The p35 relative, p49, inhibits mammalian and Drosophila caspases including DRONC and protects against apoptosis

This study characterized the ability of a new member of the p35 family, p49, to inhibit a number of mammalian and insect caspases. p49 blocked apoptosis triggered by treatment with Fas ligand (FasL), Tumor necrosis factor-related apoptosis-inducing ligand (TRAIL) or ultraviolet (UV) radiation but provided negligible protection against apoptosis induced by the chemotherapeutic drug cisplatin. The caspase cleavage site in p49 was determined, and mutation of the 131 residue of this site abolished the ability of p49 to inhibit caspases, implying that p49 inhibits caspases through an analogous suicide-substrate mechanism to p35. Unlike p35, p49 inhibited the upstream insect caspase DRONC.

Établissement d'une lignée de souris transgéniques exprimant l'isoforme p35 de la chaîne invariante et développement d'un anticorps polyclonal spécifique

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

Impact de l’expression de l’isoforme p35 de la chaîne invariante humaine chez des souris déficientes en CD74 endogène

La chaîne invariante (Ii ; CD74) est une protéine membranaire de type II qui joue un rôle majeur dans la présentation antigénique. Dans le réticulum endoplasmique (RE), Ii favorise l’assemblage du CMH II et prévient la liaison indésirable de polypeptides. Grâce à son motif di-leucine, la chaîne invariante cible le CMH II dans les endosomes. Une fois dans ces compartiments acides, Ii est dégradé, permettant la liaison de peptides de forte affinité qui seront ensuite présentés aux cellules T CD4+. Chez les souris déficientes en Ii murin (mIi), le CMH II présente une conformation non compacte typique des molécules vides ou liées faiblement à un peptide. Le transport du CMH II est aberrant ce qui conduit à une réduction de son expression en surface ainsi qu’à un défaut de présentation antigénique. De plus, Ii diversifie le répertoire de peptides et assure la sélection thymique des cellules T CD4+. Enfin, il a un rôle dans la maturation des cellules B et les souris déficientes en Ii présentent des nombres réduits de cellules B matures folliculaires (FO). L’isoforme mineure humaine p35 (Iip35) n’existe pas chez la souris et possède une extension cytoplasmique de 16 acides aminés contenant un motif R-x-R de rétention dans le RE. La sortie du RE est conditionnelle à la liaison du CMH II qui permet de masquer le motif de rétention. Iip35 agit comme dominant et impose la rétention aux autres isoformes d’Ii. Cependant, le rôle physiologique du motif R-x-R et, plus globalement, celui d’Iip35, demeurent nébuleux. Pour mieux cerner la fonction d’Iip35, nous avons généré des souris transgéniques (Tg) exprimant l’isoforme humaine Iip35 et avons analysé la conformation et le trafic du CMH II, la sélection thymique et la maturation des cellules B ainsi que la présentation antigénique. Nos résultats ont démontré qu’Iip35 favorise l’assemblage du CMH II dans le RE. Il induit également une conformation compacte du CMH II et augmente l’expression du CMH II en surface. De plus, Iip35 cible le CMH II dans les endosomes où un peptide de forte affinité se lie dans la niche peptidique. Par ailleurs, Iip35 diversifie le répertoire de peptides et rétablit totalement la sélection des cellules T CD4+ ainsi que le niveau d’expression du TCR de ces dernières. Iip35 restaure également la présentation antigénique de l’ovalbumine dont la présentation requiert l’expression d’Ii. Par contre, Iip35 rétablit la présentation des superantigènes mais à un niveau moindre que celui des souris sauvages. Ensuite, Iip35 permet le rétablissement de la sélection des cellules iNKT démontrant qu’il assiste la présentation des lipides par les molécules CD1d. Enfin, les résultats ont démontré qu’Iip35 restaure le développement des cellules B matures folliculaires (FO) mais pas celui des cellules B de la zone marginale. Ceci suggère qu’Iip35 est capable d’induire le développement des cellules FO sans stimulation préalable par le MIF (macrophage migration inhibitory factor). Ainsi, l’ensemble de ces résultats démontre qu’Iip35 est fonctionnel et assure la majorité des fonctions d’Ii. Cependant, Iip35 ne remplace pas mIi endogène concernant la maturation des cellules B MZ suggérant qu’il pourrait avoir un rôle de régulateur.

Rôle de l'isoforme p35 de la chaîne invariante humaine dans la formation et le transport de complexes de CMH II

La présentation antigénique par les molécules de classe II du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH II) est un mécanisme essentiel au contrôle des pathogènes par le système immunitaire. Le CMH II humain existe en trois isotypes, HLA-DP, DQ et DR, tous des hétérodimères composés d’une chaîne α et d’une chaîne β. Le CMH II est entre autres exprimé à la surface des cellules présentatrices d’antigènes (APCs) et des cellules épithéliales activées et a pour fonction de présenter des peptides d’origine exogène aux lymphocytes T CD4+. L’oligomérisation et le trafic intracellulaire du CMH II sont largement facilités par une chaperone, la chaîne invariante (Ii). Il s’agit d’une protéine non-polymorphique de type II. Après sa biosynthèse dans le réticulum endoplasmique (ER), Ii hétéro- ou homotrimérise, puis interagit via sa région CLIP avec le CMH II pour former un complexe αβIi. Le complexe sort du ER pour entamer son chemin vers différents compartiments et la surface cellulaire. Chez l’homme, quatre isoformes d’Ii sont répertoriées : p33, p35, p41 et p43. Les deux isoformes exprimées de manière prédominante, Iip33 et p35, diffèrent par une extension N-terminale de 16 acides aminés portée par Iip35. Cette extension présente un motif de rétention au réticulum endoplasmique (ERM) composé des résidus RXR. Ce motif doit être masqué par la chaîne β du CMH II pour permettre au complexe de quitter le ER. Notre groupe s’est intéressé au mécanisme du masquage et au mode de sortie du ER des complexes αβIi. Nous montrons ici que l’interaction directe, ou en cis, entre la chaîne β du CMH II et Iip35 dans une structure αβIi est essentielle pour sa sortie du ER, promouvant la formation de structures de haut niveau de complexité. Par ailleurs, nous démontrons que NleA, un facteur de virulence bactérien, permet d’altérer le trafic de complexes αβIi comportant Iip35. Ce phénotype est médié par l’interaction entre p35 et les sous-unités de COPII. Bref, Iip35 joue un rôle central dans la formation des complexes αβIi et leur transport hors du ER. Ceci fait d’Iip35 un régulateur clef de la présentation antigénique par le CMH II.

Avaliação da técnica de hemocultura pela reação em cadeia da polimerase (PCR) utilizando os iniciadores P35/P36 e TCZ1/TCZ2 para a detecção de Trypanosoma cruzi em cães e gatos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Structure of a soluble secreted chemokine inhibitor vCCI (p35) from cowpox virus

Most poxviruses, including variola, the causative agent of smallpox, express a secreted protein of 35 kDa, vCCI, which binds CC-chemokines with high affinity. This viral protein competes with the host cellular CC-chemokine receptors (CCRs), reducing inflammation and interfering with the host immune response. Such proteins or derivatives may have therapeutic uses as anti-inflammatory agents. We have determined the crystal structure to 1.85-Å resolution of vCCI from cowpox virus, the prototype of this poxvirus virulence factor. The molecule is a β-sandwich of topology not previously described. A patch of conserved residues on the exposed face of a β-sheet that is strongly negatively charged might have a role in binding of CC-chemokines, which are positively charged.

Epstein–Barr virus-induced gene 3 and the p35 subunit of interleukin 12 form a novel heterodimeric hematopoietin

The Epstein–Barr virus-induced gene 3 (EBI3) is a novel soluble hematopoietin component related to the p40 subunit of interleukin 12 (IL-12). When EBI3 was expressed in cells, it accumulated in the endoplasmic reticulum and associated with the molecular chaperone calnexin, indicating that subsequent processing and secretion might be dependent on association with a second subunit. Coimmunoprecipitations from lysates and culture media of cells transfected with expression vectors for EBI3 and/or the p35 subunit of IL-12 now reveal a specific association of EBI3 with p35. Coexpression of EBI3 and p35 mutually facilitates their secretion. Most importantly, a large fraction of p35 in extracts of the trophoblast component of a human full-term normal placenta specifically coimmunoprecipitated with EBI3, indicating that EBI3 is in a heterodimer with p35, in vivo. Because EBI3 is expressed in EBV-transformed B lymphocytes, tonsil, spleen, and placental trophoblasts, the EBI3/p35 heterodimer is likely to be an important immunomodulator.

Synergistic contributions of cyclin-dependant kinase 5/p35 and Reelin/Dab1 to the positioning of cortical neurons in the developing mouse brain

Cyclin-dependent kinase (Cdk) 5 is a unique member of the Cdk family, because Cdk5 kinase activity is detected only in the nervous tissue. Two neuron-specific activating subunits of Cdk5, p35 and p39, have been identified. Overlapping expression pattern of these isoforms in the embryonic mouse brain and the significant residual Cdk5 kinase activity in brain homogenate of the p35−/− mice indicate the redundant functions of the Cdk5 activators in vivo. Severe neuronal migration defects in p35−/−Cdk5 +/− mice further support the idea that the redundant expression of the Cdk5 activators may cause a milder phenotype in p35−/− mice compared with Cdk5−/− mice. Mutant mice lacking either Cdk5 or p35 exhibit certain similarities with Reelin/Dab1-mutant mice in the disorganization of cortical laminar structure in the brain. To elucidate the relationship between Cdk5/p35 and Reelin/Dab1 signaling, we generated mouse lines that have combined defects of these genes. The addition of heterozygosity of either Dab1 or Reelin mutation to p35−/− causes the extensive migration defects of cortical neurons in the cerebellum. In the double-null mice of p35 and either Dab1 or Reelin, additional migration defects occur in the Purkinje cells in the cerebellum and in the pyramidal neurons in the hippocampus. These additional defects in neuronal migration in mice lacking both Cdk5/p35 and Reelin/Dab1 indicate that Cdk5/p35 may contribute synergistically to the positioning of the cortical neurons in the developing mouse brain.

The brain-specific activator p35 allows Cdk5 to escape inhibition by p27Kip1 in neurons.

Cell cycle withdrawal in postmitotic cells involves cyclin-dependent kinase (Cdk) inhibitors that repress cell cycle Cdk activity. During mouse neurogenesis, cortical postmitotic neurons are shown here to accumulate high levels of the p27 Cdk inhibitor compared with their progenitor neuroblasts. Elevated p27 levels in staged embryo brain extracts correlate with p27 binding to Cdk2, and Cdk inactivation. Yet, Cdk5, which is associated with the noncyclin activator p35 in neurons, remains active in the presence of high p27 levels. Both in vitro and in vivo, p27 and related inhibitors can recognize a cyclin D-Cdk5 complex but not a p35-Cdk5 complex. The results indicate that the choice of activator determines the susceptibility of Cdk5 to p27 and related Cdk inhibitors, and thus its ability to act in postmitotic cells.

Rôle de l'isoforme p35 de la chaîne invariante humaine dans la formation et le transport de complexes de CMH II

La présentation antigénique par les molécules de classe II du complexe majeur d’histocompatibilité (CMH II) est un mécanisme essentiel au contrôle des pathogènes par le système immunitaire. Le CMH II humain existe en trois isotypes, HLA-DP, DQ et DR, tous des hétérodimères composés d’une chaîne α et d’une chaîne β. Le CMH II est entre autres exprimé à la surface des cellules présentatrices d’antigènes (APCs) et des cellules épithéliales activées et a pour fonction de présenter des peptides d’origine exogène aux lymphocytes T CD4+. L’oligomérisation et le trafic intracellulaire du CMH II sont largement facilités par une chaperone, la chaîne invariante (Ii). Il s’agit d’une protéine non-polymorphique de type II. Après sa biosynthèse dans le réticulum endoplasmique (ER), Ii hétéro- ou homotrimérise, puis interagit via sa région CLIP avec le CMH II pour former un complexe αβIi. Le complexe sort du ER pour entamer son chemin vers différents compartiments et la surface cellulaire. Chez l’homme, quatre isoformes d’Ii sont répertoriées : p33, p35, p41 et p43. Les deux isoformes exprimées de manière prédominante, Iip33 et p35, diffèrent par une extension N-terminale de 16 acides aminés portée par Iip35. Cette extension présente un motif de rétention au réticulum endoplasmique (ERM) composé des résidus RXR. Ce motif doit être masqué par la chaîne β du CMH II pour permettre au complexe de quitter le ER. Notre groupe s’est intéressé au mécanisme du masquage et au mode de sortie du ER des complexes αβIi. Nous montrons ici que l’interaction directe, ou en cis, entre la chaîne β du CMH II et Iip35 dans une structure αβIi est essentielle pour sa sortie du ER, promouvant la formation de structures de haut niveau de complexité. Par ailleurs, nous démontrons que NleA, un facteur de virulence bactérien, permet d’altérer le trafic de complexes αβIi comportant Iip35. Ce phénotype est médié par l’interaction entre p35 et les sous-unités de COPII. Bref, Iip35 joue un rôle central dans la formation des complexes αβIi et leur transport hors du ER. Ceci fait d’Iip35 un régulateur clef de la présentation antigénique par le CMH II.

Colony-stimulating factor-1 suppresses responses to CpG DNA and expression of toll-like receptor 9 but enhances responses to lipopolysaccharide in murine macrophages

During bacterial infections, the balance between resolution of infection and development of sepsis is dependent upon the macrophage response to bacterial products. We show that priming of murine bone marrow-derived macrophages (BMMs) with CSF-1 differentially regulates the response to two such stimuli, LPS and immunostimulatory (CpG) DNA. CSF-1 pretreatment enhanced IL-6, IL-12, and TNF-alpha production in response to LPS but suppressed the same response to CpG DNA. CSF-1 also regulated cytokine gene expression in response to CpG DNA and LPS; CpG DNA-induced IL-12 p40, IL-12 p35, and TNF-alpha mRNAs were all suppressed by CSF-1 pretreatment. CSF-1 pretreatment enhanced LPS-induced IL-12 p40 mRNA but not TNF-alpha and IL-12 p35 mRNAs, suggesting that part of the priming effect is posttranscriptional. CSF-1 pretreatment also suppressed CpG DNA-induced nuclear translocation of NF-kappaB and phosphorylation of the mitogen-activated protein kinases p38 and extracellular signal-related kinases-1/2 in BMMs, indicating that early events in CpG DNA signaling were regulated by CSF-1. Expression of Toll-like receptor (TLR)9, which is necessary for responses to CpG DNA, was markedly suppressed by CSF-1 in both BMMs and thioglycolate-elicited peritoneal macrophages. CSF-1 also down-regulated expression of TLR1, TLR2, and TLR6, but not the LPS receptor, TLR4, or TLR5. Hence, CSF-1 may regulate host responses to pathogens through modulation of TLR expression. Furthermore, these results suggest that CSF-1 and CSF-1R antagonists may enhance the efficacy of CpG DNA in vivo.

Exposición prenatal al alcohol y síndrome de hiperactividad con déficit de la atención: un abordaje conductual, farmacológico y bioquímico. Alcohol prenatal exposure and attention deficit with hyperactivity disorder: behavioral, pharmacological and biochemical approaches.

El Trastorno por Déficit de Atención con Hiperactividad (ADHD) es un síndrome conductual de origen orgánico, que se manifiesta principalmente en niños. Está caracterizado por distracción moderada a severa, períodos de atención breve, hiperactividad, inestabilidad emocional e impulsividad. Los tratamientos se basan "paradójicamente" en psicoestimulantes. Las sustancias mas empleadas son metilfenidato y anfetamina. La sintomatología indica un mal funcionamiento en los circuitos dopaminérgicos que sería el resultado de factores genéticos como ambientales, ya que es común encontrar ADHD en niños expuestos prenatalmente al alcohol. Los modelos animales son importantes para estudiar patologías de etiología desconocida, en este sentido, estudios de nuestro laboratorio indican que ratones deficientes en p35 son hiperactivos y responden paradojalmente a psicoestimulantes. Cdk5/p35 participa en el desarrollo neuronal, liberación de vesículas, señales dopaminérgicas, etc. Además resultados preliminares indican que la experiencia prenatal con una dosis etílica moderada durante la gestación tardía, es suficiente para incrementar los patrones de actividad locomotora, semejantes a los descriptos en los modelos animales de ADHD. De acuerdo a estas consideraciones hipotetizamos que la exposición etílica prenatal a dosis moderadas y durante un periodo acotado de la gestación tardía, resulta en un patrón conductual similar al descripto en modelos de ADHD. Asimismo, drogas psicoestimulantes pueden revertir dichos efectos. Por otra parte, proponemos que estas alteraciones son consecuencia de los efectos ocasionados por el insulto etílico sobre el equilibrio en el funcionamiento del sistema de neurotransmisión dopaminérgio mesolímbico/cortical. Teniendo en cuenta que la etiología del ADHD aun no se conoce, el desarrollo de modelos animales, que recapitulen características clínicas de este trastorno, constituye una herramienta muy poderosa para el estudio de los mecanismos celulares y moleculares que subyacen a este síndrome, por lo tanto, en este proyecto nos proponemos obtener evidencias acerca de las alteraciones originadas a partir de efectos deletéreos de la exposición etílica prenatal, que recapitulan el desarrollo de fenotipos conductuales y bioquímicos descriptos en modelos para ADHD. Específicamente nos proponemos determinar, por medio de experimentos conductuales, si la exposición a distintas dosis moderadas de alcohol durante un periodo acotado de la gestación tardía, son suficientes para generar alteraciones conductuales características de ADHD y establecer si metilfenidato y anfetamina, son capaces de revertirlas. Evaluar, mediante métodos bioquímicos, si este modelo involucra cambios en algunos de los componentes claves de la neurotransmisión dopaminérgica, tales como niveles de dopamina y sus metabolitos, niveles de expresión de tirosina-hidroxilasa, de receptores y transportador de dopamina, del complejo cdk5/p35, entre otros. Esperamos recapitular características análogas a las observadas en sujetos diagnosticados con ADHD y que el tratamiento con psicoestimulantes re-establezca los niveles de conducta normales. Mediante ensayos bioquímicos, esperamos encontrar mayores niveles de dopamina en tejido estriatal, acompañados con un aumento en los niveles de sus metabolitos y mediante western blot y ensayos de actividad esperamos encontrar mayor nivel de expresión en D1, menor de DAT y alteraciones en la normal actividad y expresión de cdk5/p35, que podrían explicar los resultados comportamentales esperados. Dada la alta prevalencia de ADHD y que estos jóvenes pacientes son medicados con psicoestimulantes, junto con la poca información sobre las respuestas neuroadaptativas del cerebro inmaduro, es importante investigar los mecanismos que subyacen las alteraciones neurofisiológicas de este trastorno. Estos abordajes experimentales resultan centrales para el desarrollo de terapias mas eficientes para el tratamiento de este síndrome.

Mutation in the gene for connexin 30.3 in a family with erythrokeratodermia variabilis.

Erythrokeratodermia variabilis (EKV) is an autosomal dominant keratinization disorder characterized by migratory erythematous lesions and fixed keratotic plaques. All families with EKV show mapping to chromosome 1p34-p35, and mutations in the gene for connexin 31 (Cx31) have been reported in some but not all families. We studied eight affected and three healthy subjects in an Israeli family, of Kurdish origin, with EKV. After having mapped the disorder to chromosome 1p34-p35, we found no mutations in the genes for Cx31, Cx31.1, and Cx37. Further investigation revealed a heterozygous T-->C transition leading to the missense mutation (F137L) in the human gene for Cx30.3 that colocalizes on chromosome 1p34-p35. This nucleotide change cosegregated with the disease and was not found in 200 alleles from normal individuals. This mutation concerns a highly conserved phenylalanine, in the third transmembrane region of the Cx30.3 molecule, known to be implicated in the wall formation of the gap-junction pore. Our results show that mutations in the gene for Cx30.3 can be causally involved in EKV and point to genetic heterogeneity of this disorder. Furthermore, we suggest that our family presents a new type of EKV because of the hitherto unreported association with erythema gyratum repens.

Mycobacterium leprae virulence-associated peptides are indicators of exposure to M. leprae in Brazil, Ethiopia and Nepal

Silent transmission of Mycobacterium leprae, as evidenced by stable leprosy incidence rates in various countries, remains a health challenge despite the implementation of multidrug therapy worldwide. Therefore, the development of tools for the early diagnosis of M. leprae infection should be emphasised in leprosy research. As part of the continuing effort to identify antigens that have diagnostic potential, unique M. leprae peptides derived from predicted virulence-associated proteins (group IV.A) were identified using advanced genome pattern programs and bioinformatics. Based on human leukocyte antigen (HLA)-binding motifs, we selected 21 peptides that were predicted to be promiscuous HLA-class I T-cell epitopes and eight peptides that were predicted to be HLA-class II restricted T-cell epitopes for field-testing in Brazil, Ethiopia and Nepal. High levels of interferon (IFN)-γ were induced when peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) from tuberculoid/borderline tuberculoid leprosy patients located in Brazil and Ethiopia were stimulated with the ML2055 p35 peptide. PBMCs that were isolated from healthy endemic controls living in areas with high leprosy prevalence (EChigh) in Ethiopia also responded to the ML2055 p35 peptide. The Brazilian EChigh group recognised the ML1358 p20 and ML1358 p24 peptides. None of the peptides were recognised by PBMCs from healthy controls living in non-endemic region. In Nepal, mixtures of these peptides induced the production of IFN-γ by the PBMCs of leprosy patients and EChigh. Therefore, the M. leprae virulence-associated peptides identified in this study may be useful for identifying exposure to M. leprae in population with differing HLA polymorphisms.

Genetically resistant mice lacking interleukin-12 are susceptible to infection with Leishmania major and mount a polarized Th2 cell response.

Mice with homologous disruption of the gene coding for either the p35 subunit or the p40 subunit of interleukin-12 (IL-12) and derived from a strain genetically resistant to infection with Leishmania major have been used to study further the role of this cytokine in resistance to infection and the differentiation of functional CD4+ T cell subsets in vivo. Wild-type 129/Sv/Ev mice are resistant to infection with L. major showing only small lesions which resolve spontaneously within a few weeks and develop a type 1 CD4+ T cell response. In contrast, mice lacking bioactive IL-12 (IL-12p35-/- and IL-12p40-/-) developed large, progressing lesions. Whereas resistant mice were able to mount a delayed-type hypersensitivity (DTH) response to Leishmania antigen, susceptible BALB/c mice as well as IL-12-deficient 129/Sv/Ev mice did not show any DTH reaction. To characterize the functional phenotype of CD4+ T cells triggered in infected wild-type mice and IL-12-deficient mice, the expression of mRNA for interferon-gamma (IFN-gamma) and interleukin-4 (IL-4) in purified CD4+ lymph node cells was analyzed. Wild-type 129/Sv/Ev mice showed high levels of mRNA for IFN-gamma and low levels of mRNA for IL-4 which is indicative of a Th1 response. In contrast, IL-12- deficient mice and susceptible BALB/c mice developed a strong Th2 response with high levels of IL-4 mRNA and low levels of IFN-gamma mRNA in CD4+ T cells. Similarly, lymph node cells from infected wild-type 129 mice produced predominantly IFN-gamma in response to stimulation with Leishmania antigen in vitro whereas lymph node cells from IL-12-deficient mice and susceptible BALB/c mice produced preferentially IL-4. Taken together, these results confirm in vivo the importance of IL-12 in induction of Th1 responses and protective immunity against L. major.