The complexity of p53 stabilization and activation

A number of proteins are activated by stress stimuli but none so spectacularly or with the degree of complexity as the tumour suppressor p53 (human p53 gene or protein). Once stabilized, p53 is responsible for the transcriptional activation of a series of proteins involved in cell cycle control, apoptosis and senescence. This protein is present at low levels in resting cells but after exposure to DNA-damaging agents and other stress stimuli it is stabilized and activated by a series of post-translational modifications that free it from MDM2 (mouse double minute 2 but used interchangeably to denote human also), a ubiquination ligase that ubiquitinates it prior to proteasome degradation. The stability of p53 is also influenced by a series of other interacting proteins. In this review, we discuss the post-translational modifications to p53 in response to different stresses and the consequences of these changes.

Association study between the rs165599 catechol-O-methyltransferase genetic polymorphism and schizophrenia in a Brazilian sample

Schizophrenia is a severe psychiatric disorder with frequent recurrent psychotic relapses and progressive functional impairment. It results from a poorly understood gene-environment interaction. The gene encoding catechol-O-methyltransferase (COMT) is a likely candidate for schizophrenia. Its rs165599 (A/G) polymorphism has been shown to be associated with alteration of COMT gene expression. Therefore, the present study aimed to investigate a possible association between schizophrenia and this polymorphism. The distribution of the alleles and genotypes of this polymorphism was investigated in a Brazilian sample of 245 patients and 834 controls. The genotypic frequencies were in Hardy-Weinberg equilibrium and no statistically significant differences were found between cases and controls when analyzed according to gender or schizophrenia subtypes. There was also no difference in homozygosis between cases and controls. Thus, in the sample studied, there was no evidence of any association between schizophrenia and rs165599 (A/G) polymorphism in the non-coding region 3' of the COMT gene.

Estudo da associação dos genes RANk, RANKL e OPG com a osteopatia diabética

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES

Associação entre o polimorfismo no códon 72 da p53 e as lesões pré-malignas e malignas cervicais

OBJETIVOS: testar a hipótese de que o polimorfismo no códon 72 do gene TP53 é fator de risco para as lesões pré-malignas e malignas cervicais associadas ou não ao papilomavírus humano (HPV). MÉTODOS: foram incluídas amostras de cérvice uterina, para pesquisa de DNA de HPV e do polimorfismo no códon 72 da p53 com o uso da reação em cadeia da polimerase (PCR), de 155 pacientes que se submeteram à biópsia cervical. Foram formados três grupos de acordo com o diagnóstico histológico: lesão escamosa intra-epitelial de baixo grau (LSIL), lesão escamosa intra-epitelial de alto grau (HSIL) e carcinoma cervical. Aquelas pacientes sem alterações displásicas, citológicas e histológicas, foram consideradas controles. Para testar a associação entre o polimorfismo no códon 72 do gene TP53 e os grupos, foi utilizado o teste de chi2. Considerou-se como significativo o intervalo de confiança no nível de 95% (alfa=0,05). RESULTADOS: quarenta pacientes tiveram o diagnóstico histológico de carcinoma cervical, 18 tinham HSIL, 24 tinham LSIL e 73 foram consideradas controles. O genótipo Arg/Arg p53 foi encontrado em 60,0% das pacientes com câncer, 50,0% dos casos com HSIL, 45,8% dos casos com LSIL e em 45,2% dos controles. Não houve diferença significativa entre as proporções de cada genótipo da p53 nos diferentes grupos independente da presença do HPV (chi2: 3,7; p=0,716). CONCLUSÕES: nossos dados não suportam a hipótese de que o polimorfismo no códon 72 do gene TP53 é importante no desenvolvimento de lesões cervicais pré-malignas e malignas associadas ou não ao HPV.

Análise do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 em mulheres inférteis com e sem endometriose

OBJETIVO: avaliar a frequência do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 em mulheres inférteis com endometriose, mulheres com infertilidade idiopática, Grupo Controle e sua associação com a doença. MÉTODOS: estudo caso-controle que incluiu 198 mulheres inférteis com endometriose, 70 mulheres com infertilidade idiopática e 169 mulheres férteis sem endometriose como controles. O polimorfismo no códon 72 do gene TP53 (rs1042522, Arg/C:Pro/G), que promove uma troca de C/G na sequência codante, foi identificado pela reação em cadeia da polimerase (PCR) em tempo real, por meio da utilização de sistema TaqMan de primers, flanqueando a região em questão e sondas marcadas com fluoróforos diferentes, uma para o alelo C, outra para o alelo G. Na observação de dois fluoróforos, o paciente foi considerado heterozigoto para o polimorfismo. Na presença de apenas um fluoróforo, o paciente foi considerado homozigoto CC ou GG. O teste do χ2 foi utilizado para comparar as frequências dos genótipos e alelos entre os grupos. Todos os valores de p foram bicaudais, e o nível de significância considerado foi 0,05 (α <0,05). RESULTADOS: não foi encontrada diferença significativa na frequência dos genótipos CC, CG e GG (p=0,7) e alelos C e G (p=0,4) do polimorfismo no códon 72 do gene TP53 entre pacientes inférteis com endometriose em relação aos controles, independentemente do estágio da doença. Em relação à infertilidade, não houve diferença significativa quanto às mulheres inférteis sem endometriose em relação aos controles na distribuição dos genótipos e alelos (p=1,0 e p=0,8, respectivamente). Considerando o modelo de herança dominante, não houve diferença estatística significante tanto no grupo de endometriose (p=0,5) como no grupo de infertilidade idiopática (p=0,9) em relação aos controles. Observando o modelo recessivo, também não houve diferença significante (p=0,6 e p=1,0, respectivamente) para os grupos de endometriose e infertilidade idiopática. CONCLUSÃO: o estudo mostrou que o polimorfismo no códon 72 do gene TP53 não confere risco genético associado ao desenvolvimento de infertilidade e/ou endometriose, nem mesmo na forma grave da doença, na população brasileira.

Papel protetor do alelo G do polimorfismo no gene Interleucina 10 (-1082G/A) contra o desenvolvimento de pré-eclâmpsia

OBJETIVOS:Identificar a frequência do polimorfismo no gene IL-10, rs1800896 (-1082 A/G), em mulheres com pré-eclâmpsia (PE) e em mulheres do grupo controle e associar a presença deste polimorfismo com a proteção contra o desenvolvimento da PE.MÉTODOS:Estudo do tipo caso-controle, no qual foram selecionadas 54 mulheres com PE, classificadas de acordo com os critérios da National High Blood Pressure Education Program e 172 mulheres do grupo controle, com pelo menos duas gestações saudáveis. O polimorfismo proposto foi estudado utilizando-se a técnica de reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR), com sondas de hidrólise. A análise estatística foi realizada utilizando-se o teste de associação do χ2. Odds ratio e seu intervalo de confiança de 95% foram usados para medir a força de associação entre o polimorfismo estudado e o desenvolvimento da PE.RESULTADOS:Foi observado aumento significativo da frequência do genótipo AG entre mulheres do grupo controle (85 versus 15% nas mulheres com PE). O alelo G é significativamente mais frequente entre as mulheres do grupo controle do que nas com PE (Teste χ2; p=0,01). Oodds ratio para as portadoras do alelo G foi de 2, 13, indicando que apresentam menor risco de desenvolver PE do que as não portadoras.CONCLUSÕES:Sugere-se associação entre a presença do alelo G do polimorfismo no geneIL-10, rs1800896 (-1082 A/G), e a proteção contra o desenvolvimento da PE. Mais estudos sobre a contribuição dessas variações e os mecanismos pelos quais afetam o risco de desenvolver PE ainda necessitam de ser realizadas.

Estudio de asociación del polimorfismo -866 G/A del gen UCP2 con obesidad en una población de Valledupar

La obesidad es una enfermedad multifactorial que se relaciona con estilos de vida y factores medioambientales y genéticos. Uno de los genes candidatos de la obesidad es el UCP2. Su polimorfismo -866G/A se ha asociado con obesidad en algunas poblaciones. Sin embargo, se han reportado resultados contradictorios alrededor del mundo, lo cual indica la necesidad de nuevas investigaciones al respecto. Objetivo: Analizar el polimorfismo -866G/A del gen UCP2 asociado con obesidad en adultos de la ciudad de Valledupar. Materiales y métodos: Se estudiaron 103 individuos con sobrepeso u obesidad y 100 con normopeso. El polimorfismo de UCP2 -866G/A fue determinado por PCR-RFLP. Se evaluaron también medidas antropométricas, perfil de lipoproteínas y glucemia basal. Resultados: Se observó que el alelo mutado y su genotipo homocigoto fueron significativamente más frecuentes en pacientes con IMC > a 25 kg/m2. [A: OR= 2,9 (IC 95%= 1,765-4,751) y AA: OR=5,8 (IC 95%= 1,264-2,745)]. No se encontraron diferencias significativas entre UCP2 -866G/A y las variables clínicas estudiadas en individuos obesos. Sin embargo, se observa que los sujetos con alelos y genotipos mutados presentaron cifras más elevadas de triglicéridos, glucemia e ICC y menor promedio de cHDL. Conclusiones: la mutación -866G/A del gen UCP2 se asocia a obesidad en la población estudiada y aunque no parece influir en las medidas antropométricas y bioquímicas en sujetos obesos, podría estar relacionado con aumento de ICC, glucosa y triglicéridos y disminución de cHDL.

Análise de polimorfismo na região promotora do gene da Interleucina 18 (-137 G/C e -607 C/A) em pacientes portadores do vírus da hepatite C de Belém, Pará

Desde a sua descoberta, em 1989, o vírus da hepatite C (HCV) tem sido reconhecido como a maior causa de doença hepática crônica no mundo. Considerado um problema de saúde pública mundial que envolve entre 170 a 350 milhões de pessoas infectadas. Fatores genéticos do hospedeiro têm sido implicados na persistência da infecção pelo HCV. Estudos sugerem que dois polimorfismos de nucleotídeos únicos na posição -607 C/A (rs1946518) e -137 G/C (rs187238) na região promotora do gene da IL-18 têm sido encontrados e associados com a atividade de transcrição do promotor da IL-18 e, potencialmente, de IFN-γ, sendo associados ao atraso na depuração viral e na persistência da doença. Foi realizado um estudo do tipo transversal analítico no município de Belém-PA, em 152 amostras sanguíneas de pacientes infectados pelo HCV e 188 controles não infectados. As amostras foram submetidas à RT-PCR, para detecção do RNA viral e, posteriormente, à RFLP-PCR para avaliação do polimorfismo na região promotora do gene da IL-18, nas posições -137 G/C e -607 C/A. Os resultados não revelaram diferença significante para os polimorfismos da IL-18 entre os pacientes e grupo controle. Mas revelou diferença significante para os genótipos homozigotos G/G (39,1%), na posição -137 (OR = 3.00, IC [95%] = 1.24 – 7.22, p = 0.02), e A/A (21,7%), posição -607 (OR = 3.62, IC [95%] = 1.25 – 10.45, p = 0.03), entre as mulheres, em relação aos homens (22,6% e 7,6%). Os resultados demonstraram indícios que entre as mulheres, a presença do polimorfismo homozigoto A/A (-607) atue como fator protetor contra a infecção pelo HCV, já que o genótipo A/A (-607) tem sido relacionado em alguns estudos à doença hepática leve e à depuração viral.

Análise do polimorfismo da região 3’não traduzida (3’NT) do gene HLA-G de pacientes com esclerose múltipla e neuromielite óptica da região noroeste do estado de São Paulo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Phosphorylation of the C-terminal sites of human p53 reduces non-sequence-specific DNA binding as modeled with synthetic peptides

Phosphorylation of the tumor suppressor p53 is generally thought to modify the properties of the protein in four of its five independent domains. We used synthetic peptides to directly study the effects of phosphorylation on the non-sequence-specific DNA binding and conformation of the C-terminal, basic domain. The peptides corresponded to amino acids 361-393 and were either nonphosphorylated or phosphorylated at the protein kinase C (PKC) site, Ser378, or the casein kinase II (CKII) site, Ser392, or bis-phosphorylated on both the PKC and the CKII sites. A fluorescence polarization analysis revealed that either the recombinant p53 protein or the synthetic peptides bound to two unrelated target DNA fragments. Phosphorylation of the peptide at the PKC or the CKII sites clearly decreased DNA binding, and addition of a second phosphate group almost completely abolished binding. Circular dichroism spectroscopy showed that the peptides assumed identical unordered structures in aqueous solutions. The unmodified peptide, unlike the Ser378 phosphorylated peptide, changed conformation in the presence of DNA. The inherent ability of the peptides to form an alpha-helix could be detected when circular dichroism and nuclear magnetic resonance spectra were: taken in trifluoroethanol-water mixtures. A single or double phosphorylation destabilized the helix around the phosphorylated Ser378 residue but stabilized the helix downstream in the sequence.

Cell death and immunohistochemistry of p53, c-Fos and c-Jun after spermine infection into the rat striatum

Administration of polyamines into the central nervous system results in tissue damage, possibly through the excitotoxic actions of the NMDA receptor. Direct injection of 100 nmol of spermine into the rat striatum produced a lesion equivalent to approximately 50% of the striatum. Analysis of the DNA in this region revealed the distinct ladder-like pattern of degradation often associated with apoptosis. This DNA fragmentation was confirmed in vivo using terminal deoxynucleotidyl-transferase-mediated biotinylated deoxyuridine triphosphate nick end labelling (TUNEL). The morphology of the TUNEL-positive cells showed marked differences at the needle tract when compared with cells in damaged areas away from the needle tract, suggesting a differential mechanism of cell death in these two regions. The patterns of p53, c-Fos and c-Jun protein expression were determined using immunohistochemistry. The number of p53-immunoreactive cells increased up to 14 h and returned to basal levels by 24 h. c-Fos protein expression transiently increased, peaking at 8 h after injection, c-Jun exhibited a protracted pattern of expression, remaining elevated up to 24 h. p53 protein expression was colocalised with TUNEL staining in areas away from the needle tract, but not in cells at the needle tract, suggesting once again a differential mechanism of cell death. At 14 h, c-Fos and c-Jun were not colocalised with TUNEL staining, suggesting that they are either not involved with the cell death process or that the time course of protein expression and the onset of DNA fragmentation do not overlap. This work represents the first characterisation of processes associated with cell death induced by spermine in vivo.

Toxicological aspects of treatment to remove cyanobacterial toxins from drinking water determined using the heterozygous P53 transgenic mouse model

The presence of toxic cyanobacteria in drinking water reservoirs renders the need to develop treatment methods for the 'safe' removal of their associated toxins. Chlorine has been shown to successfully remove a range of cyanotoxins including microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins. Each cyanotoxin requires specific treatment parameters, particularly solution pH and free chlorine residual. However, currently there has not been any investigation into the toxicological effect of solutions treated for the removal of these cyanotoxins by chlorine. Using the P53(def) transgenic mouse model mate and female C57BL/6J hybrid mice were used to investigate potential cancer inducing effects from such oral dosing solutions. Both purified cyanotoxins and toxic cell-free extract cyanobacterial solutions were chlorinated and administered over 90 and 170 days (respectively) in drinking water. No increase in cancer was found in any treatment. The parent cyanotoxins, microcystins, cylindrospermopsin and saxitoxins were readily removed by chlorine. There was no significant increase in the disinfection byproducts trihalomethanes or haloacetic acids, levels found were well below guideline values. Histological examination identified no effect of treatment solutions except male mice treated with chlorinated cylindrospermopsin (as a cell free extract). In this instance 40% of males were found to have fatty vacuolation in their livers, cause unknown. It is recommended that further toxicology be undertaken on chlorinated cyanobacterial solutions, particularly for non-genotoxic carcinogenic compounds, for example the Tg. AC transgenic mouse model. (C) 2003 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Mutant p53 promotes epithelial-mesenchymal plasticity and enhances metastasis in mammary carcinomas of WAP-T mice.

To study the postulated mutant p53 (mutp53) "gain of function" effects in mammary tumor development, progression and metastasis, we crossed SV40 transgenic WAP-T mice with mutant p53 transgenic WAP-mutp53 mice. Compared to tumors in monotransgenic WAP-T mice, tumors in bitransgenic WAP-T x WAP-mutp53 mice showed higher tumor grading, enhanced vascularization, and significantly increased metastasis. Bitransgenic tumors revealed a gene signature associated with the oncogenic epithelial-mesenchymal transition pathway (EMT gene signature). In cultures of WAP-T tumor-derived G-2 cancer cells, which are comprised of subpopulations displaying "mesenchymal" and "epithelial" phenotypes, this EMT gene signature was associated with the "mesenchymal" compartment. Furthermore, ectopic expression of mutp53 in G-2 cells sufficed to induce a strong EMT phenotype. In contrast to these in vitro effects, monotransgenic and bitransgenic tumors were phenotypically similar suggesting that in vivo the tumor cell phenotype might be under control of the tumor microenvironment. In support, orthotopic transplantation of G-2 cells as well as of G-2 cells expressing ectopic mutp53 into syngeneic mice resulted in tumors with a predominantly epithelial phenotype, closely similar to that of endogenous primary tumors. We conclude that induction of an EMT gene signature by mutp53 in bitransgenic tumors primarily promotes tumor cell plasticity, that is, the probability of tumor cells to undergo EMT processes under appropriate stimuli, thereby possibly increasing their potential to disseminate and metastasize.