eIF5A: Uma proteína essencial para a viabilidade celular cuja função permanece obscura

The putative translation initiation factor 5A (eIF5A) is a highly abundant and conserved protein in all eukaryotes and archaebacteria. This factor is essential for cell viability and is the only cellular protein known to contain the unusual amino acid residue hypusine. In Saccharomyces cerevisiae eIF5A is expressed in aerobic conditions by the gene TIF51A. Although eIF5A has been known for almost 30 years, the biological role of this protein is still obscure. This article reviews the research on the function of eIF5A, discussing the evidence for its involvement in various steps of mRNA metabolism, including translation initiation, nucleocytoplasmic transport and mRNA decay. Moreover, it indicates other studies that have associated eIF5A with cell proliferation and cell cycle progression. Finally, this review presents recent results obtained in our laboratory that reemphasize the role of eIF5A in the translation scenario. Further experiments will be necessary to define the role played by eIF5A in the translational machinery.

Estudo do exossomo de Archaea e de sua interação com a proteína reguladora PaNip7

O exossomo é um complexo multiproteico conservado evolutivamente de archaea a eucariotos superiores que desempenha funções celulares essenciais tais como: atividade exoribonucleolítica 3\'→5\', regulação dos níveis de mRNA, maturação de RNAs estruturais e controle de qualidade de RNAs durante os vários estágios do mecanismo de expressão gênica. Em Archaea, o exossomo é composto por até quatro subunidades diferentes, duas com domínios de RNase PH, aRrp41 e aRrp42, e duas com domínios de ligação a RNAs, aCsl4 e aRrp4. Três cópias das proteínas aRrp4 e/ou aCsl4 se associam com o núcleo hexamérico catalítico do anel de RNase PH e completam a formação do complexo. A proteína PaNip7 é um cofator de regulação do exossomo da archaea Pyrococcus abyssi e atua na inibição do complexo enzimático ligando-se simultaneamente ao exossomo e a RNAs. Neste projeto, a reconstituição in vitro do exossomo da archaea Pyrococcus abyssi formado pela proteína de topo PaCsl4 foi obtida. Para tanto foram realizadas análises de interação proteica usando as técnicas de cromatografia de afinidade, gel filtração e SDS-PAGE. Em adição à formação da isoforma PaCsl4-exossomo, um fragmento peptídico correspondente à região C-terminal da PaNip7 foi sintetizado pelo método da fase sólida, purificado por RP-HPLC e o purificado foi caracterizado por LC/ESI-MS almejando realizar futuros experimentos de interação com o exossomo.

Influência da ingestão alimentar nas concentrações plasmáticas de insulina e progesterona, e na expressão de de enzimas hepáticas envolvidas no metabolismo de progesterona em ovelhas pré-púberes

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

Investigação da expressão de genes do metabolismo lipídico em pacientes com Diabetes Mellitus tipo 2, Dislipidemia e Doença Periodontal Crônica

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Como o aluminío influencia o metabolismo e o crescimento da raiz de Citrus limonia?

O alumínio (Al) em solos ácidos encontra-se na forma Al3+, sendo considerado tóxico às plantas de interesse agronômico, como o limoeiro Cravo (Citrus limonia), afetando principalmente seu crescimento radicular . O presente estudo avaliou como o Al influencia as raízes de C. limonia, visando correlacionar a concentração endógenea de IAA, a expressão dos genes SAUR X10A e SAUR 15A e a inibição do crescimento radicular. As plantas foram submetidas à hidroponia em diferentes concentrações de Al na solução nutritiva (0, 370 μM, 740 μM, 1110 μM, e 1480), tendo seu crescimento avaliado semanalmente em um período de dois meses. Além disso, as soluções contrastantes tiveram a expressão gênica e a concentração endógenea de IAA avaliados utilizando qRT-PCR e GC-MS, respectivamente. O tratamento com Al inibiu o crescimento radicular das plantas, além de alterar a concentração de IAA nas raízes (apresentou-se algumas vezes maior nas primeiras semanas em relação ao controle, havendo um decaimento e igualação na concentração hormonal de ambos os tratamentos) e inibir a expressão dos genes SAUR. A inibição do crescimento radicular pode ser atribuida à uma mudança de padrão e acumulação do ácido indol-acético (IAA) no ápice da raiz, provocada pela alteração na distribuição das proteínas de transporte. Concomitantemente, proteínas da família SAUR (small auxin-up RNA) têm suas expressões gênicas induzidas em presença de IAA e estão relacionadas à acidificação do apoplasto: a queda na atividade da H+-ATPase provoca a altereção do pH nesta região prejudicando a alongação da célula via crescimento ácido. Embora haja uma mesma quantidade de IAA na raiz, os genes SAUR são reprimidos na condição de estresse pelo Al, indicando que a inibição do crescimento radicular em C. limonia deve ocorrer em resposta a um conjunto de fatores

Investigação da expressão de genes do metabolismo lipídico em pacientes com Diabetes Mellitus tipo 2, Dislipidemia e Doença Periodontal Crônica

Pós-graduação em Odontologia - FOAR

Como o aluminío influencia o metabolismo e o crescimento da raiz de Citrus limonia?

O alumínio (Al) em solos ácidos encontra-se na forma Al3+, sendo considerado tóxico às plantas de interesse agronômico, como o limoeiro Cravo (Citrus limonia), afetando principalmente seu crescimento radicular . O presente estudo avaliou como o Al influencia as raízes de C. limonia, visando correlacionar a concentração endógenea de IAA, a expressão dos genes SAUR X10A e SAUR 15A e a inibição do crescimento radicular. As plantas foram submetidas à hidroponia em diferentes concentrações de Al na solução nutritiva (0, 370 μM, 740 μM, 1110 μM, e 1480), tendo seu crescimento avaliado semanalmente em um período de dois meses. Além disso, as soluções contrastantes tiveram a expressão gênica e a concentração endógenea de IAA avaliados utilizando qRT-PCR e GC-MS, respectivamente. O tratamento com Al inibiu o crescimento radicular das plantas, além de alterar a concentração de IAA nas raízes (apresentou-se algumas vezes maior nas primeiras semanas em relação ao controle, havendo um decaimento e igualação na concentração hormonal de ambos os tratamentos) e inibir a expressão dos genes SAUR. A inibição do crescimento radicular pode ser atribuida à uma mudança de padrão e acumulação do ácido indol-acético (IAA) no ápice da raiz, provocada pela alteração na distribuição das proteínas de transporte. Concomitantemente, proteínas da família SAUR (small auxin-up RNA) têm suas expressões gênicas induzidas em presença de IAA e estão relacionadas à acidificação do apoplasto: a queda na atividade da H+-ATPase provoca a altereção do pH nesta região prejudicando a alongação da célula via crescimento ácido. Embora haja uma mesma quantidade de IAA na raiz, os genes SAUR são reprimidos na condição de estresse pelo Al, indicando que a inibição do crescimento radicular em C. limonia deve ocorrer em resposta a um conjunto de fatores

Double-Stranded RNA-Activated Protein Kinase Is a Key Modulator of Insulin Sensitivity in Physiological Conditions and in Obesity in Mice

The molecular integration of nutrient-and pathogen-sensing pathways has become of great interest in understanding the mechanisms of insulin resistance in obesity. The double-stranded RNA-dependent protein kinase (PKR) is one candidate molecule that may provide cross talk between inflammatory and metabolic signaling. The present study was performed to determine, first, the role of PKR in modulating insulin action and glucose metabolism in physiological situations, and second, the role of PKR in insulin resistance in obese mice. We used Pkr(-/-) and Pkr(+/+) mice to investigate the role of PKR in modulating insulin sensitivity, glucose metabolism, and insulin signaling in liver, muscle, and adipose tissue in response to a high-fat diet. Our data show that in lean Pkr(-/-) mice, there is an improvement in insulin sensitivity, and in glucose tolerance, and a reduction in fasting blood glucose, probably related to a decrease in protein phosphatase 2A activity and a parallel increase in insulin-induced thymoma viral oncogene-1 (Akt) phosphorylation. PKR is activated in tissues of obese mice and can induce insulin resistance by directly binding to and inducing insulin receptor substrate (IRS)-1 serine307 phosphorylation or indirectly through modulation of c-Jun N-terminal kinase and inhibitor of kappa B kinase beta. Pkr(-/-) mice were protected from high-fat diet-induced insulin resistance and glucose intolerance and showed improved insulin signaling associated with a reduction in c-Jun N-terminal kinase and inhibitor of kappa B kinase beta phosphorylation in insulin-sensitive tissues. PKR may have a role in insulin sensitivity under normal physiological conditions, probably by modulating protein phosphatase 2A activity and serine-threonine kinase phosphorylation, and certainly, this kinase may represent a central mechanism for the integration of pathogen response and innate immunity with insulin action and metabolic pathways that are critical in obesity. (Endocrinology 153:5261-5274, 2012)

Análisis transcripcional de la vía de secreción y metabolismo del metanol durante la producción de una proteína heteróloga en Pichia pastoris

La levadura metilotrófica Pichia pastoris es de gran importancia industrial principalmente en la producción de proteínas heterólogas. En un estudio reciente se emplearon cinco factores ambientales para definir condiciones de cultivo a nivel de bioreactor que condujeron a altos (CM) y bajos (CP) niveles de la producción extracelular de una fitasa recombinante en una cepa Muts de P. pastoris. Los resultados de este estudio mostraron que bajo las condiciones CM, la demanda y consumo de O2 y de metanol fueron más altos y condujeron a valores más altos en la velocidad específica de crecimiento (μ), biomasa (2.7 veces), niveles de producción de fitasa extracelular (5.5 veces) y rendimientos (Yp/x) que en CP. Con el fin de comprender los mecanismos de regulación transcripcional que afectan a la fisiología de P. pastoris por la sobre-producción de la proteína recombinante y las condiciones de cultivo, en este trabajo se realizó un análisis de expresión diferencial de genes (DGE) empleando la tecnología de secuenciación masiva de mRNA (RNAseq) de la cepa Muts de P. pastoris crecida bajo las condiciones CM y CP reportadas previamente. Además se validaron los resultados del estudio de DGE mediante RT-qPCR. Resultados: La expresión de 4,950 genes, el 93% de los genes totales anotados, fueron detectados. Se sub- y sobre-expresaron 350 y 413 genes respectivamente en CM respecto a CP. En CM vs CP se sobre-expresaron significativamente términos relacionados con la biosíntesis de aminoácidos, biosíntesis de nucleósidos de purina, regulación de la traducción, glicosilación de proteínas y mitosis, indicando una mayor actividad anabólica en CM. La transcripción del gen heterólogo y de los genes de la ruta de desasimilación del metanol no mostraron diferencias entre ambas condiciones de cultivo y fue inducida en metanol. Sin embargo las enzimas claves (DAS1 y DAS2) de la ruta de asimilación del metanol se sobre-expresaron significativamente en CM vs CP, indicando que CM está favorecida la producción de biomasa y la generación de energía a través de esta vía, explicando los valores más altos para la μ y biomasa obtenidos en CM respecto a CP. De 110 genes analizados involucrados en la vía de secreción, 20 se sobre-expresaron en CM vs CP, la sobre-expresión de estos genes indicaron que bajo las condiciones de CM, se presenta una mayor actividad transcipcional de los genes implicados en el transporte y translocación hacia el RE (15%), genes implicados en el plegamiento de proteínas en RE (25%), así como genes relacionados en el procesamieto de las proteínas a través del RE (30%) y Golgi (35%) que permitieron un estado fisiológico favorable para la secreción de la proteína heteróloga. De los 44 genes relacionados con el estrés en RE durante la secreción, en CM vs CP se sobre-expresaron genes UPR indicando, que bajo condiciones de CM, se promueve la expresión de genes relacionados con el plegamiento de proteínas y probablemente se evita el acumulamiento de proteínas mal plegadas. La sub-expresión de todos los genes relacionados con autofagia, es uno de los factores que podría explicar la menor actividad proteolítica observada en CM. Finalmente se observó una correlación entre los métodos de RNA-seq y RTqPCR (r2=0.7). Conclusiones: El análisis de la DGE señala que los factores ambientales en CM condujeron a la regulación de la expresión de genes del proceso de secreción y genes relacionados al estrés en RE durante la secreción que condujeron a valores de Yp/x, más altos en CM que en CP y no se atribuyen a una expresión diferencial del gen heterólogo. La regulación de la ruta del metanol hacia la asimilación y una mejor respuesta de adaptación al estrés en CM condujeron a un mayor crecimiento y producción de biomasa en CM que en CP.

The Putative Leishmania Telomerase Rna (leishter) Undergoes Trans-splicing And Contains A Conserved Template Sequence.

Telomerase RNAs (TERs) are highly divergent between species, varying in size and sequence composition. Here, we identify a candidate for the telomerase RNA component of Leishmania genus, which includes species that cause leishmaniasis, a neglected tropical disease. Merging a thorough computational screening combined with RNA-seq evidence, we mapped a non-coding RNA gene localized in a syntenic locus on chromosome 25 of five Leishmania species that shares partial synteny with both Trypanosoma brucei TER locus and a putative TER candidate-containing locus of Crithidia fasciculata. Using target-driven molecular biology approaches, we detected a ∼2,100 nt transcript (LeishTER) that contains a 5' spliced leader (SL) cap, a putative 3' polyA tail and a predicted C/D box snoRNA domain. LeishTER is expressed at similar levels in the logarithmic and stationary growth phases of promastigote forms. A 5'SL capped LeishTER co-immunoprecipitated and co-localized with the telomerase protein component (TERT) in a cell cycle-dependent manner. Prediction of its secondary structure strongly suggests the existence of a bona fide single-stranded template sequence and a conserved C[U/C]GUCA motif-containing helix II, representing the template boundary element. This study paves the way for further investigations on the biogenesis of parasite TERT ribonucleoproteins (RNPs) and its role in parasite telomere biology.

New Interaction Partners For Nek4.1 And Nek4.2 Isoforms: From The Dna Damage Response To Rna Splicing.

Neks are serine-threonine kinases that are similar to NIMA, a protein found in Aspergillus nidulans which is essential for cell division. In humans there are eleven Neks which are involved in different biological functions besides the cell cycle control. Nek4 is one of the largest members of the Nek family and has been related to the primary cilia formation and in DNA damage response. However, its substrates and interaction partners are still unknown. In an attempt to better understand the role of Nek4, we performed an interactomics study to find new biological processes in which Nek4 is involved. We also described a novel Nek4 isoform which lacks a region of 46 amino acids derived from an insertion of an Alu sequence and showed the interactomics profile of these two Nek4 proteins. Isoform 1 and isoform 2 of Nek4 were expressed in human cells and after an immunoprecipitation followed by mass spectrometry, 474 interacting proteins were identified for isoform 1 and 149 for isoform 2 of Nek4. About 68% of isoform 2 potential interactors (102 proteins) are common between the two Nek4 isoforms. Our results reinforce Nek4 involvement in the DNA damage response, cilia maintenance and microtubule stabilization, and raise the possibility of new functional contexts, including apoptosis signaling, stress response, translation, protein quality control and, most intriguingly, RNA splicing. We show for the first time an unexpected difference between both Nek4 isoforms in RNA splicing control. Among the interacting partners, we found important proteins such as ANT3, Whirlin, PCNA, 14-3-3ε, SRSF1, SRSF2, SRPK1 and hNRNPs proteins. This study provides new insights into Nek4 functions, identifying new interaction partners and further suggests an interesting difference between isoform 1 and isoform 2 of this kinase. Nek4 isoform 1 may have similar roles compared to other Neks and these roles are not all preserved in isoform 2. Besides, in some processes, both isoforms showed opposite effects, indicating a possible fine controlled regulation.

Metabolismo de lipoproteinas plasmaticas em fumantes cronicos sob o efeito agudo do fumo

Universidade Estadual de Campinas . Faculdade de Educação Física

Efeitos de dietas com níveis crescentes de milho no metabolismo ruminal de energia e proteína em bubalinos

Avaliaram-se os efeitos de dietas com níveis crescentes de milho em grão moído (0, 22, 37 e 49% na MS) em substituição ao feno de coast-cross mantendo-se diferentes relações proteína:carboidratos não-fibrosos (PB:CNF = 1,01; 0,39; 0,33 e 0,27) sobre o metabolismo ruminal de búfalos. Utilizaram-se quatro búfalos fistulados no rúmen, mantidos em delineamento quadrado latino 4 × 4, para a coleta de amostras do líquido ruminal, colhidas em cada período experimental (de 28 dias) nos tempos 0, 2, 4 e 8 horas após a alimentação. Em geral, os bubalinos apresentaram boa capacidade tamponante no rúmen, com pH médio alto (6,70) e aumento da ingestão de milho em grão moído. O acréscimo nos níveis de milho na dieta promoveu aumento da produção de ácido butírico. Somente a dieta com 49% de milho promoveu melhor fermentação ruminal, com menor propoção de ácidos acético:propiônico. A relação PB:CNF de 1,01 indica deficiência de energia da dieta disponível para microrganismos no rúmen ao longo do dia, enquanto dietas com PB:CNF entre 0,39 e 0,27 promovem fermentações ruminais semelhantes, o que indica sincronismo na utilização de nitrogênio e energia pelos microrganismos no rúmen nessas condições.

Metabolismo mineral em bubalinos com ingestões de diferentes níveis de fósforo

Objetivou-se avaliar os efeitos da ingestão diária de quatro níveis de fósforo (8, 12, 15 e 18 g) sobre o metabolismo de macrominerais (P, Ca, Mg, Na, K e S), incluindo a ingestão, a concentração no rúmen, a taxa de passagem do líquido ruminal, a excreção nas fezes e a disponibilidade aparente. Utilizaram-se quatro bubalinos adultos com fístulas ruminais em delineamento quadrado latino (4 × 4) com dieta total constituída de cana-de-açúcar como volumoso (85%) e concentrado formulado com um dos níveis de fósforo. Os níveis de fósforo não ocasionaram diferença significativa na concentração mineral no rúmen de nenhum mineral estudado. A concentração média de fósforo no conteúdo ruminal foi de 0,98% na matéria seca, enquanto o teor de fósforo nas rações variou de 0,12 a 0,34%, comprovando alta reciclagem de fósforo pela saliva. Níveis crescentes de fósforo na dieta, variando de 8 a 18 g/animal/dia, não influenciam as disponibilidades de cálcio e magnésio. Com o nível de fósforo de 15 g/dia, houve melhor utilização do fósforo da dieta. A ingestão de níveis crescentes de fósforo em g/kg0,75 (X) promoveu aumento linear na excreção fecal desse mineral em g/kg0,75 (Y) e baixos valores de disponibilidade do fósforo, que pode ser estimado pela equação Y = 0,03 + 0,610X, o que indica deficiência desse elemento mineral na dieta para o metabolismo animal.

Metabolismo, oxidação e implicações biológicas do ácido docosahexaenoico em doenças neurodegenerativas

Docosahexaenoic acid (C22:6, n-3, DHA) is a polyunsaturated fatty acid (PUFA) present in large concentrations in the brain and, due to the presence of six double bonds in its structure, is highly susceptible to oxidation by enzymes and reactive oxygen/nitrogen species. The peroxidation of PUFAs has been implicated in an increasing number of human disorders, including neurodegenerative diseases. Hence, a better understanding of the metabolism pathways of DHA should provide new insights about its role in neurodegenerative diseases. Here we review the main aspects related to DHA metabolism, as well as, the recent findings showing its association with neurodegenerative diseases.