Prediction of protein B-factor profiles

The polypeptide backbones and side chains of proteins are constantly moving due to thermal motion and the kinetic energy of the atoms. The B-factors of protein crystal structures reflect the fluctuation of atoms about their average positions and provide important information about protein dynamics. Computational approaches to predict thermal motion are useful for analyzing the dynamic properties of proteins with unknown structures. In this article, we utilize a novel support vector regression (SVR) approach to predict the B-factor distribution (B-factor profile) of a protein from its sequence. We explore schemes for encoding sequences and various settings for the parameters used in SVR. Based on a large dataset of high-resolution proteins, our method predicts the B-factor distribution with a Pearson correlation coefficient (CC) of 0.53. In addition, our method predicts the B-factor profile with a CC of at least 0.56 for more than half of the proteins. Our method also performs well for classifying residues (rigid vs. flexible). For almost all predicted B-factor thresholds, prediction accuracies (percent of correctly predicted residues) are greater than 70%. These results exceed the best results of other sequence-based prediction methods. (C) 2005 Wiley-Liss, Inc.

Nerve growth factor stimulates proliferation and survival of human breast cancer cells through two distinct signaling pathways

We show here that the neurotrophin nerve growth factor (NGF), which has been shown to be a mitogen for breast cancer cells, also stimulates cell survival through a distinct signaling pathway. Breast cancer cell lines (MCF-7, T47-D, BT-20, and MDA-MB-231) were found to express both types of NGF receptors: p140(trkA) and p75(NTR). The two other tyrosine kinase receptors for neurotrophins, TrkB and TrkC, were not expressed. The mitogenic effect of NGF on breast cancer cells required the tyrosine kinase activity of p140(trkA) as well as the mitogen-activated protein kinase (MAPK) cascade, but was independent of p75(NTR). I, contrast, the anti-apoptotic effect of NGF (studied using the ceramide analogue C2) required p75(NTR) as well as the activation of the transcription factor NF-kB, but neither p140(trkA) nor MAPK was necessary. Other neurotrophins (BDNF, NT-3, NT-4/5) also induced cell survival, although not proliferation, emphasizing the importance of p75(NTR) in NGF-mediated survival. Both the pharmacological NF-KB inhibitor SN50, and cell transfection with IkBm, resulted in a diminution of NGF anti-apoptotic effect. These data show that two distinct signaling pathways are required for NGF activity and confirm the roles played by p75(NTR) and NF-kappaB in the activation of the survival pathway in breast cancer cells.

Plasma levels of complement proteins from the alternative pathway in patients with age-related macular degeneration are independent of Complement Factor H Tyr(402)His polymorphism

Purpose: To investigate the influence of the Factor H (CFH) Tyr(402)His polymorphism on the plasma levels of the alternative pathway proteins CFH, C3, Factor B (FB), Factor D (FD), and Factor I (FI) and the inflammatory marker C-reactive protein (CRP) in 119 patients with age-related macular degeneration (AMD) and 152 unrelated control individuals. Methods: Patients with AMD and the control group were separated according to CFH polymorphism, age, and gender. Plasma complement proteins and CRP concentrations were determined with enzyme-linked immunosorbent assay, immunodiffusion, or nephelometry. Results: Significant differences in the concentrations of FD and FI were observed between the patients with AMD and the control individuals. We observed significantly reduced FD plasma levels in patients with AMD. We also identified a significant decrease in CFH plasma levels in female patients with AMD in relation to female controls. Plasma FI levels were significantly increased in patients with AMD compared to the control group. Regarding gender, a significant increase in FI plasma levels was observed in male patients. Finally, we found no significant correlation between the CFH Tyr(402)His polymorphism and the CFH, C3, FB, FD, FI, and CRP plasma levels. Conclusions: Patients with AMD present altered levels of FD and FI in a manner independent of this CFH polymorphism, and gender apparently contributes to the plasma levels of these two proteins in patients with AMD and control individuals.

Crucial role of neutrophils in the development of mechanical inflammatory hypernociception

Neutrophil migration is responsible for tissue damage observed in inflammatory diseases. Neutrophils are also implicated in inflammatory nociception, but mechanisms of their participation have not been elucidated. In the present study, we addressed these mechanisms in the carrageenan-induced mechanical hypernociception, which was determined using a modification of the Randall-Sellito test in rats. Neutrophil accumulation into the plantar tissue was determined by the contents of myeloperoxidase activity, whereas cytokines and PGE(2) levels were measured by ELISA and radioimmunoassay, respectively. The pretreatment of rats with fucoidin (a leukocyte adhesion inhibitor) inhibited carrageenan-induced hypernociception in a dose- and time-dependent manner. Inhibition of hypernociception by fucoidin was associated with prevention of neutrophil recruitment, as it did not inhibit the hypernociception induced by the direct-acting hypernociceptive mediators, PGE(2) and dopamine, which cause hypernociception, independent of neutrophils. Fucoidin had no effect on carrageenan-induced TNF-alpha, IL-1 beta, and cytokine-induced neutrophil chemoattractant 1 (CINC-1)/CXCL1 production, suggesting that neutrophils were not the source of hypernociceptive cytokines. Conversely, hypernociception and neutrophil migration induced by TNF-alpha, IL-1 beta, and CINC-1/CXCL1 was inhibited by fucoidin, suggesting that neutrophils are involved in the production of direct-acting hypernociceptive mediators. Indeed, neutrophils stimulated in vitro with IL-1 beta produced PGE(2), and IL-1 beta-induced PGE(2) production in the rat paw was inhibited by the pretreatment with fucoidin. In conclusion, during the inflammatory process, the migrating neutrophils participate in the cascade of events leading to mechanical hypernociception, at least by mediating the release of direct-acting hypernociceptive mediators, such as PGE(2). Therefore, the blockade of neutrophil migration could be a target to development of new analgesic drugs.

Pyrrolidine dithiocarbamate down-regulates vascular matrix metalloproteinases and ameliorates vascular dysfunction and remodelling in renovascular hypertension

BACKGROUND AND PURPOSE Mounting evidence implicates matrix metalloproteinase (MMP) in the vascular dysfunction and remodelling associated with hypertension. We tested the hypothesis that treatment with pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC), which interferes with NF-kappa B-induced MMPs gene transcription, could exert antihypertensive effects, prevent MMP-2 and MMP-9 up-regulation, and protect against the functional alterations and vascular remodelling of two-kidney, one clip (2K1C) hypertension. EXPERIMENTAL APPROACH Sham-operated or hypertensive rats were treated with vehicle or PDTC (100 mg.Kg(-1).day(-1)) by gavage for 8 weeks. Systolic blood pressure (SBP) was monitored weekly. Aortic rings were isolated to assess endothelium-dependent relaxations. Quantitative morphometry of structural alterations of the aortic wall was carried out in haematoxylin/eosin sections. Formation of vascular reactive oxygen species (ROS), and inducible (i) NOS and phosphorylated-p65 NF-kappa B subunit expression were measured in the aortas. MMP-2 and MMP-9 aortic levels and gelatinolytic activity were determined by gelatin and in situ zymography and by immunofluorescence. KEY RESULTS Treatment with PDTC attenuated the increases in SBP and prevented the endothelial dysfunction associated with 2K1C hypertension. Moreover, PDTC reversed the vascular aortic remodelling, the increases in aortic ROS levels and in iNOS and phosphorylated-p65 NF-kappa B expression found in 2K1C rats. These effects were associated with attenuation of 2K1C up-regulation of aortic MMP-2 and MMP-9 levels and gelatinolytic activity. CONCLUSION AND IMPLICATIONS These findings suggest that PDTC down-regulates vascular MMPs and ameliorates vascular dysfunction and remodelling in renovascular hypertension, thus providing evidence supporting the suggestion that PDTC is probably a good candidate to be used to treat hypertension.

Esquizofrenia : síntomas positivos y negativos.

El objetivo central del presente trabajo es presentar la adaptación y validación realizada por nosotros de las escalas de síntomas positivos y negativos de la esquizofrenia, originadas por Andreasen (1981, 1982, 1984). 72 personas diagnosticadas de esquizofrenia. 54 varones y 18 mujeres de edades comprendidas entre los 20 y 60 años. Tiempo medio de hospitalización: 6,51 años, con un rango de 0 a 27 años. El trabajo se desarrolla en las siguientes partes: I. Marco teórico donde se recoge, en primer lugar, los síntomas y/o signos que se describen y caracterizan la psicopatología esquizofrénica. En segundo lugar, se trata de justificar el uso y utilidad de las clasificaciones diagnósticas, para pasar a continuación a la exposición de las gnoseologías psiquiátricas que consideramos de mayor relevancia, centrándonos en su fiabilidad y validez. En tercer lugar abordamos los acercamientos dimensionales que han sido propuestos para estudiar la esquizofrenia. De manera especial nos detuvimos en la perspectiva de síntomas positivos y negativos de la esquizofrenia. II. En ella exponemos la fiabilidad test-retest, la fiabilidad interjueces de todos y cada uno de los ítems que componen las escalas SAPS y SANS, de los factores que la conforman y de la puntuación global. Dentro de la fiabilidad, presentamos la consistencia interna de las escalas. En cuanto a la validez, presentamos datos sobre la validez de constructo, por medio de la estructura factorial de las escalas. También hallamos la validez convergente con los criterios del DMS -III- R y la validez discriminante de rendimiento cognitivo de los factores de las escalas. 1. Los distintos tipos de fiabilidad hallada en las escalas SAPS y SANS nos ofrecen índices lo suficientemente elevados como para poder sugerir la buena estabilidad temporal de la prueba, al menos durante seis meses, la elevada concordancia interjueces y la alta consistencia de sus elementos. 2. La validez de constructo ha aislado tres factores ortogonales: a. Factor negativo siendo el factor que más proporción de varianza explica, 36,5 por ciento; b. Factor positivo, que explica el 14 por ciento de la varianza; c. Factor desorganizado, explica el 8,6 por ciento de la varianza. La relación del factor positivo con el negativo es de signo negativo, es decir que parece existir una cierta incompatibilidad entre ambos. La relación entre el factor negativo con el factor desorganizado es alta. 3. En cuanto a la validez discriminante, los factores negativo y desorganizado tienen gran poder discriminativo en rendimiento cognitivo. No así el factor positivo, que parece que no cursa con deterioro cognitivo. 4. En cuanto a la validez concurrente de las escalas con los criterios diagnósticos del DMS III-R, queda establecida a la vista de los resultados. Las escalas de sintomatología esquizofrénica SAPS y SANS, guardan las propiedades de bondad psicométrica para ser utilizadas tanto en la investigación de la patología esquizofrénica como en labores diagnóstico en la asistencia clínica cotidiana.

Evaluación de una Química preuniversitaria.

Conocer el estado de los conocimientos de Química en alumnos de COU. Evaluar, así mismo, aspectos más formativos, como aptitudes intelectuales o saberes previos del alumno. Parte de que una de las causas del deterioro de las Enseñanzas medias es la carencia de métodos de evaluación válidos y fiables que permitan determinar tanto la evolución del aprendizaje del alumno como el modo de enseñar del profesor. 116 alumnos de COU de dos centros escolares de Guipuzcoa. I. Elaboración de objetivos y adaptación del libro de texto de Química. II. Revisión de los ejercicios de Química de dos convocatorias. III. Revisión bibliográfica y elaboración de la prueba de elección múltiple y del ejercicio de problemas. IV. Aplicaciones de los mismos y análisis. V. Calificaciones en BUP, COU y Pruebas de Acceso, así como batería de tests aptitudinales. VI. Análisis factorial y regresión múltiple. VII. Discusión de los resultados. VIII. Conclusiones. 1. El test de Química guarda mejores correlaciones con las aptitudes que con el expediente en Ciencias y ambos en menor cuantía de la esperada. Para el caso de suspensos, el expediente correlaciona muy mal, tanto con el test como con las aptitudes. 2. El análisis factorial revela la existencia de dos factores subyacentes: A. Rendimiento académico, en torno al cual están las variables: expediente en Ciencias, y Matemáticas y Física. B. Factor aptitudinal con las variables numérica y verbal y razonamiento abstracto. En los alumnos suspensos se acentúan más estas tendencias excepto para el test, que experimenta un reparto más equilibrado para ambos factores. 3. La aptitud que más correlaciona con el expediente en Ciencias es la numérica. 4. Las diferentes aptitudes presentan correlaciones usuales, lo cual apoya la correcta aplicación de las pruebas psicométricas. 5. La variable que mejor predice el comportamiento en las Pruebas de Acceso a la Universidad es el expediente académico en Ciencias. 1. El test de Química se ha mostrado más valido para evaluar a los alumnos respecto a las variables tanto académicas como aptitudinales que el examen de problemas. 2. Propone que se guarde un balance entre el expediente académico y las aptitudes. La medida de estas últimas quizás fuera indirecta, a través de cuestiones nuevas y originales, evitando poner sólo problemas que se contestan sólo por analogía con los aprendidos en clase. 3. Necesidad de controles externos para el acceso a la Universidad, a través de pruebas válidas y fiables. Ofrecer alternativas de estudios superiores fuera de la Universidad a los alumnos que los superaran. 4. Lanza la hipótesis de que las calificaciones del alumno estén manifestando realmente la voluntad de estudiar más que ciertas capacidades intelectuales.

Análisis del lenguaje verboicónico en el libro de texto.

Analizar el papel desempeñado por la imagen en situaciones de aprendizaje o enseñanza. Realizar una descripción del lenguaje verboicónico en los libros de texto de EGB. La muestra ha estado constituida por 240 imágenes de los libros utilizados en los colegios. Los cursos elegidos para la investigación fueron: segundo, cuarto, sexto y octavo de EGB. En cada curso se han seleccionado 60 ilustraciones de las tres editoriales más utilizadas: Anaya, Edelvives y Santillana, es decir, 20 imágenes de cada uno de los libros de cada curso, 60 imágenes por curso. Las imágenes fueron recortadas y pegadas en folios para facilitar la investigación. El proceso de investigación se ha realizado siguiendo las directrices de otras publicaciones de D. José Luis Rodríguez Diéguez, en las que designa 20 varibles definidad en las dos polaridades correspondientes, más los criterios de valoración, con una escala con los siguientes valores: 2, 1, 0, -1, -2. Las variables analizadas han sido las siguientes: 1. Contraste-Homogeneidad, 2. Legibilidad-Ilegibilidad, 3. Linealidad-Globalismo, 4. Presentación-Asociación, 5. Simplicidad-Complicación. 6. Naturalidad-Artificiosidad, 7. Dinamismo-Estatismo, 8. Originalidad-Vulgaridad, 9. Información máxima-Información mínima, 10. Claridad-Confusión, 11. Coordinación imagen-texto - Incoordinación, 12. Mensaje icónico abierto-Cerrado, 14. Definición de público objetivo-Indefinción, 15. Implicación participativa-Pasividad participativa, 16. Racionalidad-Afectividad, 17. Definición de objetivo-Indefinición, 18.Plano-Perspectiva, 19. Adecuación-Inadecuación, 20. Predominio atencional-Predominio informativo. Las 240 imágenes fueron valoradas en cada una de las 20 variables de forma continua: Evaluando todas las ilustraciones en la misma variable y después se pasaba a cuantificar la siguiente. Cuestionario. Análisis factorial, análisis de varianza. El análisis factorial de las variables ha mostrado tres factores de significatividad relevantes que explican el comportamiento de las variables que definen la comunicación verboicónica de los libros de texto. Los factores analizados han sido: a)Factor de determinación de contenidos, b)Factor de intencionalidad dominante, c)Factor de cuantificación de contenidos. La investigación demuestra que el libro no aprovecha las posibilidades del lenguaje verboicónico: el libro transmite pocas unidades de información a través de este código, siendo el mensaje escrito el medio de transmisión predominante. La intencionalidad comunicativa de la imagen va incrementándose en la medida que asciende de curso, al irse incrementando el nivel de los alumnos y la complejidad del mensaje, las imágenes son utilizadas para la explicación de conceptos abstractos y menos próximos al alumno, manifestándose el lenguaje verboicónico como un recurso motivador para el aprendizaje. El lenguaje verboicónico del libro de texto queda perfectamente definido en el marco de los tres factores estudiados: Determinación cualitativa del contenido del mensaje, determinación cuantitativa e intencionalidad de dicho mensaje. La utilización de una muestra significativa permite que los contenidos en relación al lenguaje verboicónico queden determinados en el libro de texto. La imagen es utilizada como una redundancia informativa, no aprovechando su poder motivante, es utilizada dentro del libro de texto como una interrupción de la continuidad gráfica del texto escrito, pero con escaso índice de comunicación. Se observa un desajuste entre las ilustraciones y el alumnado hacia el que van dirigidas. Respecto a la evolución de la cantidad de información de segundo a octavo curso, la información transmitida por lenguaje verboicónico va descendiendo a medida que aumenta el grado de complejidad de dicha información. La investigación pone de relieve la necesidad de establecer una conexión entre los distintos responsables de la elaboración de un libro pedagógico: asesores técnicos, dibujantes, fotógrafos de tal forma que se optimicen las potencialidades comunicativas que posee el libro de texto.

Gene expression profiling reveals molecular marker candidates of laryngeal squamous cell carcinoma

Laryngeal squamous cell carcinoma is very common in head and neck cancer, with high mortality rates and poor prognosis. In this study, we compared expression profiles of clinical samples from 13 larynx tumors and 10 non-neoplastic larynx tissues using a custom-built cDNA microarray containing 331 probes for 284 genes previously identified by informatics analysis of EST databases as markers of head and neck tumors. Thirty-five genes showed statistically significant differences (SNR >= 11.01, p <= 0.001) in the expression between tumor and non-tumor larynx tissue samples. Functional annotation indicated that these genes are involved in cellular processes relevant to the cancer phenotype, such as apoptosis, cell cycle, DNA repair, proteolysis, protease inhibition, signal transduction and transcriptional regulation. Six of the identified transcripts map to intronic regions of protein-coding genes and may comprise non-annotated exons or as yet uncharacterized long ncRNAs with a regulatory role in the gene expression program of larynx tissue. The differential expression of 10 of these genes (ADCY6, AES, AL2SCR3, CRR9, CSTB, DUSP1, MAP3K5, PLAT, UBL1 and ZNF706) was independently confirmed by quantitative real-time RT-PCR. Among these, the CSTB gene product has cysteine protease inhibitor activity that has been associated with an antimetastatic function. Interestingly, CSTB showed a low expression in the tumor samples analyzed (p<0.0001). The set of genes identified here contribute to a better understanding of the molecular basis of larynx cancer, and provide candidate markers for improving diagnosis, prognosis and treatment of this carcinoma.

Medium Chain Fatty Acids Are Selective Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR) gamma Activators and Pan-PPAR Partial Agonists

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

Inferring a weighted elastic network from partial unfolding with coarse-grained simulations

A number of studies have demonstrated that simple elastic network models can reproduce experimental B-factors, providing insights into the structure-function properties of proteins. Here, we report a study on how to improve an elastic network model and explore its performance by predicting the experimental B-factors. Elastic network models are built on the experimental C coordinates, and they only take the pairs of C atoms within a given cutoff distance r(c) into account. These models describe the interactions by elastic springs with the same force constant. We have developed a method based on numerical simulations with a simple coarse-grained force field, to attribute weights to these spring constants. This method considers the time that two C atoms remain connected in the network during partial unfolding, establishing a means of measuring the strength of each link. We examined two different coarse-grained force fields and explored the computation of these weights by unfolding the native structures. Proteins 2014; 82:119-129. (c) 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Absence of Interferon-γ–Inducible Gene IGTP Does Not Significantly Alter the Development of Chagasic Cardiomyopathy in Mice Infected with Trypanosoma cruzi (Brazil Strain)

Interferon-γ (IFN-γ) contributes to host resistance during acute infection with Trypanosoma cruzi, the causative agent of Chagas’ disease. Inducibly expressed guanosine triphosphatase (IGTP), a 48-kDa guanosine triphosphatase (GTPase), is a member of a family of GTPase proteins inducibly expressed by IFN-γ. The expression pattern of IGTP suggests that it may mediate IFN-γ–induced responses in a variety of cell types. IGTP has been demonstrated to be important for control of Toxoplasma gondii infection but not for resistance against Listeria monocytogenes. We evaluated the role of IGTP in development of chronic chagasic cardiomyopathy in IGTP null mice and C57X129sv (wild type [WT]) mice infected with the Brazil strain for 6 mo. There was no significant difference in parasitemia or cardiac histopathology between null and WT mice. Right ventricular remodeling was observed in infected IGTP null mice, suggesting that IGTP does not significantly alter the course of T. cruzi infection.

Medium Chain Fatty Acids Are Selective Peroxisome Proliferator Activated Receptor (PPAR) gamma Activators and Pan-PPAR Partial Agonists

Thiazolidinediones (TZDs) act through peroxisome proliferator activated receptor (PPAR) gamma to increase insulin sensitivity in type 2 diabetes (T2DM), but deleterious effects of these ligands mean that selective modulators with improved clinical profiles are needed. We obtained a crystal structure of PPAR gamma ligand binding domain (LBD) and found that the ligand binding pocket (LBP) is occupied by bacterial medium chain fatty acids (MCFAs). We verified that MCFAs (C8-C10) bind the PPAR gamma LBD in vitro and showed that they are low-potency partial agonists that display assay-specific actions relative to TZDs; they act as very weak partial agonists in transfections with PPAR gamma LBD, stronger partial agonists with full length PPAR gamma and exhibit full blockade of PPAR gamma phosphorylation by cyclin-dependent kinase 5 (cdk5), linked to reversal of adipose tissue insulin resistance. MCFAs that bind PPAR gamma also antagonize TZD-dependent adipogenesis in vitro. X-ray structure B-factor analysis and molecular dynamics (MD) simulations suggest that MCFAs weakly stabilize C-terminal activation helix (H) 12 relative to TZDs and this effect is highly dependent on chain length. By contrast, MCFAs preferentially stabilize the H2-H3/beta-sheet region and the helix (H) 11-H12 loop relative to TZDs and we propose that MCFA assay-specific actions are linked to their unique binding mode and suggest that it may be possible to identify selective PPAR gamma modulators with useful clinical profiles among natural products.