Down-regulation of the candidate tumor suppressor gene PAR-4 is associated with poor prognosis in breast cancer

Substantial experimental evidence indicates that PAWR gene (PKC apoptosis WT1 regulator; also named PAR-4, prostate apoptosis response-4) is a central player in cancer cell survival and a potential target for cancer-selective targeted therapeutics. However, little is known about the role of PAR-4 in breast cancer. We investigated the possible role of PAR-4 expression in breast cancer. IHC results on tissue microarrays containing 1,161 primary breast tumor samples showed that 57% (571/995) of analyzable cases were negative for PAR-4 nuclear staining. Down-regulation of nuclear PAR-4 protein expression predicted a poor prognosis for breast cancer patients (OS; P=0.041, log-rank test). PAR-4 down-regulation also correlates with poor survival in the group of patients with luminal A subtype breast cancer (P=0.028). Additionally, in this large series of breast cancer patients, we show that ERBB2/HER2, EGFR and pAKT protein expression are significantly associated with shorter disease-free survival and overall survival, but the prognosis was even worse for HER2-positive, EGFR-positive or pAKT-positive breast cancer patients with tumors negative for nuclear PAR-4 expression. Furthermore, using three-dimensional (3D) cell culture we provide preliminary results showing that PAR-4 is highly expressed in the MCF10A cells inside the acini structure, suggesting that PAR-4 might have a role in the lumen acini formation. Taken together, our results provide, for the first time, evidence that PAR-4 may have a role in the process of the mammary eland morphogenesis and its functional inactivation is associated with tumor aggressive phenotype and might represent an additional prognostic and predictive marker for breast cancer.

Identification de régulateurs de la voie de signalisation du suppresseur tumoral PAR-4/LKB1 chez C. elegans

Le gène par-4 code pour une kinase à sérine/thréonine très conservée qui régule la polarisation précoce et la division cellulaire asymétrique de l’embryon de C. elegans. Une mutation de par-4 entraîne la létalité embryonnaire en perturbant trois processus: la ségrégation asymétrique des déterminants cellulaires, la régulation asynchrone de la progression du cycle cellulaire et la contractilité du réseau d’actomyosine. Pour identifier des régulateurs des voies de signalisation de PAR-4, nous avons procédé à un criblage pour des suppresseurs de la létalité embryonnaire associée à une mutation de par-4. Nous avons identifié 6 gènes qui codent pour des homologues conservés avec des activités définies telles que la phosphorylation, l’ubiquitination, la protéolyse et l’échafaudage. En employant l’imagerie quantitative pour suivre des événements cellulaires dépendants de PAR-4, nous avons déterminé quels processus sont contrôlés par chaque suppresseur durant le développement embryonnaire de C. elegans. Des analyses moléculaires de ces suppresseurs ont révélé des détails sur le mécanisme par lequel PAR-4 régule la polarisation cellulaire et promeut la division cellulaire asymétrique.

Regulation of Bcl-2 expression by the product of the prostate apoptosis response gene -4, Par-4

Elevated expression levels of the bcl-2 proto-oncogene have been correlated with the appearance of androgen independence in prostate cancer. Although bcl-2 was first cloned as the t (14:18) translocation breakpoint from human follicular B cell lymphoma, the mechanism of overexpression of bcl-2 is largely undefined for advanced prostate cancer, there being no gross alterations in the gene structure. We investigated the role of the product of the prostate apoptosis response gene-4 (Par-4) and the product of the Wilms' tumor 1 gene (WT1) in the regulation of Bcl-2 expression in prostate cancer cell lines. We observed growth arrest and apoptosis, upon decreasing Bcl-2 protein and transcript in the high Bcl-2 expressing, androgen-independent prostate cancer cell lines, by all trans-retinoic acid treatment but this did not occur in the androgen-dependent cell lines expressing low levels of Bcl-2. Changes in localization of Par-4, and an induction in the expression of WT1 protein accompanied the decrease in the Bcl-2 protein and transcript following all trans-retinoic acid treatment, in the androgen-independent prostate cancer cell line. In stable clones expressing ectopic Par-4 we observed decreased Bcl-2 protein and transcript. This was accompanied by an induction in WT1 expression. Finally, we detected Par-4 and WT1 proteins binding to a previously identified WT1 binding site on the bcl-2 promoter both in vitro and in vivo leading to a decrease in transcription from the bcl-2 promoter. We conclude that Par-4 regulates Bcl-2 through a WT1 binding site on the bcl-2 promoter. ^

Functional expression cloning reveals proapoptotic role for protein phosphatase 4

Functional expression cloning strategies are highly suitable for the analysis of the molecular control of apoptosis. This approach has two critical advantages. Firstly, it eliminates prior assumptions about the properties of the proteins involved, and, secondly, it selectively targets proteins that are causally involved in apoptosis control and which affect the crucial cellular decision between survival and death. The application of this strategy to the isolation of cDNAs conferring resistance to dexamethasone and gamma-irradiation resulted in the isolation of a partial cDNA for the catalytic subunit of protein phosphatase 4 (PP4). Cells transfected with this partial cDNA in an expression vector downregulated PP4 and were resistant to both dexamethasone and UV radiation, as demonstrated by both membrane integrity and colony-forming assays. These observations suggest that PP4 plays an important proapoptotic role in T lymphocytes.

Insulin-like growth factor-1 and 17 beta-estradiol down-regulate prostate apoptosis response-4 expression in MCF-7 breast cancer cells

The PKC apoptosis WTI regulator gene, also named prostate apoptosis response-4 (PAR-4), encodes a pro-apoptotic protein that sensitizes cells to numerous apoptotic stimuli. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and 17 beta-estradiol (E2), two important factors for breast cancer development and progression, have been shown to down-regulate PAR-4 expression and inhibit apoptosis induced by PAR-4 in neuronal cells. In this study, we sought to investigate the mechanisms of regulation of PAR-4 gene expression in MCF-7 cells treated with E2 or IGF-1. E2 (10 nM) and IGF-1 (12.5 nM) each down-regulated PAR-4 expression in MCF-7 cells after 24 h of treatment. The effect of E2 was dependent on ER activation, as demonstrated by an increase in PAR-4 expression when cells were pretreated for 1 h with 1 mu M ICI-182,780 (ICI) before receiving E2 plus ICI. The effect of IGF-1 was abolished by pre-treatment for 1 h with 30 mu M LY294002 (a specific PI3-K inhibitor), and significantly inhibited by 30 mu M SB202190 (a specific p38MAPK inhibitor). We also demonstrated that E2 acts synergistically with IGF-1, resulting in greater down-regulation of PAR-4 mRNA expression compared with E2 or IGF-1 alone. Our results show for the first time that E2 and IGF-1 inhibit PAR-4 gene expression in MCF-7 cells, suggesting that this down-regulation may provide a selective advantage for breast cancer cell survival.

LA PAIX FAICTE A || CHAMBRAY en || tre lempereur || [et] le tres crestiẽ || Roy de france auec || leurs aliez. — [A la fin :] ¶ Imprime a paris pour philipot le cocq li- || brayre demourãt a chãbray en la rue taueau. S. d. [1508], in-4 goth. de 10 f., dont la page la plus pleine contient 36 lignes, sign. a par 6, b par 4, mar. v., fil., comp., dos orné, tr. dor. (Petit, successeur de Simier.)

Ladam (Nicaise). La Paix faicte a Chambray (1508)

¶ LE VOYAGE et || expedition de Charles le quint em- || pereur en Africque cõtre la || ville de Argiere. || ¶ La description de larmee & voyage de || Lempereur en Africque contre la || ville de Argiere / enuoyee a || mõsieur de Langest / tra- || duicte de latin en || françois. || ¶ Mil. D. xlii [1542] || ¶ On les vend a Paris en la rue sainct Ia- || ques a lenseigne des troys Brochetz / par Be- || noist de Gourmont. In-8 de 20 f. non chiffr. de 25 lignes à la page, sign. A-E par 4, mar. br., riches entrelacs et rinceaux en mosaïque de mar. vert, citron et rouge, doublé de mar. bleu, feuillages à petits fers, dos orné, gardes de moire bleue, tr. dor., dans un étui de mar. v. (Lortic.)

Charles Quint, roi d'Espagne et empereur d'Allemagne, d'abord archiduc d'Autriche. Le Voyage et Expedition de Charles le quint en Africque contre la ville de Argiere (1542)

Prokaryotic expression of a novel mouse pro-apoptosis protein PNAS-4 and application of its polyclonal antibodies

Mouse PNAS-4 (mPNAS-4) has 96% identity with human PNAS-4 (hPNAS-4) in primary sequence and has been reported to be involved in the apoptotic response to DNA damage. However, there have been no studies reported of the biological functions of mPNAS-4. In studies conducted by our group (unpublished data), it was interesting to note that overexpression of mPNAS-4 promoted apoptotic death in Lewis lung carcinoma cells (LL2) and colon carcinoma cells (CT26) of mice both in vitro and in vivo. In our studies, mPNAS-4 was cloned into the pGEX-6P-1 vector with GST tag at N-terminal in Escherichia coli strain BL21(DE3). The soluble and insoluble expression of recombinant protein mPNAS-4 (rmPNAS-4) was temperature-dependent. The majority of rmPNAS-4 was insoluble at 37°C, while it was almost exclusively expressed in soluble form at 20°C. The soluble rmPNAS-4 was purified by one-step affinity purification, using a glutathione Sepharose 4B column. The rmPNAS-4 protein was further identified by electrospray ionization-mass spectrometry analysis. The search parameters of the parent and fragment mass error tolerance were set at 0.1 and 0.05 kDa, respectively, and the sequence coverage of search result was 28%. The purified rmPNAS-4 was further used as immunogen to raise polyclonal antibodies in New Zealand white rabbit, which were suitable to detect both the recombinant and the endogenous mPNAS-4 in mouse brain tissue and LL2 cells after immunoblotting and/or immunostaining. The purified rmPNAS-4 and our prepared anti-mPNAS-4 polyclonal antibodies may provide useful tools for future biological function studies for mPNAS.

Cytokinesis and Midzone Microtubule Organization in Caenorhabditis elegans Require the Kinesin-like Protein ZEN-4

Members of the MKLP1 subfamily of kinesin motor proteins localize to the equatorial region of the spindle midzone and are capable of bundling antiparallel microtubules in vitro. Despite these intriguing characteristics, it is unclear what role these kinesins play in dividing cells, particularly within the context of a developing embryo. Here, we report the identification of a null allele of zen-4, an MKLP1 homologue in the nematode Caenorhabditis elegans, and demonstrate that ZEN-4 is essential for cytokinesis. Embryos deprived of ZEN-4 form multinucleate single-celled embryos as they continue to cycle through mitosis but fail to complete cell division. Initiation of the cytokinetic furrow occurs at the normal time and place, but furrow propagation halts prematurely. Time-lapse recordings and microtubule staining reveal that the cytokinesis defect is preceded by the dissociation of the midzone microtubules. We show that ZEN-4 protein localizes to the spindle midzone during anaphase and persists at the midbody region throughout cytokinesis. We propose that ZEN-4 directly cross-links the midzone microtubules and suggest that these microtubules are required for the completion of cytokinesis.

Régulation du gène "steroidogenic acute regulatory protein" par le cholestérol dans l'ovaire porcin

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

Régulation du gène "steroidogenic acute regulatory protein" par le cholestérol dans l'ovaire porcin

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

L’importance de la coopération de TRAF1 et LSP1 en aval du récepteur 4-1BB(CD137) pour la survie des lymphocytes

4-1BB (CD137) est un membre de la superfamille TNFR qui est impliqué dans la transmission des signaux de survie aux lymphocytes. TRAF1 est une protéine adaptatrice qui est recrutée par 4-1BB et autres TNFRs et est caractérisée par une expression très restreinte aux lymphocytes, cellules dendritiques et certaines cellules épithéliales. TRAF1 est nécessaire pour l’expansion et la survie des cellules T mémoire en présence d'agonistes anti-4-1BB in vivo. De plus, TRAF1 est requise en aval de 4-1BB pour activer (phosphoryler) la MAP kinase Erk impliquée dans la régulation de la molécule pro-apoptotique Bim. Suite à l’activation du récepteur 4-1BB, TRAF1 et ERK sont impliqués dans la phosphorylation de Bim et la modulation de son expression. L’activation et la régulation de TRAF1 et Bim ont un rôle important dans la survie des cellules T CD8 mémoires. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche protéomique afin de pouvoir identifier de nouveaux partenaires de liaison de TRAF1. Utilisant cette stratégie, nous avons identifié que LSP1 (Leukocyte Specific Protein 1) est recruté dans le complexe de signalisation 4-1BB de manière TRAF1 dépendante. Une caractérisation plus poussée de l’interaction entre TRAF1 et LSP1 a montré que LSP1 lie la région unique N-terminal de TRAF1 de façon indépendante de la région conservée C-terminal. À l’instar des cellules T déficientes en TRAF1, les cellules T déficientes en LSP1 ne sont pas capables d’activer ERK en aval de 4-1BB et par conséquent ne peuvent pas réguler Bim. Ainsi, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB dans le but d’activer ERK et réguler en aval les niveaux de Bim dans les cellules T CD8. Selon la littérature, le récepteur 4-1BB n’est pas exprimé à la surface des cellules B murines, mais le récepteur 4-1BB favorise la prolifération et la survie des cellules B humaines. Cependant, il est important d'étudier l'expression du récepteur 4-1BB dans les cellules B murines afin de disposer d'un modèle murin et de prédire la réponse clinique à la manipulation de 4-1BB. En utilisant différentes stimulations de cellules B murines primaires, nous avons identifié que le récepteur 4-1BB est exprimé à la surface des cellules B de souris suite à une stimulation avec le LPS (Lipopolysaccharides). Une caractérisation plus poussée a montré que le récepteur 4-1BB est induit dans les cellules B murines d'une manière dépendante de TLR4 (Toll Like Receptor 4). Collectivement, notre travail a démontré que la stimulation avec le LPS induit l’expression du récepteur 4-1BB à la surface des cellules B murines, menant ainsi à l'induction de TRAF1. De plus, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB pour activer la signalisation de la Map kinase ERK dans les cellules B murines de manière similaire aux cellules T. Les cellules B déficientes en TRAF1 et les cellules B déficientes en LSP1 ne sont pas en mesure d'activer la voie ERK en aval de 4-1BB et montrent un niveau d’expression du récepteur significativement diminué comparé aux cellules B d’une souris WT. Ainsi, TRAF1 et LSP1 sont nécessaires pour une expression maximale du récepteur 4-1BB à la surface cellulaire de cellules B murines et coopèrent en aval de 4-1BB afin d'activer la cascade ERK dans les cellules B murines.

L’importance de la coopération de TRAF1 et LSP1 en aval du récepteur 4-1BB(CD137) pour la survie des lymphocytes

4-1BB (CD137) est un membre de la superfamille TNFR qui est impliqué dans la transmission des signaux de survie aux lymphocytes. TRAF1 est une protéine adaptatrice qui est recrutée par 4-1BB et autres TNFRs et est caractérisée par une expression très restreinte aux lymphocytes, cellules dendritiques et certaines cellules épithéliales. TRAF1 est nécessaire pour l’expansion et la survie des cellules T mémoire en présence d'agonistes anti-4-1BB in vivo. De plus, TRAF1 est requise en aval de 4-1BB pour activer (phosphoryler) la MAP kinase Erk impliquée dans la régulation de la molécule pro-apoptotique Bim. Suite à l’activation du récepteur 4-1BB, TRAF1 et ERK sont impliqués dans la phosphorylation de Bim et la modulation de son expression. L’activation et la régulation de TRAF1 et Bim ont un rôle important dans la survie des cellules T CD8 mémoires. Dans cette étude, nous avons utilisé une approche protéomique afin de pouvoir identifier de nouveaux partenaires de liaison de TRAF1. Utilisant cette stratégie, nous avons identifié que LSP1 (Leukocyte Specific Protein 1) est recruté dans le complexe de signalisation 4-1BB de manière TRAF1 dépendante. Une caractérisation plus poussée de l’interaction entre TRAF1 et LSP1 a montré que LSP1 lie la région unique N-terminal de TRAF1 de façon indépendante de la région conservée C-terminal. À l’instar des cellules T déficientes en TRAF1, les cellules T déficientes en LSP1 ne sont pas capables d’activer ERK en aval de 4-1BB et par conséquent ne peuvent pas réguler Bim. Ainsi, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB dans le but d’activer ERK et réguler en aval les niveaux de Bim dans les cellules T CD8. Selon la littérature, le récepteur 4-1BB n’est pas exprimé à la surface des cellules B murines, mais le récepteur 4-1BB favorise la prolifération et la survie des cellules B humaines. Cependant, il est important d'étudier l'expression du récepteur 4-1BB dans les cellules B murines afin de disposer d'un modèle murin et de prédire la réponse clinique à la manipulation de 4-1BB. En utilisant différentes stimulations de cellules B murines primaires, nous avons identifié que le récepteur 4-1BB est exprimé à la surface des cellules B de souris suite à une stimulation avec le LPS (Lipopolysaccharides). Une caractérisation plus poussée a montré que le récepteur 4-1BB est induit dans les cellules B murines d'une manière dépendante de TLR4 (Toll Like Receptor 4). Collectivement, notre travail a démontré que la stimulation avec le LPS induit l’expression du récepteur 4-1BB à la surface des cellules B murines, menant ainsi à l'induction de TRAF1. De plus, TRAF1 et LSP1 coopèrent en aval de 4-1BB pour activer la signalisation de la Map kinase ERK dans les cellules B murines de manière similaire aux cellules T. Les cellules B déficientes en TRAF1 et les cellules B déficientes en LSP1 ne sont pas en mesure d'activer la voie ERK en aval de 4-1BB et montrent un niveau d’expression du récepteur significativement diminué comparé aux cellules B d’une souris WT. Ainsi, TRAF1 et LSP1 sont nécessaires pour une expression maximale du récepteur 4-1BB à la surface cellulaire de cellules B murines et coopèrent en aval de 4-1BB afin d'activer la cascade ERK dans les cellules B murines.

Protein-Energy Malnutrition Modifies the Production of Interleukin-10 in Response to Lipopolysaccharide (LPS) in a Murine Model

Malnutrition modifies resistance to infection by impairing a number of physiological processes including hematopoesis and the immune response. In this study, we examined the production of Interleukin-4 (IL-4) and IL-10 in response to lipopolysaccharide (LPS) and also evaluated the cellularity of the blood, bone marrow, and spleen in a mouse model of protein-energy malnutrition. Two-month-old male Swiss mice were subjected to protein-energy malnutrition (PEM) with a low-protein diet (4%) as compared to the control diet (20%). When the experimental group lost approximately 20% of their original body weight, the animals from both groups received 1.25 mu g of LPS intravenously. The Cells ill the blood, bone marrow, and spleen were counted, and circulating levels of IL-4 and IL-10 were evaluated in animals stimulated with LPS. Cells from the spleen, bone marrow, and peritoneal cavity of non-inoculated animals were collected for Culture to evaluate the production of IL-4 and IL-10 after stimulating these cells with 1.25 mu g of LPS in vitro. Malnourished animals presented leucopenia and a severe reduction in bone marrow, spleen, and peritoneal cavity cellularity before and after Stimulus with LPS. The circulating levels of IL-10 were increased in malnourished animals inoculated with LPS when compared to control animals, although the levels of IL-4 did not differ. In cells cultured with LPS, we observed high levels of IL-10 in the bone marrow cells of malnourished animals. These findings suggest that malnourished mice present a deficient immune response to LPS. These alterations may be partly responsible for the immunodeficiency observed in these malnourished mice.

Effects of severe protein restriction in levels of parasitemia and in mortality of mice accutely infected with Trypanosoma cruzi

Adult mice were submitted to different degrees of protein restriction for five weeks (4.75, 9.5,14.25 and 19% of protein in isocaloric diets with normal content of mineral and vitamins), being subsequently infected with two strains of Trypanosoma cruzi: 10(5) trypomastigotes of Y strain or 14(5) trypomastigotes of CL strain. The same diet was maintained for all animals and the infection wasfollowed up by evaluation of blood parasites, mortality and intensity of lesions in the heart and skeleton muscle. Only severe protein restriction (4.75%) induced decrease in resistance to the infection with both the Y and CL strains of T. cruzi, which resulted in higher parasitemia and mortality. The inflammatory lesions in heart and skeleton muscle were less extensive in groups with severe protein restriction despite the increased number of parasite in muscle cells. Depression of immune mechanisms could be responsiblefor the reduced resistance and reduced inflammatory reaction after T. cruzi infection in severely protein restricted animals.