Les gènes et protéines BSP chez la souris et l’humain : clonage, caractérisation, expression sous forme recombinante et étude des fonctions biologiques

L’infertilité affecte environ 15% des couples en âge de se reproduire. Dans près de la moitié des cas, des facteurs masculins sont à la base de l’infertilité, quoique les causes exactes demeurent souvent inconnues. Les spermatozoïdes de mammifères subissent une série d’étapes de maturation avant d’acquérir la capacité de féconder un ovocyte. Les premiers changements ont lieu à l’intérieur de l’épididyme, où les spermatozoïdes gagnent la capacité de se mouvoir ainsi que de reconnaître et d’interagir avec l’ovocyte. Suite à l’éjaculation, ils doivent subir une seconde série de modifications à l’intérieur du tractus génital femelle, nommée capacitation. Nous avons préalablement démontré que chez le bovin, la famille de protéines BSP (Binder of SPerm) est essentielle à la capacitation. Des homologues des BSP ont aussi été isolés du fluide séminal de porc, de bouc, de bélier, de bison et d’étalon. Malgré la détection d’antigènes apparentés aux BSP dans le fluide séminal de souris et d’humain, les homologues des BSP n’ont jamais été caractérisés chez ces espèces. Nous avons émis l’hypothèse que des homologues des BSP seraient exprimés chez la souris et l’humain et joueraient un rôle dans la maturation des spermatozoïdes. Nous avons démontré que des séquences homologues aux BSP sont présentes dans les génomes murin et humain. Le génome murin contient trois séquences; Bsph1, Bsph2a et Bsph2b, tandis qu’une seule séquence (BSPH1) a été identifée chez l’humain. Les séquences d’ADNc de Bsph1, Bsph2a et BSPH1 ont été clonées, tandis que Bsph2b serait probablement un pseudogène. Les trois gènes sont exprimés uniquement dans l’épididyme et font partie d’une sous-famille distincte à l’intérieur de la famille des BSP. Chez les ongulés, les BSP sont exprimées par les vésicules séminales, sont ajoutées aux spermatozoïdes lors de l’éjaculation et représentent une proportion significative des protéines du plasma séminal. Au contraire, les BSP épididymaires ne sont retrouvées qu’en faibles quantités dans le fluide séminal. L’étude de leur rôle dans les fonctions spermatiques était donc plus difficile que chez les ongulés, où l’isolement des protéines natives du plasma séminal à l’aide de techniques de chromatographie était possible. Afin d’étudier sa fonction, nous avons exprimé BSPH1 recombinante dans E. coli. Les ponts disulfure des domaines de type-II caractéristiques de ces protéines ont fait en sorte que l’expression de BSPH1 fusionnée à une étiquette hexahistidine ou glutathion-S-transférase a donné lieu à des protéines insolubles dans les corps d’inclusion. La production de BSPH1 soluble a été possible grâce à l’ajout d’une étiquette thiorédoxine et l’expression dans une souche au cytoplasme oxidatif. BSPH1 a été purifiée par affinité et sa liaison aux partenaires connus des BSP, la phosphatidylcholine, les lipoprotéines de faible densité et la membrane des spermatozoïdes, suggérait que la protéine recombinante possédait sa conformation native et pouvait être utilisée pour des essais fonctionnels. La forme native de BSPH1 a été détectée dans le plasma séminal humain suite au fractionnement par gel filtration. La liaison de BSPH1 native à une colonne d’affinité à l’héparine a indiqué qu’elle partage aussi cette propriété de liaison avec la famille des BSP, et pourrait lier les GAGs semblables à l’héparine du tractus génital féminin. Une colonne d’immunoaffinité anti-BSPH1 a été préparée à l’aide d’anticorps générés contre des protéines recombinantes, et a permis d’isoler BSPH1 native à partir d’extraits de spermatozoïdes humains. Nos résultats montrent que BSPH1 native serait localisée dans les microdomaines « rafts » de la membrane. Sa masse moléculaire apparente était de 32 kDa, ce qui est supérieur à la masse prédite selon sa séquence en acides aminés, indiquant la présence probable de modifications post-traductionnelles, ou d’une migration anormale. L’effet de BSPH1 recombinante et des anticorps anti-BSPH1 sur la motilité, la viabilité et la capacitation a aussi été étudié. Les deux dernières variables ont été mesurées par un essai de cytométrie en flux, optimisé dans cette étude. Aucun effet des protéines recombinantes ou des anticorps sur la motilité et la viabilité des spermatozoïdes n’a été noté. Quoiqu’une stimulation modeste, quoique significative, de la capacitation ait été observée à la plus faible concentration de BSPH1, les concentrations plus élevées n’ont pas montré d’effet. De la même manière, les anticorps anti-BSPH1 n’ont pas eu d’effet significatif sur la capacitation. Ces résultats suggèrent que BSPH1 produite dans E. coli n’affecte pas la capacitation de façon marquée. Cependant, puisque BSPH1 native possède probablement des modifications post-traductionnelles, une protéine recombinante produite dans des cellules de mammifères pourrait affecter les fonctions spermatiques. De manière alternative, les BSP épididymaires remplissent peut-être un rôle différent dans les fonctions spermatiques que celles sécrétées par les vésicules séminales des ongulés. Les résultats décrits dans cette thèse pourraient contribuer à améliorer le diagnostic de l’infertilité masculine, ainsi que les techniques de reproduction assistée et éventuellement, pourraient mener au développement de contraceptifs masculins.

Étude du mécanisme de protection des spermatozoïdes de mammifères par le lait

Le lait écrémé est utilisé depuis plus d’un demi-siècle comme diluant protecteur des spermatozoïdes de mammifères. Depuis quelques années, il existe une demande grandissante pour des diluants exempts de produits d’origine animale. Toutefois, le mécanisme par lequel le lait protège les spermatozoïdes n’est pas connu, ce qui rend difficile de lui trouver un substitut. Les protéines majeures du plasma séminal de taureau, les protéines « Binder of SPerm » (BSP), sont néfastes lors de la conservation de la semence. Les spermatozoïdes sont en contact avec une grande concentration de protéines BSP qui stimulent une extraction continuelle de cholestérol/phospholipides de leur membrane plasmique. Les lipoprotéines de faible densité (LDL) du jaune d’oeuf, un autre composé utilisé dans les diluants, empêcheraient les protéines BSP de se lier à la membrane des spermatozoïdes de taureaux et de stimuler un efflux des lipides membranaires, ce qui les protégerait durant la conservation. Notre hypothèse était que les protéines du lait protègent les spermatozoïdes durant la conservation en séquestrant les protéines BSP. Premièrement, nous avons démontré par filtration sur gel qu’il y a une interaction entre les protéines BSP bovines et les protéines du lait. Le lait écrémé a été fractionné en trois fractions : F1 (alpha-lactalbumine, bêta-lactoglobuline et caséine kappa), F2 (toutes les protéines du lait) et F3 (sels, sucres et petits peptides). Les protéines BSP1 et BSP5 ont une affinité plus grande pour F1 que BSP3, tandis que toutes les protéines BSP ont une affinité pour F2. Le titrage calorimétrique isotherme a permis de confirmer l’interaction entre les protéines BSP et les protéines du lait. L’association entre la protéine BSP1 bovine et les micelles de caséines est caractérisée par une constante d’affinité (Ka) de 3.5 × 10^5 M-1 et un paramètre stoichiométrique (n) de 4,5 BSP1 pour une caséine. L’association entre la protéine BSP1 bovine et l’alpha-lactalbumine (une protéine du sérum principale), est caractérisée par un Ka de 2.4 × 10^5 M-1 et une valeur “n” de 0,8. Ces résultats indiquent que le lait protège les spermatozoïdes bovins en séquestrant les protéines BSP grâce à une interaction protéine : protéine, tandis que le jaune d’oeuf les protège grâce à une interaction protéine : lipoprotéine. Deuxièmement, nous avons démontré par filtration sur gel que les protéines homologues aux BSP bovines retrouvées dans le plasma séminal de porc, d’étalon et de bélier ont une affinité avec les protéines du lait, ce qui suggère que le mécanisme de protection des spermatozoïdes par le lait pourrait être le même chez ces espèces. Troisièmement, nous avons caractérisé l’interaction entre BSP1 bovine et les LDL du jaune d’oeuf qui a un Ka de 3.4 ± 0.4 × 10^6 M-1 et une valeur de « n » de 104 BSP1 pour une particule de LDL, indiquant qu’il existe des différences entre le mécanisme de protection des spermatozoïdes par le lait et le jaune d’oeuf. Nous croyons que les résultats présentés dans cette thèse aideront à créer de nouveaux diluants ne contenant pas de produits d’origine animale afin de cryoconserver les spermatozoïdes des mammifères.

Rôle de protéines épididymaires humaines et murines dans les fonctions spermatiques

L’infertilité affecte jusqu’à 15-20% des couples en âge de se reproduire. C’est pourquoi, mieux comprendre les mécanismes à la base de la fécondation est essentiel pour l’identification de nouvelles causes d’infertilité et l’optimisation des techniques de reproduction assistée. La capacitation est une étape de la maturation des spermatozoïdes qui se déroule dans le tractus génital femelle. Elle est requise pour la fécondation d’un ovocyte. Notre laboratoire a démontré que des protéines du plasma séminal bovin, appelées protéines Binder of SPerm (BSP), se lient aux phospholipides portant des groupements choline à la surface de la membrane des spermatozoïdes lors de l’éjaculation et promeuvent la capacitation. Ces protéines exprimées par les vésicules séminales sont ubiquitaires chez les mammifères et ont été étudiées chez plusieurs espèces dont l’étalon, le porc, le bouc et le bélier. Récemment, l’expression de gènes homologues aux BSP a été découverte dans les épididymes d’humains (BSPH1) et de souris (Bsph1 et Bsph2). Notre hypothèse est que les BSP chez ces deux espèces sont ajoutées aux spermatozoïdes lors de la maturation épididymaire et ont des rôles dans les fonctions spermatiques, similaires à ceux des protéines BSP bovines. Les protéines BSP humaines et murines représentent une faible fraction des protéines totales du plasma séminal. Pour cette raison, afin d’étudier leurs caractéristiques biochimiques et fonctionnelles, des protéines recombinantes ont été produites. Les protéines recombinantes ont été exprimées dans des cellules Escherichia coli origami B(DE3)pLysS en utilisant un vecteur d’expression pET32a. Suivant la lyse cellulaire, les protéines ont été dénaturées avec de l’urée et purifiées par chromatographie d’affinité sur ions métalliques immobilisés. Une fois liées à la colonne, les protéines ont été repliées à l’aide d’un gradient d’urée décroissant avant d’être éluées. Cette méthode a mené à la production de trois protéines recombinantes (rec-BSPH1 humaine, rec-BSPH1 murine et rec-BSPH2 murine) pures et fonctionnelles. Des expériences de chromatographie d’affinité et de co-sédimentation nous ont permis de démontrer que les trois protéines peuvent se lier à des ligands connus des protéines BSP comme la gélatine et l’héparine en plus de pouvoir se lier aux spermatozoïdes. Nos études ont également révélées que les deux protéines rec-BSPH1 peuvent se lier aux liposomes de phosphatidylcholine (PC) et sont capable de promouvoir la capacitation des spermatozoïdes. À l’opposé, rec-BSPH2 ne peut ni se lier aux liposomes de PC, ni stimuler la capacitation. Finalement, les protéines recombinantes n’ont aucun effet sur la réaction acrosomique ou sur la motilité des spermatozoïdes. Chez les bovins, les protéines BSP induisent la capacitation grâce des interactions avec les lipoprotéines de haute densité (HDL) et les glycosaminoglycanes. Puisque le HDL est également un joueur important de la capacitation chez la souris, le rôle de la protéine native BSPH1 murine au niveau de la capacitation induite par le HDL a été étudié. Les résultats obtenus suggèrent que, in vivo, la protéine BSPH1 de souris serait impliquée dans la capacitation via une interaction directe avec le HDL. Comme les protéines BSPH1 humaines et murines sont orthologues, ces résultats pourraient aussi s’appliquer à la fertilité humaine. Les résultats présentés dans cette thèse pourraient mener à une meilleure compréhension de la fertilité masculine et aider à améliorer les techniques de reproduction assistée. Ils pourraient également mener au développement de nouveaux tests diagnostiques ou de contraceptifs masculins.

Growth hormone induces bone morphogenetic proteins and bone-related proteins in the developing rat periodontium

The hypothesis that growth hormone (GH) up-regulates the expression of enzymes, matrix proteins, and differentiation markers involved in mineralization of tooth and bone matrices was tested by the treatment of Lewis dwarf rats with GH over 5 days, The molar teeth and associated alveolar bone were processed for immunohistochemical demonstration of bone morphogenetic proteins 2 and 4 (BMP-2 and -4), bone morphogenetic protein type IA receptor (BMPR-IA), bone alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC), osteopontin (OPN), bone sialoprotein (BSP), and E11 protein (E11), The cementoblasts, osteoblasts, and periodontal ligament (PDL) cells responded to GH by expressing BMP-2 and -4, BMPR-IA, ALP, OC, and OPN and increasing the numbers of these cells. No changes were found in patterns of expression of the late differentiation markers BSP and E11 in response to GH, Thus, GH evokes expression of bone markers of early differentiation in cementoblasts, PDL cells, and osteoblasts of the periodontium. We propose that the induction of BMP-2 and -4 and their receptor by GH compliments the role of GH-induced insulin-like growth factor 1 (IGF-1) in promoting bone and tooth root formation.

Fertility-associated proteins in Nelore bull sperm membranes

The present study was undertaken to evaluate the protein composition of the sperm membranes (SM) of Nelore bulls, assessing protein markers associated with bull fertility, and whether these markers can be used for predicting bull fertility. Samples were obtained of 20 Nelore bulls, with fertility ranked and divided into three groups (greater, normal and least). To rank the bull's fertility weighted classification was used (according to the number of pregnant cows, number of AI cows and number of herds, considering three different breeding seasons), using the PROC GENMOD as a statistical model, with 99% significance. A total of 7897 Nelore cows, randomly distributed among 28 different farms, were considered in the statistical analyses. The bulls were divided into three fertility groups (pregnancy rates): greater (%F > 80), normal (79 <%F > 71) and least (< 68%F) with 3, 13 and 4 bulls, respectively. Two-dimensional gel electrophoresis (2DE) of sperm membranes indicated in 27 spots (SM40, SM53, SM69, SM93, SM102, SM111, SM137, SM138, SM189, SM196, SM201, SM202, SM204, SM225, SM236, SM237, SM239, SM241, SM246, SM247, SM275, SM283, SM342, SM346, SM355, SM372, SM391) was prevalent in the higher fertility group, and just one spot (SM244) was prevalent in the lower fertility group. Spots SM244 and SM239 had their identification defined by PMF/MALDI-MS, as BSP-A3 and aSFP, respectively. Both these proteins showed a great potential for predicting bull's fertility. The amount of aSFP was 8.5 times greater in the sperm membrane protein profile of the higher fertility groups of Nelore bulls. Besides that, the BSP-A3 was 2.5 times greater in the lower fertility group. For the other spots potentially associated with fertility not yet identified, additional tests will be necessary, but it is clear that the 2D electrophoresis of the sperm membrane can be used for a new approach to predict Nelore bull fertility. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Resveratrol improves bone repair by modulation of bone morphogenetic proteins and osteopontin gene expression in rats

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

Pattern of mineralization after regenerative periodontal therapy with enamel matrix proteins

A derivative (EMD) of enamel matrix proteins (EMPs) is used for periodontal regeneration because EMPs are believed to induce the formation of acellular extrinsic fiber cementum (AEFC). Other reports, however, indicate that EMPs have osteogenic potential. The aim of this study was to characterize the nature of the tissue that forms on the root surface following application of EMD. Ten human teeth affected by periodontitis and scheduled for extraction were treated with EMD. Four to six weeks later, they were extracted and processed for analysis by light microscopy and transmission electron microscopy. Immunocytochemistry with antibodies against bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN) was performed to determine the mineralization pattern. The newly formed tissues on the root were thick and contained embedded cells. Small mineralization foci were regularly seen, and large organic matrix patches were occasionally seen, but a distinct mineralization front was lacking. While labeling for BSP was always associated with small mineralization foci and large matrix patches, OPN labeling was seen inconsistently. It is concluded that tissues resembling either cellular intrinsic fiber cementum or a type of bone were observed. The mineralization pattern mostly resembled that found in bone, except for a few areas that exhibited a hitherto undescribed mineralization pattern.

Uptake of bone-related matrix proteins into implanted deproteinized bovine bone mineral

Deproteinized bovine bone mineral (DBBM) (Bio-Oss®, Geistlich-Pharma, Wohlhusen, Switzerland) is widely used as a bone substitute for the preservation or augmentation of bone volume. After implantation near native bone, new bone may form around the DBBM particles. Since DBBM is very resistant to resorption, it will hardly ever be replaced by bone and, therefore, the mechanical stability largely depends on the extent of bridging between the newly formed bone and the DBBM particles. The molecular factors responsible for the deposition of new bone to the DBBM particles have not been determined. The aim of this study was, therefore, to test the hypothesis that DBBM implanted near bone take up bone-related matrix proteins that are involved in cell-matrix interactions. Cylindrical biopsies harvested from tooth extraction sites filled with DBBM particles were fixed in aldehydes, decalcified, and embedded in LR White resin. Thin sections were incubated with antibodies against bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN), two bone proteins involved in cell attachment, signaling, and mineralization. High-resolution immunogold labeling was used to examine protein distribution. BSP and OPN were immunodetected in all DBBM particles and yielded an identical distribution pattern. Most gold particles were found over the peripheral DBBM matrix, although some peripheral regions lacked immunolabeling. The bulk of the interior DBBM portion was mainly free of labeling with the exception of the peripheral matrix of some osteocyte lacunae and canaliculi. It is concluded that DBBM selectively takes up at least BSP and OPN after its implantation at a bone site. BSP and OPN or other molecules accommodating in DBBM may modulate events associated with cell attachment and differentiation.

Immunodetection of bone-related proteins in microcalcifications of human dental pulp

Objective: Root canal obliterations may pose esthetic and clinical problems or may even be a risk factor for tooth survival. Microcalcifications in the pulp can be so extensive that the entire root canal system becomes obliterated. Since bone sialoprotein (BSP) and osteopontin (OPN) are involved in both physiological and pathological mineralization processes, our hypothesis was that these two bone-related noncollagenous proteins are present in microcalcifications of the pulp. The purpose of this study was, therefore, to characterize the nature of microcalcifications in the pulp of aged human teeth. Methods: From a large collection of human teeth, 10 were found to exhibit pulpal microcalcifications. The teeth were extracted for periodontal reasons from 39-60 year old patients. After fixation in aldehydes and decalcification, teeth were processed for embedding in LR White resin for analysis in the light and transmission electron microscope. For the detection of BSP and OPN, post-embedding high resolution immunocytochemistry was applied. Results: The microcalcifications were round or elongated, occasionally coalescing, and intensely stained with toluidine blue. Collagen fibrils were found in most but not all microcalcifications. All microcalcifications were immunoreactive for both antibodies and showed an identical labeling pattern. Gold particle labeling was extensively found throughout the interfibrillar ground substance of the microcalcifications, whereas the dentin matrix lacked immunolabeling. Conclusion: BSP and OPN appear to be major matrix constituents of pulp microcalcifications and may thus, like in other mineralized tissues, be involved in their mineralization process.

Phosphate Regulated Proteins Of Xanthomonas Citri Subsp. Citri: A Proteomic Approach.

Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri) is the causative agent of the citrus canker, a disease that affects several citrus plants in Brazil and across the world. Although many studies have demonstrated the importance of genes for infection and pathogenesis in this bacterium, there are no data related to phosphate uptake and assimilation pathways. To identify the proteins that are involved in the phosphate response, we performed a proteomic analysis of X. citri extracts after growth in three culture media with different phosphate concentrations. Using mass spectrometry and bioinformatics analysis, we showed that X. citri conserved orthologous genes from Pho regulon in Escherichia coli, including the two-component system PhoR/PhoB, ATP binding cassette (ABC transporter) Pst for phosphate uptake, and the alkaline phosphatase PhoA. Analysis performed under phosphate starvation provided evidence of the relevance of the Pst system for phosphate uptake, as well as both periplasmic binding proteins, PhoX and PstS, which were formed in high abundance. The results from this study are the first evidence of the Pho regulon activation in X. citri and bring new insights for studies related to the bacterial metabolism and physiology. Biological significance Using proteomics and bioinformatics analysis we showed for the first time that the phytopathogenic bacterium X. citri conserves a set of proteins that belong to the Pho regulon, which are induced during phosphate starvation. The most relevant in terms of conservation and up-regulation were the periplasmic-binding proteins PstS and PhoX from the ABC transporter PstSBAC for phosphate, the two-component system composed by PhoR/PhoB and the alkaline phosphatase PhoA.

Integrated Proteomics Identified Up-regulated Focal Adhesion-mediated Proteins In Human Squamous Cell Carcinoma In An Orthotopic Murine Model.

Understanding the molecular mechanisms of oral carcinogenesis will yield important advances in diagnostics, prognostics, effective treatment, and outcome of oral cancer. Hence, in this study we have investigated the proteomic and peptidomic profiles by combining an orthotopic murine model of oral squamous cell carcinoma (OSCC), mass spectrometry-based proteomics and biological network analysis. Our results indicated the up-regulation of proteins involved in actin cytoskeleton organization and cell-cell junction assembly events and their expression was validated in human OSCC tissues. In addition, the functional relevance of talin-1 in OSCC adhesion, migration and invasion was demonstrated. Taken together, this study identified specific processes deregulated in oral cancer and provided novel refined OSCC-targeting molecules.

Quantitative Proteomic Analysis Reveals Metabolic Alterations, Calcium Dysregulation, And Increased Expression Of Extracellular Matrix Proteins In Laminin α2 Chain-deficient Muscle.

Congenital muscular dystrophy with laminin α2 chain deficiency (MDC1A) is one of the most severe forms of muscular disease and is characterized by severe muscle weakness and delayed motor milestones. The genetic basis of MDC1A is well known, yet the secondary mechanisms ultimately leading to muscle degeneration and subsequent connective tissue infiltration are not fully understood. In order to obtain new insights into the molecular mechanisms underlying MDC1A, we performed a comparative proteomic analysis of affected muscles (diaphragm and gastrocnemius) from laminin α2 chain-deficient dy(3K)/dy(3K) mice, using multidimensional protein identification technology combined with tandem mass tags. Out of the approximately 700 identified proteins, 113 and 101 proteins, respectively, were differentially expressed in the diseased gastrocnemius and diaphragm muscles compared with normal muscles. A large portion of these proteins are involved in different metabolic processes, bind calcium, or are expressed in the extracellular matrix. Our findings suggest that metabolic alterations and calcium dysregulation could be novel mechanisms that underlie MDC1A and might be targets that should be explored for therapy. Also, detailed knowledge of the composition of fibrotic tissue, rich in extracellular matrix proteins, in laminin α2 chain-deficient muscle might help in the design of future anti-fibrotic treatments. All MS data have been deposited in the ProteomeXchange with identifier PXD000978 (http://proteomecentral.proteomexchange.org/dataset/PXD000978).

Metals And (metallo)proteins Identification In Vitreous Humor Focusing On Post-mortem Biochemistry.

This work describes the evaluation of metals and (metallo)proteins in vitreous humor samples and their correlations with some biological aspects in different post-mortem intervals (1-7 days), taking into account both decomposing and non-decomposing bodies. After qualitative evaluation of the samples involving 26 elements, representative metal ions (Fe, Mg and Mo) are determined by inductively coupled plasma mass spectrometry after using mini-vial decomposition system for sample preparation. A significant trend for Fe is found with post-mortem time for decomposing bodies because of a significant increase of iron concentration when comparing samples from bodies presenting 3 and 7 days post-mortem interval. An important clue to elucidate the role of metals is the coupling of liquid chromatography with inductively coupled plasma mass spectrometry for identification of metals linked to proteins, as well as mass spectrometry for the identification of those proteins involved in the post-mortem interval.

Nek5 Interacts With Mitochondrial Proteins And Interferes Negatively In Mitochondrial Mediated Cell Death And Respiration.

Mitochondria are involved in energy supply, signaling, cell death and cellular differentiation and have been implicated in several human diseases. Neks (NIMA-related kinases) represent a family of mammal protein kinases that play essential roles in cell-cycle progression, but other functions have recently been related. A yeast two-hybrid (Y2H) screen was performed to identify and characterize Nek5 interaction partners and the mitochondrial proteins Cox11, MTX-2 and BCLAF1 were retrieved. Apoptosis assay showed protective effects of stable hNek5 expression from Hek293-T's cell death after thapsigargin treatment (2μM). Nek5 silenced cells as well as cells expressing a kinase dead version of Nek5, displayed an increase in ROS formation after 4h of thapsigargin treatment. Mitochondrial respiratory chain activity was found decreased upon stable hNek5expression. Cells silenced for hNek5 on the other hand presented 1.7 fold increased basal rates of respiration, especially at the electrons transfer steps from TMPD to cytochrome c and at the complex II. In conclusion, our data suggest for the first time mitochondrial localization and functions for Nek5 and its participation in cell death and cell respiration regulation. Stable expression of hNek5 in Hek293T cells resulted in enhanced cell viability, decreased cell death and drug resistance, while depletion of hNek5by shRNA overcame cancer cell drug resistance and induced apoptosis in vitro. Stable expression of hNek5 also inhibits thapsigargin promoted apoptosis and the respiratory chain complex IV in HEK293T cells.

Saturated Fatty Acids Modulate Autophagy's Proteins In The Hypothalamus.

Autophagy is an important process that regulates cellular homeostasis by degrading dysfunctional proteins, organelles and lipids. In this study, the hypothesis that obesity could lead to impairment in hypothalamic autophagy in mice was evaluated by examining the hypothalamic distribution and content of autophagic proteins in animal with obesity induced by 8 or 16 weeks high fat diet to induce obesity and in response to intracerebroventricular injections of palmitic acid. The results showed that chronic exposure to a high fat diet leads to an increased expression of inflammatory markers and downregulation of autophagic proteins. In obese mice, autophagic induction leads to the downregulation of proteins, such as JNK and Bax, which are involved in the stress pathways. In neuron cell- line, palmitate has a direct effect on autophagy even without inflammatory activity. Understanding the cellular and molecular bases of overnutrition is essential for identifying new diagnostic and therapeutic targets for obesity.