Disappearance of fat body proteins during soldier differentiation in the neotropical termite Heterotermes tenuis (Isoptera: Rhinotermitidae)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Ultraestrutura, expressão gênica e imunomarcação da caspase-3, XIAP, IGF-1R do córtex cerebelar de ratos UChA (consumidores voluntários de etanol)

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

Ultraestrutura e citoquímica do tubo digestivo de Hemisorubim platyrhynchos (Teleostei, Siluriformes, Pimelodidae)

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

Histology, histochemistry and stereology of the adipose fin of Prochilodus lineatus

The adipose fin is small, nonpared, and usually located medially between the dorsal and caudal fin. Its taxonomic occurrence is very restrict; thus, it represents an important trace for taxon distinction. As it does not play a known vital physiological roll and it is easily removed, it is commonly used in marking and recapture studies. The present study characterizes the adipose fin of Prochilodus lineatus, as it is poorly explored by the literature. The adipose fin consists basically of a loose connective core, covered by a stratified epithelium supported by collagen fibers. At the epithelium, pigmented cells and alarm substance cells are found. Despite the name, adipocytes or lipid droplets are not observed on the structure of the fin. Microsc. Res. Tech., 2012. (c) 2011 Wiley Periodicals, Inc.

Cholesterin-Interaktion mit G-Protein-gekoppelten Rezeptoren und intrazelluläre Verteilung

ZusammenfassungIn dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass neben dem Oxytocinrezeptor auch die anderen Rezeptoren der Familie der Neurohypophysenhormone, die Vasopressinrezeptoren, in der gleichen Weise in ihren Bindungseigenschaften von Cholesterin beeinflusst werden. Im Gegensatz dazu zeigt der Cholecystokininrezeptor Typ B keine direkte Wechselwirkung mit Cholesterin. Durch Austausch der Transmembranhelices 6 und 7 des Oxytocinrezeptors mit entsprechenden Bereichen des Cholecystokininrezeptors wurde ein Rezeptor erzeugt, der bezüglich Bindungsverhalten und Cholesterinabhängigkeit keine Unterschiede zu dem Wildtyp-Oxytocinrezeptor zeigte. Durch den Einsatz von computergestütztem 'Modeling' wurde für die Interaktion des Oxytocinrezeptors mit Cholesterin eine Stelle zwischen den Transmembranhelices 5 und 6 vorgeschlagen. Um die Verteilung des Cholesterins in der Zelle zu untersuchen, wurde ein selbst synthetisiertes, fluoreszierendes Cholesterinderivat (Fluochol) eingesetzt. Die Komplexierung in Cyclodextrinen ermöglichte die Einlagerung von Fluochol in die Plasmamembran von Zellen. Der Einstrom des Fluochol in das ER erfolgte innerhalb von Minuten und war energieunabhängig. Schließlich wurde Fluochol in Lipidtröpfchen transportiert, die in fast allen Zellen für die Speicherung überschüssiger intrazellulärer Lipide dienen. Die Tröpfchen werden aus dem endoplasmatischen Retikulum gebildet und enthalten neben Phospholipiden auch Cholesterin, das durch das Enzym ACAT mit langkettigen Fettsäuren verestert wird.

L’allevamento della sogliola comune (Solea solea L.): riproduzione controllata e nuovi sviluppi di nutrizione e alimentazione in fase larvale e giovanile

In questa tesi sono illustrate alcune sperimentazioni finalizzate alla standardizzazione del ciclo produttivo della sogliola comune (Solea solea) in cattività. E’ stato creato un parco di riproduttori selvatici ed è stata standardizzata la riproduzione ad un livello compatibile con la realtà produttiva del settore. Indagini genetiche di assegnazione parentale hanno evidenziato come alcuni esemplari siano stati predominanti negli accoppiamenti e nel conseguente contributo alla generazione della prole. Ciò ha determinato una diminuzione della variabilità genetica dei discendenti. La composizione quali-quantitativa degli acidi grassi delle uova è stata correlata con la sopravvivenza larvale nel corso di un’intera stagione riproduttiva. Tale composizione non ha subito importanti variazioni su scala temporale e sembra essere stata influenzata dall’alimentazione somministrata ai riproduttori nel periodo precedente alla riproduzione. Le analisi di interazione tra momento riproduttivo e qualità delle uova hanno confermato che è stato possibile ottenere uova di buona qualità in termini di sopravvivenza larvale nel corso di tutta la stagione riproduttiva. Larve di sogliola sono state svezzate precocemente 13 giorni dopo la schiusa riducendo l’impiego di cibo vivo a favore di micro diete commerciali. Tale svezzamento ha ridotto le performance di accrescimento, ma non la sopravvivenza e lo sviluppo della metamorfosi quando comparati ad un trattamento standard. La riduzione del cibo vivo ha ottimizzato i costi di produzione e migliorato l’igiene in vasca. L’ontogenesi di precursori di enzimi digestivi è stata determinata tramite PCR quantitativa. I risultati di espressione di tripsinogeno, chimotripsinogeno e amilasi hanno mostrato come tali enzimi rivestano un ruolo chiave nei processi digestivi delle prime fasi larvali. Esemplari giovanili hanno ottenuto un significativo maggiore indice di accrescimento e migliore indice di conversione quando alimentati con diete sperimentali contenenti un elevato tenore proteico. Un aumento dell’incidenza di vacuoli lipidici a livello epatico è stato osservato all’aumentare del tenore proteico della dieta.

Struktur und Funktion des Lipoproteins von Nereis virens (Annelida)

Ein discoidales Lipoprotein aus dem Polychaeten Nereis virens (Annelida) wurde eingehend charakterisiert. Im Vordergrund standen dabei die transportierten Lipide, sowie die Ultrastruktur des Partikels. Das Nereis-Lipoprotein besitzt eine für Invertebraten atypische Lipidzusammensetzung: Außer den Phospholipiden gibt es keine klar dominierende Lipidklasse. Die Charakterisierung der Apolipoproteine zeigt Gemeinsamkeiten mit den Apolipophorinen der Insekten: Wie diese besitzt das Nereis-Lipoprotein zwei Apolipoproteine, die in einer 1:1-Stöchiometrie angeordnet sind. Das größere Protein (ApoNvLp I) ist dabei stärker zum wässrigen Medium exponiert ist als das kleinere (ApoNvLp II). Beide Proteinuntereinheiten sind N-glycosyliert. ApoNvLp II ist zusätzlich noch O-glycosyliert. Bei den Sekundärstrukturen dominieren β-Strukturen (35%) gegenüber α-Helices (14%); 28% waren ungeordnete Strukturen. Die Masse wurde mit verschiedenen Methoden bestimmt: sie liegt zwischen ~800 kDa (Gelfiltration) und ~860 kDa (Analytische Ultrazentrifugation). Der Sedimentationskoeffizient beträgt 9,7 S. Der zelluläre Lipoproteinrezeptor wurde aus einer großen Anzahl von Zellen und Geweben isoliert. Die biochemische Charakterisierung des Rezeptormoleküls zeigte es als ein monomeres, integrales, N- und O-glycosyliertes Membranprotein mit einer Masse von ~114 kDa. Die Bindungscharakteristika (Abhängigkeit von Ca2+, Disulfidbrücken) weisen es als Mitglied der LDLR-Superfamilie aus. In vitro-Inkubationsversuche mit fluoreszenzmarkierten Lipoproteinen zeigten die Aufnahme sowohl in Oocyten als auch in freie Coelomzellen (Elaeocyten) sowie in Spermatogonien- und Tetradenstadien. Auffällig war, dass die Lipide zusammen mit den Apolipoproteinen in die Dottergranula der Eizellen eingelagert wurden und nicht direkt in die Lipidtropfen. Auch bei den Elaeocyten wurden die Lipide nicht direkt in den Lipidtropfen eingelagert. Intakte Lipoproteine konnten per Dichtegradienten-Ultrazentrifugation nur aus Spermatogonien isoliert werden. Die isolierten Lipoproteine hatten die gleiche ‚Morphologie’ wie die aus der Coelomflüssigkeit isolierten, zeigten jedoch sehr viele Peptidfragmente im SDS-Gel, was auf eine beginnende Degradation hinweist. Es wird ein Modell für den Lipidtransport in Nereis virens vorgeschlagen, bei dem den Elaeocyten eine entscheidende Rolle im Lipidstoffwechsel zufällt.

Analyse der intrazellulären Freisetzung von Wirkstoffmodellen via konfokaler Laser-Raster-Mikroskopie

In der vorliegenden Arbeit wurde gezeigt, wie man das Potential nanopartikulärer Systeme, die vorwiegend via Miniemulsion hergestellt wurden, im Hinblick auf „Drug Delivery“ ausnutzen könnte, indem ein Wirkstoffmodell auf unterschiedliche Art und Weise intrazellulär freigesetzt wurde. Dies wurde hauptsächlich mittels konfokaler Laser-Raster-Mikrokopie (CLSM) in Kombination mit dem Bildbearbeitungsprogramm Volocity® analysiert.rnPBCA-Nanokapseln eigneten sich besonders, um hydrophile Substanzen wie etwa Oligonukleotide zu verkapseln und sie so auf ihrem Transportweg in die Zellen vor einem etwaigen Abbau zu schützen. Es konnte eine Freisetzung der Oligonukleotide in den Zellen aufgrund der elektrostatischen Anziehung des mitochondrialen Membranpotentials nachgewiesen werden. Dabei war die Kombination aus Oligonukleotid und angebundenem Cyanin-Farbstoff (Cy5) an der 5‘-Position der Oligonukleotid-Sequenz ausschlaggebend. Durch quantitative Analysen mittels Volocity® konnte die vollständige Kolokalisation der freigesetzten Oligonukleotide an Mitochondrien bewiesen werden, was anhand der Kolokalisationskoeffizienten „Manders‘ Coefficients“ M1 und M2 diskutiert wurde. Es konnte ebenfalls aufgrund von FRET-Studien doppelt markierter Oligos gezeigt werden, dass die Oligonukleotide weder beim Transport noch bei der Freisetzung abgebaut wurden. Außerdem wurde aufgeklärt, dass nur der Inhalt der Nanokapseln, d. h. die Oligonukleotide, an Mitochondrien akkumulierte, das Kapselmaterial selbst jedoch in anderen intrazellulären Bereichen aufzufinden war. Eine Kombination aus Cyanin-Farbstoffen wie Cy5 mit einer Nukleotidsequenz oder einem Wirkstoff könnte also die Basis für einen gezielten Wirkstofftransport zu Mitochondrien liefern bzw. die Grundlage schaffen, eine Freisetzung aus Kapseln ins Zytoplasma zu gewährleisten.rnDer vielseitige Einsatz der Miniemulsion gestattete es, nicht nur Kapseln sondern auch Nanopartikel herzustellen, in welchen hydrophobe Substanzen im Partikelkern eingeschlossen werden konnten. Diese auf hydrophobe Wechselwirkungen beruhende „Verkapselung“ eines Wirkstoffmodells, in diesem Fall PMI, wurde bei PDLLA- bzw. PS-Nanopartikeln ausgenutzt, welche durch ein HPMA-basiertes Block-Copolymer stabilisiert wurden. Dabei konnte gezeigt werden, dass das hydrophobe Wirkstoffmodell PMI innerhalb kürzester Zeit in die Zellen freigesetzt wurde und sich in sogenannte „Lipid Droplets“ einlagerte, ohne dass die Nanopartikel selbst aufgenommen werden mussten. Daneben war ein intrazelluläres Ablösen des stabilisierenden Block-Copolymers zu verzeichnen, welches rn8 h nach Partikelaufnahme erfolgte und ebenfalls durch Analysen mittels Volocity® untermauert wurde. Dies hatte jedoch keinen Einfluss auf die eigentliche Partikelaufnahme oder die Freisetzung des Wirkstoffmodells. Ein großer Vorteil in der Verwendung des HPMA-basierten Block-Copolymers liegt darin begründet, dass auf zeitaufwendige Waschschritte wie etwa Dialyse nach der Partikelherstellung verzichtet werden konnte, da P(HPMA) ein biokompatibles Polymer ist. Auf der anderen Seite hat man aufgrund der Syntheseroute dieses Block-Copolymers vielfältige Möglichkeiten, Funktionalitäten wie etwa Fluoreszenzmarker einzubringen. Eine kovalente Anbindung eines Wirkstoffs ist ebenfalls denkbar, welcher intrazellulär z. B. aufgrund von enzymatischen Abbauprozessen langsam freigesetzt werden könnte. Somit bietet sich die Möglichkeit mit Nanopartikeln, die durch HPMA-basierte Block-Copolymere stabilisiert wurden, gleichzeitig zwei unterschiedliche Wirkstoffe in die Zellen zu bringen, wobei der eine schnell und der zweite über einen längeren Zeitraum hinweg (kontrolliert) freigesetzt werden könnte.rnNeben Nanokapseln sowie –partikeln, die durch inverse bzw. direkte Miniemulsion dargestellt wurden, sind auch Nanohydrogelpartikel untersucht worden, die sich aufgrund von Selbstorganisation eines amphiphilen Bock-Copolymers bildeten. Diese Nanohydrogelpartikel dienten der Komplexierung von siRNA und wurden hinsichtlich ihrer Anreicherung in Lysosomen untersucht. Aufgrund der Knockdown-Studien von Lutz Nuhn konnte ein Unterschied in der Knockdown-Effizienz festgestellt werden, je nach dem, ob 100 nm oder 40 nm große Nanohydrogelpartikel verwendet wurden. Es sollte festgestellt werden, ob eine größenbedingte, unterschiedlich schnelle Anreicherung dieser beiden Partikel in Lysosomen erfolgte, was die unterschiedliche Knockdown-Effizienz erklären könnte. CLSM-Studien und quantitative Kolokalisationsstudien gaben einen ersten Hinweis auf diese Größenabhängigkeit. rnBei allen verwendeten nanopartikulären Systemen konnte eine Freisetzung ihres Inhalts gezeigt werden. Somit bieten sie ein großes Potential als Wirkstoffträger für biomedizinische Anwendungen.rn

Drug delivery, entry and intracellular trafficking of polymeric nanoparticles

Polymere Nanopartikel sind kleine Teilchen, die vielseitige Einsatzmöglichkeiten für den Transport von Wirkstoffen bieten. Da Nanomaterialien in diesen biomedizinischen Anwendungen oft mit biologischen Systemen in Berührung kommen, erfordert das eine genaue Untersuchung ihrer gegenseitigen Wechselwirkungen. In diesem speziellen Forschungsgebiet, welches sich auf die Interaktionen von Nanomaterialien mit biologischen Komponenten konzentriert, wurde bereits eine Vielzahl verschiedener Nanopartikel-Zell-Interaktionen (z. B. Nanotoxizität, Wirkstofftransport-mechanismen) analysiert. Bezüglich der Untersuchungen zu nanopartikulären Wirkstofftransport-mechanismen ist es im Allgemeinen akzeptiert, dass ein erfolgreicher zellulärer Transport hauptsächlich von der Aufnahme des Nanotransporters abhängt. Deshalb analysieren wir in dieser Arbeit (1) den Wirkstofftransportmechanismus für biologisch-abbaubare eisenhaltige Poly-L-Milchsäure Nanopartikel (PLLA-Fe-PMI) sowie (2) die Aufnahmemechanismen und die intrazellulären Transportwege von nicht-abbaubaren superparamagnetischen Polystyrolnanopartikeln (SPIOPSN). rnIn dieser Arbeit identifizieren wir einen bisher unbekannten und nicht-invasiven Wirkstoff-transportmechanismus. Dabei zeigt diese Studie, dass der subzelluläre Transport der nanopartikulärer Fracht nicht unbedingt von einer Aufnahme der Nanotransporter abhängt. Der identifizierte Arzneimitteltransportmechanismus basiert auf einem einfachen physikochemischen Kontakt des hydrophoben Poly-L-Milchsäure-Nanopartikels mit einer hydrophoben Oberfläche, wodurch die Freisetzung der nanopartikulären Fracht ausgelöst wird. In Zellexperimenten führt die membranvermittelte Freisetzung der nanopartikulären Fracht zu ihrem sofortigen Transport in TIP47+- und ADRP+- Lipidtröpfchen. Der Freisetzungsmechanismus („kiss-and-run") kann durch die kovalente Einbindung des Frachtmoleküls in das Polymer des Nanopartikels blockiert werden.rnWeiterhin wird in Langzeitversuchen gezeigt, dass die Aufnahme der untersuchten polymeren Nanopartikel von einem Makropinozytose-ähnlichen Mechanismus gesteuert wird. Im Laufe dieser Arbeit werden mehrere Faktoren identifiziert, die in diesem Aufnahmemechanismus eine Rolle spielen. Darunter fallen unter anderem die kleinen GTPasen Rac1 und ARF1, die die Aufnahme von SPIOPSN beeinflussen. Darauffolgend werden die intrazellulären Transportwege der Nanopartikel untersucht. Mit Hilfe eines neuartigen Massenspektrometrieansatzes wird der intrazelluläre Transport von nanopartikelhaltigen endozytotischen Vesikeln rekonstruiert. Intensive Untersuchungen identifizieren Marker von frühen Endosomen, späten Endosomen/ multivesikulären Körpern, Rab11+- Endosomen, Flotillin-Vesikeln, Lysosomen und COP-Vesikeln. Schließlich wird der Einfluss des lysosomalen Milieus auf die Proteinhülle der Nanopartikel untersucht. Hier wird gezeigt, dass die adsorbierte Proteinhülle auf den Nanopartikeln in die Zelle transportiert wird und anschließend im Lysosom abgebaut wird. rnInsgesamt verdeutlicht diese Arbeit, dass die klassische Strategie des nanopartikulären und invasiven Wirkstofftransportmechanismuses überdacht werden muss. Weiterhin lässt sich aus den Daten schlussfolgern, dass polymere Nanopartikel einem atypischen Makropinozytose-ähnlichen Aufnahmemechanismus unterliegen. Dies resultiert in einem intrazellulären Transport der Nanopartikel von Makropinosomen über multivesikuläre Körperchen zu Lysosomen.rn

Equine peripheral blood-derived progenitors in comparison to bone marrow-derived mesenchymal stem cells

Fibroblast-like cells isolated from peripheral blood of human, canine, guinea pig, and rat have been demonstrated to possess the capacity to differentiate into several mesenchymal lineages. The aim of this work was to investigate the possibility of isolating pluripotent precursor cells from equine peripheral blood and compare them with equine bone marrow-derived mesenchymal stem cells. Human mesenchymal stem cells (MSCs) were used as a control for cell multipotency assessment. Venous blood (n = 33) and bone marrow (n = 5) were obtained from adult horses. Mononuclear cells were obtained by Ficoll gradient centrifugation and cultured in monolayer, and adherent fibroblast-like cells were tested for their differentiation potential. Chondrogenic differentiation was performed in serum-free medium in pellet cultures as a three-dimensional model, whereas osteogenic and adipogenic differentiation were induced in monolayer culture. Evidence for differentiation was made via biochemical, histological, and reverse transcription-polymerase chain reaction evaluations. Fibroblast-like cells were observed on day 10 in 12 out of 33 samples and were allowed to proliferate until confluence. Equine peripheral blood-derived cells had osteogenic and adipogenic differentiation capacities comparable to cells derived from bone marrow. Both cell types showed a limited capacity to produce lipid droplets compared to human MSCs. This result may be due to the assay conditions, which are established for human MSCs from bone marrow and may not be optimal for equine progenitor cells. Bone marrow-derived equine and human MSCs could be induced to develop cartilage, whereas equine peripheral blood progenitors did not show any capacity to produce cartilage at the histological level. In conclusion, equine peripheral blood-derived fibroblast-like cells can differentiate into distinct mesenchymal lineages but have less multipotency than bone marrow-derived MSCs under the conditions used in this study.

Multilineage differentiation potential of equine blood-derived fibroblast-like cells

Tissue engineering (TE) has emerged as a promising new therapy for the treatment of damaged tissues and organs. Adult stem cells are considered as an attractive candidate cell type for cell-based TE. Mesenchymal stem cells (MSC) have been isolated from a variety of tissues and tested for differentiation into different cell lineages. While clinical trials still await the use of human MSC, horse tendon injuries are already being treated with autologous bone marrow-derived MSC. Given that the bone marrow is not an optimal source for MSC due to the painful and risk-containing sampling procedure, isolation of stem cells from peripheral blood would bring an attractive alternative. Adherent fibroblast-like cells have been previously isolated from equine peripheral blood. However, their responses to the differentiation conditions, established for human bone marrow MSC, were insufficient to fully confirm their multilineage potential. In this study, differentiation conditions were optimized to better evaluate the multilineage capacities of equine peripheral blood-derived fibroblast-like cells (ePB-FLC) into adipogenic, osteogenic, and chondrogenic pathways. Adipogenic differentiation using rabbit serum resulted in a high number of large-size lipid droplets three days upon induction. Cells' expression of alkaline phosphatase and calcium deposition upon osteogenic induction confirmed their osteogenic differentiation capacities. Moreover, an increase of dexamethasone concentration resulted in faster osteogenic differentiation and matrix mineralization. Finally, induction of chondrogenesis in pellet cultures resulted in an increase in cartilage-specific gene expression, namely collagen II and aggrecan, followed by protein deposition after a longer induction period. This study therefore demonstrates that ePB-FLC have the potential to differentiate into adipogenic, osteogenic, and chondrogenic mesenchymal lineages. The presence of cells with confirmed multilineage capacities in peripheral blood has important clinical implications for cell-based TE therapies in horses.

Clathrin heavy chain plays multiple roles in polarizing the Drosophila oocyte downstream of Bic-D

Bicaudal-D (Bic-D), Egalitarian (Egl), microtubules and their motors form a transport machinery that localizes a remarkable diversity of mRNAs to specific cellular regions during oogenesis and embryogenesis. Bic-D family proteins also promote dynein-dependent transport of Golgi vesicles, lipid droplets, synaptic vesicles and nuclei. However, the transport of these different cargoes is still poorly understood. We searched for novel proteins that either mediate Bic-Ddependent transport processes or are transported by them. Clathrin heavy chain (Chc) co-immunopurifies with Bic-D in embryos and ovaries, and a fraction of Chc colocalizes with Bic-D. Both proteins control posterior patterning of the Drosophila oocyte and endocytosis. Although the role of Chc in endocytosis is well established, our results show that Bic-D is also needed for the elevated endocytic activity at the posterior of the oocyte. Apart fromaffecting endocytosis indirectly by its role in osk mRNA localization, Bic-D is also required to transport Chc mRNA into the oocyte and for transport and proper localization of Chc protein to the oocyte cortex, pointing to an additional,more direct role of Bic-D in the endocytic pathway. Furthermore, similar to Bic-D, Chc also contributes to proper localization of osk mRNA and to oocyte growth. However, in contrast to other endocytic components and factors of the endocytic recycling pathway, such as Rabenosyn-5 (Rbsn-5) and Rab11, Chc is needed during early stages of oogenesis (from stage 6 onwards) to localize oskmRNA correctly.Moreover,we also uncovered a novel, presumably endocytosis-independent, role of Chc in the establishment of microtubule polarity in stage 6 oocytes.

Adiposity and the perilipin gene: The role of single locus and multilocus variation, obesity-related quantitative traits, and disease-related phenotypes in the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) study

Obesity is a complex multifactorial disease and is a public health priority. Perilipin coats the surface of lipid droplets in adipocytes and is believed to stabilize these lipid bodies by protecting triglyceride from early lipolysis. This research project evaluated the association between genetic variation within the human perilipin (PLIN) gene and obesity-related quantitative traits and disease-related phenotypes in Non-Hispanic White (NHW) and African American (AA) participants from the Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC) Study. ^ Multivariate linear regression, multivariate logistic regression, and Cox proportional hazards models evaluated the association between single gene variants (rs2304794, rs894160, rs8179071, and rs2304795) and multilocus variation (rs894160 and rs2304795) within the PLIN gene and both obesity-related quantitative traits (body weight, body mass index [BMI], waist girth, waist-to-hip ratio [WHR], estimated percent body fat, and plasma total triglycerides) and disease-related phenotypes (prevalent obesity, metabolic syndrome [MetS], prevalent coronary heart disease [CHD], and incident CHD). Single variant analyses were stratified by race and gender within race while multilocus analyses were stratified by race. ^ Single variant analyses revealed that rs2304794 and rs894160 were significantly related to plasma triglyceride levels in all NHWs and NHW women. Among AA women, variant rs8179071 was associated with triglyceride levels and rs2304794 was associated with risk-raising waist circumference (>0.8 in women). The multilocus effects of variants rs894160 and rs2304795 were significantly associated with body weight, waist girth, WHR, estimated percent body fat, class II obesity (BMI ≥ 35 kg/m2), class III obesity (BMI ≥ 35 kg/m2), and risk-raising WHR (>0.9 in men and >0.8 in women) in AAs. Variant rs2304795 was significantly related to prevalent MetS among AA males and prevalent CHD in NHW women; multilocus effects of the PLIN gene were associated with prevalent CHD among NHWs. Rs2304794 was associated with incident CHD in the absence of the MetS among AAs. These findings support the hypothesis that variation within the PLIN gene influences obesity-related traits and disease-related phenotypes. ^ Understanding these effects of the PLIN genotype on the development of obesity can potentially lead to tailored health promotion interventions that are more effective. ^

Perilipin ablation results in a lean mouse with aberrant adipocyte lipolysis, enhanced leptin production, and resistance to diet-induced obesity

Perilipin coats the lipid droplets of adipocytes and is thought to have a role in regulating triacylglycerol hydrolysis. To study the role of perilipin in vivo, we have created a perilipin knockout mouse. Perilipin null (peri−/−) and wild-type (peri+/+) mice consume equal amounts of food, but the adipose tissue mass in the null animals is reduced to ≈30% of that in wild-type animals. Isolated adipocytes of perilipin null mice exhibit elevated basal lipolysis because of the loss of the protective function of perilipin. They also exhibit dramatically attenuated stimulated lipolytic activity, indicating that perilipin is required for maximal lipolytic activity. Plasma leptin concentrations in null animals were greater than expected for the reduced adipose mass. The peri−/− animals have a greater lean body mass and increased metabolic rate but they also show an increased tendency to develop glucose intolerance and peripheral insulin resistance. When fed a high-fat diet, the perilipin null animals are resistant to diet-induced obesity but not to glucose intolerance. The data reveal a major role for perilipin in adipose lipid metabolism and suggest perilipin as a potential target for attacking problems associated with obesity.

Fialuridine and its metabolites inhibit DNA polymerase gamma at sites of multiple adjacent analog incorporation, decrease mtDNA abundance, and cause mitochondrial structural defects in cultured hepatoblasts.

The thymidine analog fialuridine deoxy-2-fluoro-beta-D-arabinofuranosyl)-5-iodouracil (FIAU) was toxic in trials for chronic hepatitis B infection. One mechanism postulated that defective mtDNA replication was mediated through inhibition of DNA polymerase-gamma (DNA pol-gamma), by FIAU triphosphate (FIALTP) or by triphosphates of FIAU metabolites. Inhibition kinetics and primer-extension analyses determined biochemical mechanisms of FIAU, 1-(2-deoxy-2-fluoro-beta-D-arabinofuranosyl) -5-methyluracil (FAU), 1-(2-deoxy-2-fluoro-beta-D-arabinofuranosyl)uracil triphosphate (TP) inhibition of DNA pol-gamma. dTMP incorporation by DNA pol-gamma was inhibited competitively by FIAUTP, FMAUTP, and FAUTP (K1=0.015, 0.03, and 1.0 microM, respectively). By using oliginucleotide template-primers. DNA pol-gamma incorporated each analog into DNA opposite a single adenosine efficiently without effects on DNA chain elongation. Incorporation of multiple adjacent analogs at positions of consecutive adenosines dramatically impaired chain elongation by DNA pol-gamma. Effects of FIAU, FMAU, and FAU on HepG2 cell mmtDNA abundance and ultrastructure were determined. After 14 days, mtDNA decreased by 30% with 20 microM FIAU or 20 microM FMAU and decreased less than 10% with 100 microM FAU. FIAU and FMAU disrupted mitochondria and caused accumulation of intracytoplasmic lipid droplets. Biochemical and cell biological findings suggest that FIAU and its metabolites inhibit mtDNA replication, most likely at positions of adenosine tracts, leading to decreased mtDNA and mitochondrial ultrastructural defects.