In Vivo Persistence of Codominant Human CD8+ T Cell Clonotypes Is Not Limited by Replicative Senescence or Functional Alteration.

T cell responses to viral epitopes are often composed of a small number of codominant clonotypes. In this study, we show that tumor Ag-specific T cells can behave similarly. In a melanoma patient with a long lasting HLA-A2/NY-ESO-1-specific T cell response, reaching 10% of circulating CD8 T cells, we identified nine codominant clonotypes characterized by individual TCRs. These clonotypes made up almost the entire pool of highly differentiated effector cells, but only a fraction of the small pool of less differentiated "memory" cells, suggesting that the latter serve to maintain effector cells. The different clonotypes displayed full effector function and expressed TCRs with similar functional avidity. Nevertheless, some clonotypes increased, whereas others declined in numbers over the observation period of 6 years. One clonotype disappeared from circulating blood, but without preceding critical telomere shortening. In turn, clonotypes with increasing frequency had accelerated telomere shortening, correlating with strong in vivo proliferation. Interestingly, the final prevalence of the different T cell clonotypes in circulation was anticipated in a metastatic lymph node withdrawn 2 years earlier, suggesting in vivo clonotype selection driven by metastases. Together, these data provide novel insight in long term in vivo persistence of T cell clonotypes associated with continued cell turnover but not replicative senescence or functional alteration.

Etude de l'activation et de l'inactivation pH-dépendantes des canaux ASICs (Acide-Sensing Ion Channels)

RESUME: Etude de l'activation et de l'inactivation pH-dépendantes des canaux ASICs (Acid-Sensing Ion Channels) Benoîte BARGETON, Département de Pharmacologie et de Toxicologie, Université de Lausanne, rue du Bugnon 27, CH-1005 Lausanne, Suisse Les canaux sodiques ASICs (Acid-Sensing Ion Channels) participent à la signalisation neuronale dans les systèmes nerveux périphérique et central. Ces canaux non voltage dépendants sont impliqués dans l'apprentissage, l'expression de la peur, la neurodégénération consécutive à une attaque cérébrale et la douleur. Les bases moléculaires sous-tendant leur activité ne sont pas encore totalement comprises. Ces canaux sont activés par une acidification du milieu extracellulaire et régulés, entre autres, par des ions tels que le Ca2+, le Zn2+ et le CI". La cristallisation de ASIC inactivé a été publiée. Le canal est un trimére de sous-unités identiques ou homologues. Chaque sous-unité a été décrite en analogie à un avant bras, un poignet et une main constituée d'un pouce, d'un doigt, d'une articulation, une boule β et une paume. Nous avons appliqué une approche bioinformatique systématique pour identifier les pH senseurs putatifs de ASICIa. Le rôle des pH senseurs putatifs a été testé par mutagénèse dirigée et des modifications chimiques combinées à une analyse fonctionnelle afin de comprendre comment les variations de ρ H ouvrent ces canaux. Les pH senseurs sont des acides aspartiques et glutamiques éparpillés sur la boucle extracellulaire suggérant que les changements de pH contrôlent l'activation et l'inactivation de ASIC en (dé)protonant ces résidus en divers endroits de la protéine. Par exemple lors de l'activation, la protonation des résidus à l'interface entre le pouce, la boule β et le doigt d'une même sous-unité induit un mouvement du pouce vers la bouie β et le doigt. De même lors de l'inactivation du canal les paumes des trois sous-unités formant une cavité se rapprochent. D'après notre approche bioinformatique, aucune histidine n'est impliquée dans la détection des variations de pH extracellulaire c'est-à-dire qu'aucune histidine ne serait un pH-senseur. Deux histidines de ASIC2a lient le Zn2+ et modifient l'affinité apparente du canal pour les protons. Une seule des deux est conservée parmi tous les ASICs, hASICIa H163. Elle forme un réseau de liaison hydrogène avec ses voisins conservés. L'étude détaillée de ce domaine, Pinterzone, montre son importance dans l'expression fonctionnelle des canaux. La perturbation de ce réseau par l'introduction d'un résidu hydrophobe (cystéine) par mutagénèse dirigée diminue l'expression du canal à la membrane plasmique. La modification des cystéines introduites par des réactifs spécifiques aux groupements sulfhydryle inhibe les canaux mutés en diminuant leur probabilité d'ouverture. Ces travaux décrivent les effets de l'acidification du milieu extracellulaire sur les canaux ASICs. ABSTRACT: Study of pH-dependent activation and inactivation of ASIC channels Benoîte BARGETON, Department of Pharmacology and Toxicology, University of Lausanne, Rue du Bugnon 27, CH-1G05 Lausanne, Switzerland The ASIC (Acid-Sensing Ion Channels) sodium channels are involved in neuronal signaling in the central and peripheral nervous system. These non-voltage-gated channels are involved in learning, the expression of fear, neurodegeneration after ischemia and pain sensation. The molecular bases underlying their activity are not yet fully understood. ASICs are activated by extracellular acidification and regulated, eg by ions such as Ca2+, the Zn2+ and CI". The crystallization of inactivated ASIC has been published. The channel is a trimer of identical or homologous subunits. Each subunit has been described in analogy to a forearm, wrist and hand consisting of a thumb, a finger, a knuckle, a β-ball and a palm. We applied a systematic computational approach to identify putative pH sensor(s) of ASICIa. The role of putative pH sensors has been tested by site-directed mutagenesis and chemical modification combined with functional analysis in order to understand how changes in pH open these channels. The pH sensors are aspartic and glutamic acids distributed throughout the extracellular loop, suggesting that changes in pH control activation and inactivation of ASIC by protonation / deprotonation of many residues in different parts of the protein. During activation the protonation of various residues at the interface between the finger, the thumb and the β-ball induces the movement of the thumb toward the finger and the β-ball. During inactivation of the channel the palms of the three subunits forming a cavity approach each other. No histidine has been shown to be involved in extracellular pH changes detection, i.e. no histidine is a pH- sensor. Two histidines of ASIC2 bind Zn2+ and alter the apparent affinity of channel for protons. Only one of the two His is conserved among all ASICs, hASICIa H163. This residue is part of a network of hydrogen bonding with its conserved neighbors. The detailed study of this area, the interzone, shows its importance in the functional expression of ASICs. Disturbance of this network by the introduction of hydrophobic residues decreases the cell surface channel expression. Chemical modification of the introduced cysteines by thiol reactive compounds inhibits the mutated channels by a reduction of their open probability. These studies describe the effects of extracellular acidification on ASICs. RESUME GRAND PUBLIC: Etude de l'activation et de l'inactivation pH-dépendantes des canaux ASICs (Acid-Sensing Ion Channels) Benoîte BARGETON, Département de Pharmacologie et de Toxicologie, Université de Lausanne, rue du Bugnon 27, CH-1005 Lausanne, Suisse La transmission synaptique est un processus chimique entre deux neurones impliquant des neurotransmetteurs et leurs récepteurs. Un dysfonctionnement de certains types de synapses est à l'origine de beaucoup de troubles nerveux, tels que certaine forme d'épilepsie et de l'attention. Les récepteurs des neurotransmetteurs sont de très bonnes cibles thérapeutiques dans de nombreuses neuropathologies. Les canaux ASICs sont impliqués dans la neurodégénération consécutive à une attaque cérébrale et les bloquer pourraient permettre aux patients d'avoir moins de séquelles. Les canaux ASICs sont des détecteurs de l'acidité qui apparaît lors de situations pathologiques comme l'ischémie et l'inflammation. Ces canaux sont également impliqués dans des douleurs. Cibler spécifiquement ces canaux permettrait d'avoir de nouveaux outils thérapeutiques car à l'heure actuelle l'inhibiteur de choix, l'amiloride, bloque beaucoup d'autres canaux empêchant son utilisation pour bloquer les ASICs. C'est pourquoi il faut connaître et comprendre les bases moléculaires du fonctionnement de ces récepteurs. Les ASICs formés de trois sous-unités détectent les variations de l'acidité puis s'ouvrent transitoirement pour laisser entrer des ions chargés positivement dans la cellule ce qui active la signalisation neuronale. Afin de comprendre les bases moléculaires de l'activité des ASICs nous avons déterminé les sites de liaison des protons (pH-senseurs), ligands naturels des ASICs et décrit une zone importante pour l'expression fonctionnelle de ces canaux. Grâce à une validation systématique de résultats obtenus en collaboration avec l'Institut Suisse de Bioinformatique, nous avons décrit les pH-senseurs de ASICIa. Ces résultats, combinés à ceux d'autres groupes de recherche, nous ont permis de mieux comprendre comment les ASICs sont ouverts par une acidification du milieu extracellulaire. Une seconde étude souligne le rôle structural crucial d'une région conservée parmi tous les canaux ASICs : y toucher c'est diminuer l'activité de la protéine. Ce domaine permet l'harmonisation des changements dus à l'acidification du milieu extracellulaire au sein d'une même sous-unité c'est-à-dire qu'elle participe à l'induction de l'inactivation due à l'activation du canal Cette étude décrit donc quelle région de la protéine atteindre pour la bloquer efficacement en faisant une cible thérapeutique de choix.

Transfer insensitive labeling technique (TILT): application to multislice functional perfusion imaging.

Cerebral blood flow can be studied in a multislice mode with a recently proposed perfusion sequence using inversion of water spins as an endogenous tracer without magnetization transfer artifacts. The magnetization transfer insensitive labeling technique (TILT) has been used for mapping blood flow changes at a microvascular level under motor activation in a multislice mode. In TILT, perfusion mapping is achieved by subtraction of a perfusion-sensitized image from a control image. Perfusion weighting is accomplished by proximal blood labeling using two 90 degrees radiofrequency excitation pulses. For control preparation the labeling pulses are modified such that they have no net effect on blood water magnetization. The percentage of blood flow change, as well as its spatial extent, has been studied in single and multislice modes with varying delays between labeling and imaging. The average perfusion signal change due to activation was 36.9 +/- 9.1% in the single-slice experiments and 38.1 +/- 7.9% in the multislice experiments. The volume of activated brain areas amounted to 1.51 +/- 0.95 cm3 in the contralateral primary motor (M1) area, 0.90 +/- 0.72 cc in the ipsilateral M1 area, 1.27 +/- 0.39 cm3 in the contralateral and 1.42 +/- 0.75 cm3 in the ipsilateral premotor areas, and 0.71 +/- 0.19 cm3 in the supplementary motor area.

The functional and biological properties of whey proteins : prospects for the development of functional foods

Selostus: Heraproteiinit terveysvaikutteisten elintarvikkeiden kehittämisessä

Regional reproducibility of calibrated BOLD functional MRI: implications for the study of cognition and plasticity.

Calibrated BOLD fMRI is a promising alternative to the classic BOLD contrast due to its reduced venous sensitivity and greater physiological specificity. The delayed adoption of this technique for cognitive studies may stem partly from a lack of information on the reproducibility of these measures in the context of cognitive tasks. In this study we have explored the applicability and reproducibility of a state-of-the-art calibrated BOLD technique using a complex functional task at 7 tesla. Reproducibility measures of BOLD, CBF, CMRO2 flow-metabolism coupling n and the calibration parameter M were compared and interpreted for three ROIs. We found an averaged intra-subject variation of CMRO2 of 8% across runs and 33% across days. BOLD (46% across runs, 36% across days), CBF (33% across runs, 46% across days) and M (41% across days) showed significantly higher intra-subject variability. Inter-subject variability was found to be high for all quantities, though CMRO2 was the most consistent across brain regions. The results of this study provide evidence that calibrated BOLD may be a viable alternative for longitudinal and cognitive MRI studies.

Functional role of RXRs and PPARgamma in mature adipocytes.

The peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARgamma) is abundantly expressed in adipocytes, and plays an important role in adipocyte differentiation and fat accretion. It is a heterodimeric partner of the retinoid X receptors alpha, beta and gamma, which are also expressed in the adipose tissue. As lethality of PPARgamma(-/-) and RXRalpha(-/-) mouse fetuses precluded the analysis of PPARgamma and RXRalpha functions in mature adipocytes, we generated RXRalpha(ad-/-) and PPARgamma(ad-/-) mice, in which RXRalpha and PPARgamma are selectively ablated in adult adipocytes, respectively. Even though the adiposity of RXRalpha(ad-/-) mice is similar to that of control mice when fed a regular diet, they are resistant to chemically and dietary-induced obesity. However, mature adipocytes lacking either both RXRalpha and RXRgamma or PPARgamma die, and are replaced by newly formed adipocytes. Thus, in adipocytes, RXRalpha is essential for lipogenesis, but RXRgamma can functionally replace RXRalpha for the adipocyte vital functions exerted by PPARgamma/RXR heterodimers.