Engine 5, July 1911 (see neg 278b in box 2): crew left to right: Enos DeYoung, engineer; Niel McClein, conductor; Neil B. McLean, brakeman; Ike Shaefer, fireman; George Albertson, brakeman

from left: 1 - Wm. Tate, conductor, on pilot [others unidentified]

Vascular endothelial growth factor-induced endothelial cell proliferation is regulated by interaction between VEGFR-2, SH-PTP1 and eNOS

VEGF receptor-2 plays a critical role in endothelial cell proliferation during angiogenesis. However, regulation of receptor activity remains incompletely explained. Here, we demonstrate that VEGF stimulates microvascular endothelial cell proliferation in a dose-dependent manner with VEGF-induced proliferation being greatest at 5 and 100 ng/ml and significantly reduced at intermediate concentrations (>50% at 20 ng/ml). Neutralization studies confirmed that signaling occurs via VEGFR-2. In a similar fashion, ERK/MAPK is strongly activated in response to VEGF stimulation as demonstrated by its phosphorylation, but with a decrease in phosphoryation at 20 ng/ml VEGF. Immunoblotting analysis revealed that VEGF did not cause a dose-dependent change in expression of VEGFR-2 but instead resulted in reduced phosphorylation of VEGFR-2 when cells were exposed to 10 and 20 ng/ml of VEGF. VEGFR-2 dephosphorylation was associated with an increase in the protein tyrosine phosphatase, SH-PTP1, and endothelial nitric oxide synthase (eNOS). Immunoprecipitation and selective immunoblotting confirmed the association between VEGFR-2 dephosphorylation and the upregulation of SH-PTP1 and eNOS. Transfection of endothelial cells with antisense oligonucleotide against VEGFR-2 completely abolished VEGF-induced proliferation, whereas anti SH-PTP1 dramatically increased VEGF-induced proliferation by 1 and 5-fold at 10 and 200 ng/ml VEGF, respectively. Suppression of eNOS expression only abolished endothelial cell proliferation at VEGF concentrations above 20 ng/ml. Taken together, these results indicate that activation of VEGFR-2 by VEGF enhances SH-PTP1 activity and eNOS expression, which in turn lead to two diverse events: one is that SH-PTP1 dephosphorylates VEGFR-2 and ERK/MAPK, which weaken VEGF mitogenic activity, and the other is that eNOS increases nitric oxide production which in turn lowers SH-PTP1 activity via S-nitrosylation.

(Table 1) Individual codes, haplotype codes, GenBank accession numbers for DNA sequences and sample locality of the analysed Betamorpha fusiformis specimens from the ANDEEP III expedition

Based on our current knowledge about population genetics, phylogeography and speciation, we begin to understand that the deep sea harbours more species than suggested in the past. Deep-sea soft-sediment environment in particular hosts a diverse and highly endemic invertebrate fauna. Very little is known about evolutionary processes that generate this remarkable species richness, the genetic variability and spatial distribution of deep-sea animals. In this study, phylogeographic patterns and the genetic variability among eight populations of the abundant and widespread deep-sea isopod morphospecies Betamorpha fusiformis [Barnard, K.H., 1920. Contributions to the crustacean fauna of South Africa. 6. Further additions to the list of marine isopods. Annals of the South African Museum 17, 319-438] were examined. A fragment of the mitochondrial 16S rRNA gene of 50 specimens and the complete nuclear 18S rRNA gene of 7 specimens were sequenced. The molecular data reveal high levels of genetic variability of both genes between populations, giving evidence for distinct monophyletic groups of haplotypes with average p-distances ranging from 0.0470 to 0.1440 (d-distances: 0.0592-0.2850) of the 16S rDNA, and 18S rDNA p-distances ranging between 0.0032 and 0.0174 (d-distances: 0.0033-0.0195). Intermediate values are absent. Our results show that widely distributed benthic deep-sea organisms of a homogeneous phenotype can be differentiated into genetically highly divergent populations. Sympatry of some genotypes indicates the existence of cryptic speciation. Flocks of closely related but genetically distinct species probably exist in other widespread benthic deep-sea asellotes and other Peracarida. Based on existing data we hypothesize that many widespread morphospecies are complexes of cryptic biological species (patchwork hypothesis).

Régulation intracellulaire du VEGFR-2 menant à l'activation d'eNOS dans les cellules endothéliales

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des événements moléculaires impliqués dans l'activation de la synthéase endothéliale du monoxyde d'azote (eNOS) par le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Régulation intracellulaire du VEGFR-2 menant à l'activation d'eNOS dans les cellules endothéliales

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Étude des événements moléculaires impliqués dans l'activation de la synthéase endothéliale du monoxyde d'azote (eNOS) par le facteur de croissance de l'endothélium vasculaire (VEGF)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

The regulatory role of eNOS-derived nitric oxide on transcription in endothelial cells: Impact of S-nitrosylation on β-catenin signaling

Les cellules endothéliales forment une couche semi-perméable entre le sang et les organes. La prolifération, la migration et la polarisation des cellules endothéliales sont essentielles à la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux préexistants, soit l’angiogenèse. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF) peut activer la synthase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS) et induire la production de monoxyde d’azote (NO) nécessaire pour la régulation de la perméabilité vasculaire et l’angiogenèse. β- caténine est une composante essentielle du complexe des jonctions d’ancrage ainsi qu’un régulateur majeur de la voie de signalisation de Wnt/β-caténine dans laquelle elle se joint au facteur de transcription TCF/LEF et module l’expression de nombreux gènes, dont certains sont impliqués dans l’angiogenèse. La S-nitrosylation (SNO) est un mécanisme de régulation posttraductionnel des protéines par l’ajout d’un groupement nitroso au niveau de résidus cystéines. Le NO produit par eNOS peut induire la S-nitrosylation de la β−caténine au niveau des jonctions intercellulaires et moduler la perméabilité de l’endothélium. Il a d’ailleurs été montré que le NO peut contrôler l’expression génique par la transcription. Le but de cette thèse est d’établir le rôle du NO au sein de la transcription des cellules endothéliales, spécifiquement au niveau de l’activité de β-caténine. Le premier objectif était de déterminer si la SNO de la β-caténine affecte son activité transcriptionnelle. Nous avons montré que le NO inhibe l’activité transcriptionnelle de β- caténine ainsi que la prolifération des cellules endothéliales induites par l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Il est intéressant de constater que le VEGF, qui induit la production de NO via eNOS, réprime l’expression de AXIN2 qui est un gène cible de Wnt s’exprimant suite à la i i stimulation par Wnt3a et ce, dépendamment de eNOS. Nous avons identifié que la cystéine 466 de la β-caténine est un résidu essentiel à la modulation répressive de son activité transcriptionnelle par le NO. Lorsqu’il est nitrosylé, ce résidu est responsable de la perturbation du complexe de transcription formé de β-caténine et TCF-4 ce qui inhibe la prolifération des cellules endothéliales induite par la stimulation par Wnt3a. Puisque le NO affecte la transcription, nous avons réalisé l’analyse du transcriptome afin d’obtenir une vue d’ensemble du rôle du NO dans l’activité transcriptionnelle des cellules endothéliales. L’analyse différentielle de l’expression des gènes de cellules endothéliales montre que la répression de eNOS par siRNA augmente l’expression de gènes impliqués au niveau de la polarisation tels que : PARD3A, PARD3B, PKCZ, CRB1 et TJ3. Cette analyse suggère que le NO peut réguler la polarisation des cellules et a permis d’identifier des gènes responsables de l’intégrité des cellules endothéliales et de la réponse immunitaire. De plus, l’analyse de voies de signalisation par KEGG montre que certains gènes modulés par l’ablation de eNOS sont enrichis dans de nombreuses voies de signalisation, notamment Ras et Notch qui sont importantes lors de la migration cellulaire et la différenciation des cellules de têtes et de tronc (tip/stalk). Le regroupement des gènes exprimés chez les cellules traitées au VEGF (déplétées de eNOS ou non) révèle que le NO peut affecter l’expression de gènes contribuant au processus angiogénique, dont l’attraction chimiotactique. Notre étude montre que le NO module la transcription des cellules endothéliales et régule l’expression des gènes impliqués dans l’angiogenèse et la fonction endothéliale.

Vitamins Reverse Endothelial Dysfunction Through Regulation of eNOS and NAD(P)H Oxidase Activities

Antioxidant vitamins C and E have protective properties in genetic hypertension associated with enhanced oxidative stress. This study investigated whether vitamins C and/or E modulate vascular function by regulating enzymatic activities of endothelial nitric oxide synthase (eNOS) and NAD(P)H oxidase using thoracic aortas of 20- to 22-week-old male spontaneously hypertensive rats (SHR) and their matched normotensive counterparts, Wistar-Kyoto rats (WKY). SHR aortas had impaired relaxant responses to acetylcholine but not to sodium nitroprusside, despite an 2-fold increase in eNOS activity and NO release. The levels of superoxide anion (O2 ), a potent NO scavenger, and NAD(P)H oxidase activity were also 2-fold higher in SHR aortas. Mechanical but not pharmacological inactivation of endothelium (by rubbing and 100 mol/L L-NAME, respectively) significantly abrogated O2 in both strains. Treatments of SHR aortas with NAD(P)H oxidase inhibitors, namely diphenyleneiodinium and apocynin, significantly diminished O2 production. The incubation of SHR aortas with different concentrations of vitamin C (10 to 100 mol/L) and specifically with high concentrations of vitamin E (100 mol/L) improved endothelial function, reduced superoxide production as well as NAD(P)H oxidase activity, and increased eNOS activity and NO generation in SHR aortas to the levels observed in vitamin C- and E-treated WKY aortas. Our results reveal endothelial NAD(P)H oxidase as the major source of vascular O2 in SHR and also show that vitamins C and E are critical in normalizing genetic endothelial dysfunction through regulation of eNOS and NAD(P)H oxidase activities.

The regulatory role of eNOS-derived nitric oxide on transcription in endothelial cells: Impact of S-nitrosylation on β-catenin signaling

Les cellules endothéliales forment une couche semi-perméable entre le sang et les organes. La prolifération, la migration et la polarisation des cellules endothéliales sont essentielles à la formation de nouveaux vaisseaux à partir de vaisseaux préexistants, soit l’angiogenèse. Le facteur de croissance de l’endothélium vasculaire (VEGF) peut activer la synthase endothéliale du monoxyde d’azote (eNOS) et induire la production de monoxyde d’azote (NO) nécessaire pour la régulation de la perméabilité vasculaire et l’angiogenèse. β- caténine est une composante essentielle du complexe des jonctions d’ancrage ainsi qu’un régulateur majeur de la voie de signalisation de Wnt/β-caténine dans laquelle elle se joint au facteur de transcription TCF/LEF et module l’expression de nombreux gènes, dont certains sont impliqués dans l’angiogenèse. La S-nitrosylation (SNO) est un mécanisme de régulation posttraductionnel des protéines par l’ajout d’un groupement nitroso au niveau de résidus cystéines. Le NO produit par eNOS peut induire la S-nitrosylation de la β−caténine au niveau des jonctions intercellulaires et moduler la perméabilité de l’endothélium. Il a d’ailleurs été montré que le NO peut contrôler l’expression génique par la transcription. Le but de cette thèse est d’établir le rôle du NO au sein de la transcription des cellules endothéliales, spécifiquement au niveau de l’activité de β-caténine. Le premier objectif était de déterminer si la SNO de la β-caténine affecte son activité transcriptionnelle. Nous avons montré que le NO inhibe l’activité transcriptionnelle de β- caténine ainsi que la prolifération des cellules endothéliales induites par l’activation de la voie Wnt/β-caténine. Il est intéressant de constater que le VEGF, qui induit la production de NO via eNOS, réprime l’expression de AXIN2 qui est un gène cible de Wnt s’exprimant suite à la i i stimulation par Wnt3a et ce, dépendamment de eNOS. Nous avons identifié que la cystéine 466 de la β-caténine est un résidu essentiel à la modulation répressive de son activité transcriptionnelle par le NO. Lorsqu’il est nitrosylé, ce résidu est responsable de la perturbation du complexe de transcription formé de β-caténine et TCF-4 ce qui inhibe la prolifération des cellules endothéliales induite par la stimulation par Wnt3a. Puisque le NO affecte la transcription, nous avons réalisé l’analyse du transcriptome afin d’obtenir une vue d’ensemble du rôle du NO dans l’activité transcriptionnelle des cellules endothéliales. L’analyse différentielle de l’expression des gènes de cellules endothéliales montre que la répression de eNOS par siRNA augmente l’expression de gènes impliqués au niveau de la polarisation tels que : PARD3A, PARD3B, PKCZ, CRB1 et TJ3. Cette analyse suggère que le NO peut réguler la polarisation des cellules et a permis d’identifier des gènes responsables de l’intégrité des cellules endothéliales et de la réponse immunitaire. De plus, l’analyse de voies de signalisation par KEGG montre que certains gènes modulés par l’ablation de eNOS sont enrichis dans de nombreuses voies de signalisation, notamment Ras et Notch qui sont importantes lors de la migration cellulaire et la différenciation des cellules de têtes et de tronc (tip/stalk). Le regroupement des gènes exprimés chez les cellules traitées au VEGF (déplétées de eNOS ou non) révèle que le NO peut affecter l’expression de gènes contribuant au processus angiogénique, dont l’attraction chimiotactique. Notre étude montre que le NO module la transcription des cellules endothéliales et régule l’expression des gènes impliqués dans l’angiogenèse et la fonction endothéliale.