Evidence that the major degradation product of glucose-dependent insulinotropic polypeptide, GIP(3-42), is a GIP receptor antagonist in vivo

The incretin hormone glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) is rapidly degraded in the circulation by dipeptidyl peptidase IV forming the N-terminally truncated peptide GIP(3-42). The present study examined the biological activity of this abundant circulating fragment peptide to establish its possible role in GIP action. Human GIP and GIP(3-42) were synthesised by Fmoc solid-phase peptide synthesis, purified by HPLC and characterised by electrospray ionisation-mass spectrometry. In GIP receptor-transfected Chinese hamster lung fibroblasts, GIP(3-42) dose dependently inhibited GIP-stimulated (10(-7) M) cAMP production (up to 75.4 +/-5.4%; P

Kinetics and mechanism of a macrocyclic chromium(III) complex oxidation to chromium(IV) by hexacyanoferrate(III) in strongly alkaline media

Oxidation of the macrocyclic Cr(III) complex cis-[Cr(cycb)(OH)(2)](+), where cycb = rac-5,5,7,12,12,14-hexamethyl-1,4,8,11-tetraazacyclotetradecane, by an excess of the hexacyanoferrate( III) in basic solution, slowly produces Cr(V) species. These species, detected using e.p.r. spectroscopy, are stable under ambient conditions for many hours, and the hyperfine structure of the e.p.r. spectrum is consistent with the interaction of the d-electron with four equivalent nitrogen nuclei. Electro-spray ionization mass spectrometry suggests a concomitant oxidation of the macrocyclic ligand, in which double bonds and double bonded oxygen atoms have been introduced. By comparison basic chromate(III) solutions are oxidized rapidly to chromate(VI) by hexacyanoferrate(III) without any detectable generation of stable Cr(V) intermediates.

Proteomic profiling of human retinal pigment epithelium exposed to an advanced glycation-modified substrate

Purpose The retinal pigment epithelium (RPE) and underlying Bruch’s membrane undergo significant modulation during ageing. Progressive, age-related modifications of lipids and proteins by advanced glycation end products (AGEs) at this cell–substrate interface have been implicated in RPE dysfunction and the progression to age-related macular degeneration (AMD). The pathogenic nature of these adducts in Bruch’s membrane and their influence on the overlying RPE remains unclear. This study aimed to identify alterations in RPE protein expression in cells exposed to AGE-modified basement membrane (AGE-BM), to determine how this “aged” substrate impacts RPE function and to map the localisation of identified proteins in ageing retina. Methods Confluent ARPE-19 monolayers were cultured on AGE-BM and native, non-modified BM (BM). Following 28-day incubation, the proteome was profiled using 2-dimensional gel electrophoresis (2D), densitometry and image analysis was employed to map proteins of interest that were identified by electrospray ionisation mass spectrometry (ESI MS/MS). Immunocytochemistry was employed to localise identified proteins in ARPE-19 monolayers cultured on unmodified and AGE-BM and to analyze aged human retina. Results Image analysis detected altered protein spot densities between treatment groups, and proteins of interest were identified by LC ESI MS/MS which included heat-shock proteins, cytoskeletal and metabolic regulators. Immunocytochemistry revealed deubiquitinating enzyme ubiquitin carboxyterminal hydrolase-1 (UCH-L1), which was upregulated in AGE-exposed RPE and was also localised to RPE in human retinal sections. Conclusions This study has demonstrated that AGE-modification of basement membrane alters the RPE proteome. Many proteins are changed in this ageing model, including UCHL-1, which could impact upon RPE degradative capacity. Accumulation of AGEs at Bruch”s membrane could play a significant role in age-related dysfunction of the RPE.

Isoprenylation of the G protein gamma subunit is both necessary and sufficient for beta gamma dimer-mediated stimulation of phospholipase C

We have previously shown that isoprenylation and/or additional pest-translational processing of the G protein gamma(1) subunit carboxyl terminus is required for beta(1) gamma(1) subunit stimulation of phospholipase C-beta(2) (PLC beta(2)) [Dietrich, A., Meister, M., Brazil, D., Camps, M., & Gierschik, P. (1994) Eur. J. Biochem. 219, 171-178]. To examine whether isoprenylation of the gamma(1) subunit alone is sufficient for beta(1) gamma(1)-mediated PLC beta(2) stimulation or whether any of the two subsequent modifications, proteolytic removal of the carboxyl-terminal tripeptide and/or carboxylmethylation, is required for this effect, nonisoprenylated recombinant beta(1) gamma(1) dimers were produced in baculovirus-infected insect cells, purified to near homogeneity, and then isoprenylated in vitro using purified recombinant protein farnesyltransferase. Analysis of the beta(1) gamma(1) dimer after in vitro farnesylation by reversed phase high-performance liquid chromatography followed by delayed extraction matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry confirmed that the gamma(1) subunit was carboxyl-terminally farnesylated but not proteolyzed and carboxylmethylated. Functional reconstitution of in vitro-farnesylated beta(1) gamma(1) dimers with a recombinant PLC beta(2) isozyme revealed that farnesylation rendered recombinant nonisoprenylated beta(1) gamma(1) dimers capable of stimulating PLC beta(2) and that the degree of this stimulation was only approximately 45% lower for in vitro-farnesylated beta(1) gamma(1) dimers than for fully modified native beta(1) gamma(1) purified from bovine retinal rod outer segments. Taken together, these results suggest that isoprenylation of the gamma subunit is both necessary and sufficient for beta gamma dimer-mediated stimulation of phospholipase C.

N-terminal glycation of cholecystokinin-8 abolishes its insulinotropic action on clonal pancreatic B-cells

Monoglycated cholecystokinin octapeptide (Asp(1)-glucitol CCK-X) was prepared under hyperglycaemic reducing conditions and purified by reverse phase-high performance liquid chromatography. Electrospray ionisation mass spectrometry and automated Edman degradation demonstrated that CCK-8 was glycated specifically at the amino-terminal Asp(1) residue. Effects of Asp(1)-glucitol CCK-8 and CCK-8 on insulin secretion were examined using glucose-responsive clonal BRIN-BD11 cells. In acute (20 min) incubations, 10(-10) mol/l CCK-8 enhanced insulin release by 1.2-1.5-fold at 5.6-11.1 mmol/l glucose. The stimulatory effect induced by 10(-10) mom CCK-8 was abolished following glycation. At 5.6 mmol/l glucose, CCK-8 at concentrations ranging from 10(-11) to 10(-7) mol/l induced a significant 1.6-1.9-fold increase in insulin secretion. Insulin output in the presence of Asp(1)-glucitol CCK-8 over the concentration range 10(-11)-10(-7) mol/l was decreased by 21-35% compared with CCK-8, and its insulinotropic action was effectively abolished. Asp(1)-glucitol CCK-8 at 10(-8) mol/l also completely blocked the stimulatory effects of 10(-11)-10(-8) mol/l CCK-8. These data indicate that structural modification by glycation at the amino-terminal Asp(1) residue effectively abolishes and/or antagonises the insulinotropic activity of CCK-8. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Relação do aroma e da espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos

Os espumantes produzidos segundo o método Champanhês são obtidos após uma segunda fermentação em garrafa. Quando o vinho é vertido no copo, o CO2 produzido é libertado, sendo a espuma formada o resultado da sua interacção com os constituintes do vinho. A quantidade e a estabilidade da espuma do vinho espumante estão relacionadas com a sua composição química. Para além da espuma, o aroma é também um parâmetro importante de qualidade na apreciação geral de um vinho espumante. O aroma de um vinho espumante provém do contributo das uvas assim como do processo fermentativo. Dependendo do estado de maturação da uva, o contributo dos compostos voláteis para o aroma é diferente. Em virtude da vindima para os vinhos espumantes ser realizada antes da vindima para os vinhos maduros, dependendo da variedade, as uvas poderão não ser colhidas na expressão máxima do seu aroma, podendo verificar-se uma perda significativa do seu potencial varietal volátil. O objectivo desta dissertação é relacionar o aroma e a espuma dos vinhos espumantes com o potencial enológico das uvas e dos vinhos. Para isso, foi estudada a composição volátil das duas castas principais da Bairrada, a casta branca Fernão-Pires (FP) e a casta tinta Baga (BG), sendo estas duas das castas usadas para a produção de espumante. Para estudar a composição volátil das uvas durante a maturação, com vista a avaliar este efeito na expressão máxima de compostos voláteis, foi optimizada para este propósito a metodologia de microextracção em fase sólida em espaço de cabeça (HS-SPME). As uvas foram colhidas semanalmente, em duas vinhas, do pintor à pós-maturidade sendo posteriormente analisadas pela metodologia de HS-SPME seguida de cromatografia de gás acoplada à espectrometria de massa com quadrupolo (GC–qMS). No caso das uvas BG, observou-se um aumento acentuado na expressão máxima de compostos voláteis próximo da maturidade da uva determinada pelo teor em açúcar e acidez titulável, mantendo-se constante durante a pós-maturidade. Na determinação do perfil volátil das uvas ao longo da maturação foram identificados 66 compostos varietais nas uvas provenientes de uma vinha (Pedralvites) e 45 da outra vinha (Colégio). Em ambas as vinhas foram identificados 23 sesquiterpenóides, 13 monoterpenóides, 6 norisoprenóides, 2 álcoois aromáticos e 1 diterpenóide. Os sesquiterpenóides, devido à sua abundância em número e em área cromatográfica, podem ser considerados marcadores da casta BG. As uvas FP apresentaram um comportamento diferente do das uvas BG, sendo a expressão máxima de compostos voláteis expressa durante um curto período de tempo (1 semana), que coincide com a maturidade da uva. Depois de atingido este pico, observa-se uma diminuição drástica logo na semana seguinte. Este comportamento foi observado em ambas as vinhas, onde foram identificados 20 compostos voláteis varietais e 5 pré-fermentativos (álcoois e aldeídos em C6). Estes resultados mostram que quando estas castas são colhidas precocemente (1 semana antes da maturidade) para a produção de espumante, é observada uma redução significativa do potencial volátil que é expresso na maturidade. Para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes foi optimizada uma metodologia de microextracção que permite usar uma maior quantidade de fase estacionária, a extracção sorptiva em barra de agitação (SBSE). O método foi optimizado usando 10 padrões de compostos voláteis representativos das principais famílias químicas presentes no vinho, nomeadamente, ésteres, monoterpenóides, sesquiterpenóides, norisoprenóides em C13 e álcoois. O método proposto apresenta uma boa linearidade (r2 > 0,982) e a reprodutibilidade varia entre 8,9 e 17,8%. Os limites de detecção para a maioria dos compostos é bastante baixo, entre 0,05 e 9,09 μg L-1. O método foi aplicado para a análise da composição volátil dos vinhos espumantes. Dentro dos vinhos espumantes analisados, foi estudada a influência da casta, do tipo de solo e do estado de maturação das uvas na sua composição volátil. A casta FP pode dar origem a vinhos com maior potencial de aroma do que a casta BG. Relativamente à avaliação dos diferentes estados de maturação, verificou-se que as uvas da maturidade e as da colheita tardia (uma semana depois da maturidade) deram origem aos vinhos com maior quantidade de compostos voláteis. Para os três tipos de solo estudados (arenoso, argiloso e argilo-calcário), o vinho obtido a partir de uvas colhidas no solo argilo-calcário foi o que mostrou a maior concentração de compostos voláteis varietais. A espuma destes vinhos espumantes foi também avaliada quanto à sua quantidade máxima (HM) e tempo de estabilidade (TS). O vinho espumante que apresentou um maior TS foi o vinho produzido a partir da casta FP proveniente de uma colheita tardia e solo argiloso. Os vinhos provenientes dos solos arenosos e argilo-calcários são os que apresentaram valores mais baixos de TS. Com vista a avaliar quais os conjuntos de moléculas do vinho que estão relacionados com as propriedades da espuma e possíveis sinergismos entre eles, para cada vinho espumante foi separada a fracção hidrofóbica de baixo peso molecular (MeLMW), a fracção de elevado peso molecular (HMW) e duas fracções de peso molecular intermédio (AqIMW e MeIMW). As propriedades da espuma dos vinhos modelo, reconstituídos com estas fracções e suas misturas, foram avaliadas. A combinação da fracção HMW com a MeLMW aumentou o TS 2,7 vezes quando comparado com o observado para a fracção HMW isoladamente, produzindo um efeito sinergético. Este aumento do TS ainda foi maior quando se combinou a fracção HMW com as subfracções obtidas a partir da fracção MeLMW, principalmente para as fracções menos apolares. A subfracção hidrofóbica menos apolar foi caracterizada por espectrometria de massa de ionização por electrospray (ESI-MS/MS) tendo sido identificada uma série de oligómeros de polietileno glicol e um potencial composto tensioactivo, o 8-hidroxi-tridecanoato de dietilenoglicolglicerilacetato. A fracção MeLMW foi também isolada da espuma do vinho espumante e caracterizada por ESI-MS/MS, permitindo identificar vários compostos potenciais tensioactivos, nomeadamente, dois monoacilgliceróis e quatro derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol. Estes resultados confirmam que estes compostos relacionados com a estabilidade da espuma existem em maior número na espuma do que no vinho. O vinho foi ainda fraccionado em 12 grupos de moléculas: 3 fracções de manoproteínas, 3 de arabinogalactanas, 3 de misturas de polissacarídeos, proteínas e compostos fenólicos e 3 fracções de peso molecular intermédio e baixo, compostas por uma mistura de hidratos de carbono, peptídeos e compostos fenólicos. Foram usados vinhos modelo reconstituídos com cada uma das fracções isoladas na concentração em que estas se encontraram no vinho. Foram também efectuados ensaios com soluções modelo dez vezes mais concentradas e com misturas de algumas das fracções. Todas as soluções formadas foram avaliadas quanto às propriedades da espuma. O aumento da concentração para dez vezes faz com que a solução contendo a fracção rica em manoproteínas (MP1) aumente para mais do dobro a HM e 7,4 vezes mais o TS. A combinação entre a fracção MP1 e a MeLMW produziu um aumento significativo nos parâmetros de HM e TS. A combinação da fracção HMW (manoproteínas com baixo teor em proteína) com a MeLMW (tensioactivos derivados de ácidos gordos com gliceriletilenoglicol) contém os compostos chave de um vinho espumante para se obter uma maior quantidade e estabilidade da espuma.