern of protein expression and subcellular distribution of TGFβ1,β2andβ3in myocytes during the development of LVH suggests that these molecules play different roles in the response of cardiomyocytes to LVH.

Affinity purification of 61- and 65-kDa rat brain corticotropin-releasing factor receptors and receptor-associated G proteins.

Corticotropin-releasing factor (CRF) has been shown to have a central role in physiological adaptation to stress. It is recognized for stimulating the release of adrenocorticotropin from the anterior pituitary gland, and has more recently been implicated as a regulator of autonomic and immunological responses to stress. Much confusion has surrounded the characterization of CRF receptors, with proteins of varying molecular weights having been identified but never purified and characterized. Recently, two CRF receptors have been cloned from brain and pituitary gland, but evidence from in-situ hybridization studies suggests that further CRF receptor types exist. We therefore developed two techniques which enable the isolation of CRF receptors from whole rat brain. The use of a solid-phase CRF analogue affinity column and elution using a competing ligand resulted in the purification of a single protein of 61 kDa. A second technique was devised which allowed the co-isolation of associated signalling proteins and the identification of CRF bound species following purification. CRF was covalently cross-linked to receptors and the complex purified using antibodies specific for the ligand. This enabled the purification of a CRF receptor of approximately 65 kDa and associated alpha and beta gamma G protein subunits. This study demonstrates the successful isolation of CRF receptors which are of different molecular weights to those previously observed from affinity cross-linking studies or predicted from cloned genes. In addition, we confirm the involvement of G proteins in CRF stimulated cell signalling by demonstrating their association with purified CRF receptor.

Endothelin-1 promotes phosphorylation of CREB transcription factor in primary cultures of neonatal rat cardiac myocytes: implications for the regulation of c-jun expression.

Cardiac myocyte hypertrophy is associated with an increase in expression of immediate early genes (e.g. c-jun) via activation of pre-existing transcription factors. The activity of CREB transcription factor is regulated through phosphorylation of Ser-133 by one of several protein kinases (e.g. protein kinase A (PKA), p90 ribosomal S6 kinases (RSKs) and the related kinase, MSK1). A cell-permeable form of cAMP, hypertrophic agonists (endothelin-1 (ET-1), phenylephrine (PE)) and hyperosmotic shock all promoted phosphorylation of CREB(Ser-133) in rat neonatal cardiac myocytes. The response to endothelin-1 required the extracellular signal-regulated kinase cascade which stimulates both RSKs and MSK1. Phosphorylation of CREB(Ser-133) in response to ET-1 was not associated with any increase in DNA binding to a consensus cAMP-response element (CRE). The rat c-jun promoter contains elements which may bind either c-Jun/ATF2 or CREB/ATF1 dimers. Using extracts from rat cardiac myocytes, we identified at least two complexes which bind to the most proximal of these elements, one of which contained CREB and the other c-Jun. Thus, phosphorylation and activation of CREB in cardiac myocytes may be effected by a range of different stimuli to influence the expression of immediate early genes such as c-jun.

Involvement of Phosphatidylinositol-3 Kinase/AKT/PKC zeta/lambda Pathway in the Effect of Palmitate on Glucose-Induced Insulin Secretion

Objectives: In the present study, a novel pathway by which palmilate potentiates glucose-induced insulin secretion by pancreatic beta cells was investigated. Methods: Groups of freshly isolated islets were incubated in 10 mM glucose with palmitate, LY294002, wortmannin, and fumonism B I for measurement of insulin secretion by radioimmunoassay (RIA). Also, phosphorylation and content of AKT and PKC proteins were evaluated by immunoblotting. Results: Glucose plus palmitate and glucose plus LY294002 or wortmannin (PI3K inhibitors) increased glucose-induced insulin secretion by isolated pancreatic islets. Glucose at 10 mM induced AKT and PKC zeta/lambda phosphorylation. Palmitate (0.1 mM) abolished glucose stimulation of AKT and PKC zeta/lambda phosphorylation possibly through PI3K inhibition because both LY294002 (50 mu M) and wortmannin (100 nM) caused the same effect. The inhibitory effect of palmitate on glucose-induced AKT and PKC zeta/lambda phosphorylation and the stimulatory effect of palmitate on glucose-induced insulin secretion were not observed in the presence of fumonisin B1, all inhibitor of ceramide synthesis. Conclusions: These findings support the proposition that palmilate increases insulin release in the presence of 10 mM glucose by inhibiting PI3K activity through a mechanism that involves ceramide synthesis.

The effect of angiotensin II on intracellular pH is mediated by AT(1) receptor translocation

The effect of ANG II on intracellular pH (pH(i)) recovery rate and AT(1) receptor translocation was investigated in transfected MDCK cells. The pHi recovery rate was evaluated by fluorescence microscopy using the fluorescent probe BCECF-AM. The human angiotensin II receptor isoform 1 (hAT(1)) translocation was analyzed by immunofluorescence and confocal microscope. Our data show that transfected cells in control situation have a pHi recovery rate of 0.219 +/- 0.017 pH U/min (n = 11). This value was similar to nontransfected cells [0.211 +/- 0.009 pH U/min (n = 12)]. Both values were significantly increased with ANG II (10(-9) M) but not with ANG II (10(-6) M). Losartan (10(-7) M) and dimethyl-BAPTA-AM (10(-7) M) decreased significantly the stimulatory effect of ANG II (10(-9) M) and induced an increase in Na+/H+ exchanger 1 (NHE-1) activity with ANG II (10(-6) M). Immunofluorescence studies indicated that in control situation, the hAT(1) receptor was predominantly expressed in cytosol. However, it was translocated to plasma membrane with ANG II (10(-9) M) and internalized with ANG II (10(-6) M). Losartan (10(-7) M) induced hAT(1) translocation to plasma membrane in all studied groups. Dimethyl-BAPTA-AM (10(-7) M) did not change the effect of ANG II (10(-9) M) on the hAT(1) receptor distribution but induced its accumulation at plasma membrane in cells treated with ANG II (10(-6) M). With ionomycin (10(-6) M), the receptor was accumulated in cytosol. The results indicate that, in MDCK cells, the effect of ANG II on NHE-1 activity is associated with ligand binding to AT(1) receptor and intracellular signaling events related to AT(1) translocation.

MKP-1 mediates glucocorticoid-induced ERK1/2 dephosphorylation and reduction in pancreatic beta-cell proliferation in islets from early lactating mothers

Maternal pancreatic islets undergo a robust increase of mass and proliferation during pregnancy, which allows a compensation of gestational insulin resistance. Studies have described that this adaptation switches to a low proliferative status after the delivery. The mechanisms underlying this reversal are unknown, but the action of glucocorticoids (GCs) is believed to play an important role because GCs counteract the pregnancy-like effects of PRL on isolated pancreatic islets maintained in cell culture. Here, we demonstrate that ERK1/2 phosphorylation (phospho-ERK1/2) is increased in maternal rat islets isolated on the 19th day of pregnancy. Phospho-ERK1/2 status on the 3rd day after delivery (L3) rapidly turns to values lower than that found in virgin control rats (CTL). MKP-1, a protein phosphatase able to dephosphorylate ERK1/2, is increased in islets from L3 rats. Chromatin immunoprecipitation assay revealed that binding of glucocorticoid receptor (GR) to MKP-1 promoter is also increased in islets from L3 rats. In addition, dexamethasone (DEX) reduced phospho-ERK1/2 and increased MKP-1 expression in RINm5F and MIN-6 cells. Inhibition of transduction with cycloheximide and inhibition of phosphatases with orthovanadate efficiently blocked DEX-induced downregulation of phospho-ERK1/2. In addition, specific knockdown of MKP-1 with siRNA suppressed the downregulation of phosphoERK1/2 and the reduction of proliferation induced by DEX. Altogether, our results indicate that downregulation of phospho-ERK1/2 is associated with reduction in proliferation found in islets of early lactating mothers. This mechanism is probably mediated by GC-induced MKP-1 expression.

Altered reactivity of gastric fundus smooth muscle in the mouse with targeted disruption of the kinin B(1) receptor gene

Relaxing action of sodium nitroprusside (SNP) was significantly reduced in the stomach fundus of mice lacking the kinin B(1) receptor (B(1)(-/-)). Increased basal cGMP accumulation was correlated with attenuated SNP induced dose-dependent relaxation in B(1)(-/-) when compared with wild type (WT) control mice. These responses to SNP were completely blocked by the guanylate cyclase inhibitor ODQ(10 mu M). It was also found that Ca(2+)-dependent, constitutive nitric oxide synthase (cNOS) activity was unchanged but the Ca(2+)-independent inducible NOS (iNOS) activity was greater in B(1)(-/-) mice than in WT animals. Zaprinast (100 mu M), a specific phosphodiesterase inhibitor, increased the nitrergic relaxations and the accumulation of the basal as well as the SNP-stimulated cGMP in WT but not in B(1)(-/-) stomach fundus. From these findings it is concluded that the inhibited phosphodiesterase activity and high level of cGMP reduced the resting muscle tone, impairing the relaxant responses of the stomach in B(1)(-/-) mice. In addition, it can be suggested that functional B(2) receptor might be involved in the NO compensatory mechanism associated with the deficiency of kinin B(1) receptor in the gastric tissue of the transgenic mice. (C) 2009 Elsevier Inc. All rights reserved.

DNA and heparin chaperone the refolding of purified recombinant replication protein A subunit 1 from Leishmania amazonensis

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

High-Fat Diet Obesity Associated With Insulin Resistance Increases Cell Proliferation, Estrogen Receptor, and PI3K Proteins in Rat Ventral Prostate

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Glucose- and insulin-induced phosphorylation of the insulin receptor and its primary substrates IRS-1 and IRS-2 in rat pancreatic islets

The presence of tyrosine-phosphorylated proteins was studied in cultured rat pancreatic islets, Immunoblotting performed with total extracts of islets cultured in the presence of 1.8 or 5.6 mM glucose revealed at least three distinct tyrosine-phosphorylated bands (25 kDa, 95 kDa and 165-185 kDa). After 12 h incubation in medium containing 1.8 mM glucose, a pulse exposition to 11 or 22 mM glucose or to 10(-7) M insulin led to a substantial increase in the phosphorylation of all three bands, with no appearance of novel bands. Immunoprecipitation with specific antibodies demonstrated that the signal detected at 95 kDa corresponds to the beta subunit of the insulin receptor (IR) while the band at 165-185 kDa corresponds to the early substrates of the insulin receptor, IRS-1 and IRS-2. Immunoprecipitation with IRS-I or IRS-2 antisera detected their association with the lipid metabolizing enzyme phosphatidylinositol 3-kinase (PI 3-kinase), Thus, this is the first demonstration that elements involved in the insulin-signalling pathway of traditional target tissues are also present in pancreatic islets and are potentially involved in auto- and paracrine-signalling in this organ.