939 resultados para deubiquitinating enzyme
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This study aimed to identify novel biomarkers for thyroid carcinoma diagnosis and prognosis. We have constructed a human single-chain variable fragment (scFv) antibody library that was selected against tumour thyroid cells using the BRASIL method (biopanning and rapid analysis of selective interactive ligands) and phage display technology. One highly reactive clone, scFv-C1, with specific binding to papillary thyroid tumour proteins was confirmed by ELISA, which was further tested against a tissue microarray that comprised of 229 thyroid tissues, including: 110 carcinomas (38 papillary thyroid carcinomas (PTCs), 42 follicular carcinomas, 30 follicular variants of PTC), 18 normal thyroid tissues, 49 nodular goitres (NG) and 52 follicular adenomas. The scFv-C1 was able to distinguish carcinomas from benign lesions (P=0.0001) and reacted preferentially against T1 and T2 tumour stages (P=0.0108). We have further identified an OTU domain-containing protein 1, DUBA-7 deubiquitinating enzyme as the scFv-binding antigen using two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis and mass spectrometry. The strategy of screening and identifying a cell-surface-binding antibody against thyroid tissues was highly effective and resulted in a useful biomarker that recognises malignancy among thyroid nodules and may help identify lower-risk cases that can benefit from less-aggressive management.
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Ubiquitination, deubiquitination, and the formation of specific ubiquitin chain topologies have been implicated in various cellular processes. Little is known, however, about the role of ubiquitin in the development of cellular organelles. Here, we identify and characterize the deubiquitinating enzyme AMSH3 from Arabidopsis thaliana. AMSH3 hydrolyzes K48- and K63-linked ubiquitin chains in vitro and accumulates both ubiquitin chain types in vivo. amsh3 mutants fail to form a central lytic vacuole, accumulate autophagosomes, and mis-sort vacuolar protein cargo to the intercellular space. Furthermore, AMSH3 is required for efficient endocytosis of the styryl dye FM4-64 and the auxin efflux facilitator PIN2. We thus present evidence for a role of deubiquitination in intracellular trafficking and vacuole biogenesis.
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The Drosophila fat facets gene encodes a deubiquitinating enzyme that regulates a cell communication pathway essential very early in eye development, prior to facet assembly, to limit the number of photoreceptor cells in each facet of the compound eye to eight. The Fat facets protein facilitates the production of a signal in cells outside the developing facets that inhibits neural development of particular facet precursor cells. Novel gain-of-function mutations in the Drosophila Rap1 and Ras1 genes are described herein that interact genetically with fat facets mutations. Analysis of these genetic interactions reveals that Fat facets has an additional function later in eye development involving Rap1 and Ras1 proteins. Moreover, the results suggest that undifferentiated cells outside the facet continue to influence facet assembly later in eye development.
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The Saccharomyces cerevisiae Doa4 deubiquitinating enzyme is required for the rapid degradation of protein substrates of the ubiquitin–proteasome pathway. Previous work suggested that Doa4 functions late in the pathway, possibly by deubiquitinating (poly)-ubiquitin-substrate intermediates associated with the 26S proteasome. We now provide evidence for physical and functional interaction between Doa4 and the proteasome. Genetic interaction is indicated by the mutual enhancement of defects associated with a deletion of DOA4 or a proteasome mutation when the two mutations are combined. Physical association of Doa4 and the proteasome was investigated with a new yeast 26S proteasome purification procedure, by which we find that a sizeable fraction of Doa4 copurifies with the protease. Another yeast deubiquitinating enzyme, Ubp5, which is related in sequence to Doa4 but cannot substitute for it even when overproduced, does not associate with the proteasome. DOA4-UBP5 chimeras were made by a novel PCR/yeast recombination method and used to identify an N-terminal 310-residue domain of Doa4 that, when appended to the catalytic domain of Ubp5, conferred Doa4 function, consistent with Ubp enzymes having a modular architecture. Unlike Ubp5, a functional Doa4-Ubp5 chimera associates with the proteasome, suggesting that proteasome binding is important for Doa4 function. Together, these data support a model in which Doa4 promotes proteolysis through removal of ubiquitin from proteolytic intermediates on the proteasome before or after initiation of substrate breakdown.
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Attachment of ubiquitin to cellular proteins frequently targets them to the 26S proteasome for degradation. In addition, ubiquitination of cell surface proteins stimulates their endocytosis and eventual degradation in the vacuole or lysosome. In the yeast Saccharomyces cerevisiae, ubiquitin is a long-lived protein, so it must be efficiently recycled from the proteolytic intermediates to which it becomes linked. We identified previously a yeast deubiquitinating enzyme, Doa4, that plays a central role in ubiquitin-dependent proteolysis by the proteasome. Biochemical and genetic data suggest that Doa4 action is closely linked to that of the proteasome. Here we provide evidence that Doa4 is required for recycling ubiquitin from ubiquitinated substrates targeted to the proteasome and, surprisingly, to the vacuole as well. In the doa4Δ mutant, ubiquitin is strongly depleted under certain conditions, most notably as cells approach stationary phase. Ubiquitin depletion precedes a striking loss of cell viability in stationary phase doa4Δ cells. This loss of viability and several other defects of doa4Δ cells are rescued by provision of additional ubiquitin. Ubiquitin becomes depleted in the mutant because it is degraded much more rapidly than in wild-type cells. Aberrant ubiquitin degradation can be partially suppressed by mutation of the proteasome or by inactivation of vacuolar proteolysis or endocytosis. We propose that Doa4 helps recycle ubiquitin from both proteasome-bound ubiquitinated intermediates and membrane proteins destined for destruction in the vacuole.
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Cytokines regulate cell growth by inducing the expression of specific target genes. Using the differential display method, we have cloned a cytokine-inducible immediate early gene, DUB-1 (for deubiquitinating enzyme). DUB-1 is related to members of the UBP superfamily of deubiquitinating enzymes, which includes the oncoprotein Tre-2. A glutathione S-transferase-DUB-1 fusion protein cleaved ubiquitin from a ubiquitin-beta-galactosidase protein. When a conserved cysteine residue of DUB-1, required for ubiquitin-specific thiol protease activity, was mutated to serine (C60S), deubiquitinating activity was abolished. Continuous expression of DUB-1 from a steroid-inducible promoter induced growth arrest in the G1 phase of the cell cycle. Cells arrested by DUB-1 expression remained viable and resumed proliferation upon steroid withdrawal. Our results suggest that DUB-1 regulates cellular growth by modulating either the ubiquitin-dependent proteolysis or the ubiquitination state of an unknown growth regulatory factor(s).
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FAM is a developmentally regulated substrate-specific deubiquitylating enzyme. It binds the cell adhesion and signalling molecules beta -catenin and A-F-6 in vitro, and stabilises both in mammalian cell culture. To determine if FAM is required at the earliest stages of mouse development we examined its expression and function in preimplantation mouse embryos. FAM is expressed at all stages of preimplantation development from ovulation to implantation. Exposure of two-cell embryos to FAM-specific antisense, but not sense, oligodeoxynucleotides resulted in depletion of the FAM protein and failure Of the embryos to develop to blastocysts. Loss of FAM had two physiological effects, namely, a decrease in cleavage rate and an inhibition of cell adhesive events. Depletion of FAM protein was mirrored by a loss of beta -catenin such that very little of either protein remained following 72 h culture. The residual beta -catenin was localised to sites of cell-cell contact suggesting that the cytoplasmic pool of beta -catenin is stabilised by FAM. Although AF-6 levels initially decreased they returned to normal. However, the nascent protein was mislocalised at the apical surface of blastomeres. Therefore FAM is required for preimplantation mouse embryo development and regulates beta -catenin and AF-6 in vivo. (C) 2001 Elsevier Science Ireland Lid. All rights reserved.
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El marcaje de proteínas con ubiquitina, conocido como ubiquitinación, cumple diferentes funciones que incluyen la regulación de varios procesos celulares, tales como: la degradación de proteínas por medio del proteosoma, la reparación del ADN, la señalización mediada por receptores de membrana, y la endocitosis, entre otras (1). Las moléculas de ubiquitina pueden ser removidas de sus sustratos gracias a la acción de un gran grupo de proteasas, llamadas enzimas deubiquitinizantes (DUBs) (2). Las DUBs son esenciales para la manutención de la homeostasis de la ubiquitina y para la regulación del estado de ubiquitinación de diferentes sustratos. El gran número y la diversidad de DUBs descritas refleja tanto su especificidad como su utilización para regular un amplio espectro de sustratos y vías celulares. Aunque muchas DUBs han sido estudiadas a profundidad, actualmente se desconocen los sustratos y las funciones biológicas de la mayoría de ellas. En este trabajo se investigaron las funciones de las DUBs: USP19, USP4 y UCH-L1. Utilizando varias técnicas de biología molecular y celular se encontró que: i) USP19 es regulada por las ubiquitin ligasas SIAH1 y SIAH2 ii) USP19 es importante para regular HIF-1α, un factor de transcripción clave en la respuesta celular a hipoxia, iii) USP4 interactúa con el proteosoma, iv) La quimera mCherry-UCH-L1 reproduce parcialmente los fenotipos que nuestro grupo ha descrito previamente al usar otros constructos de la misma enzima, y v) UCH-L1 promueve la internalización de la bacteria Yersinia pseudotuberculosis.
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L’acide γ-aminobutyrique (GABA) est le principal neurotransmetteur inhibiteur du système nerveux central et est impliqué dans diverses pathologies incluant l’épilepsie, l’anxiété, la dépression et la dépendance aux drogues. Le GABA agit sur l’activité neuronale par l’activation de deux types de récepteurs; le canal chlorique pentamérique GABAA et l’hétérodimère obligatoire de récepteurs couplés aux protéines G (RCPG) GABAB. Chacun des récepteurs est responsable de phases distinctes de la réponse cellulaire au GABA. Lors d’une stimulation par le GABA, il est essentiel pour la cellule de pouvoir contrôler le niveau d’activité des récepteurs et au besoin, de limiter leur activation par des mécanismes de désensibilisation et de régulation négative. La désensibilisation nécessite le découplage du récepteur de ses effecteurs, ainsi que sa compartimentation hors de la membrane plasmique dans le but de diminuer la réponse cellulaire à l’agoniste. Les mécanismes de contrôle de l’activité de GABAB semblent anormaux pour un RCPG et sont encore mal moléculairement caractérisés. L’objet de cette thèse est d’étudier la régulation du récepteur GABAB et de sa signalisation par la caractérisation de nouvelles protéines d’interactions étant impliquées dans la désensibilisation, l’internalisation et la dégradation du récepteur. Une première étude nous a permis d’identifier la protéine NSF (N-ethylmaleimide sensitive factor) comme interagissant avec le récepteur hétérodimérique. Nous avons caractérisé le site d’interaction au niveau du domaine coiled-coil de chacune des deux sous-unités de GABAB et constaté la dépendance de cette interaction au statut de l’activité ATPasique de NSF. Nous avons observé que cette interaction pouvait être dissociée par l’activation de GABAB, induisant la phosphorylation du récepteur par la protéine kinase C (PKC) parallèlement à la désensibilisation du récepteur. L’activation de PKC par le récepteur est dépendante de l’interaction NSF-GABAB, ce qui suggère une boucle de rétroaction entre NSF et PKC. Nous proposons donc un modèle où, à l’état basal, le récepteur interagit avec NSF, lui permettant d’activer PKC en réponse à la stimulation par un agoniste, et où cette activation permet à PKC de phosphoryler le récepteur, induisant sa dissociation de NSF et sa désensibilisation. Nous avons par la suite étudié la dégradation et l’ubiquitination constitutive de GABAB et la régulation de celles-ci par PKC et l’enzyme de déubiquitination USP14 (ubiquitin-specific protease 14). Au niveau basal, le récepteur est ubiquitiné, et présente une internalisation et une dégradation rapide. L’activation de PKC augmente l’ubiquitination à la surface cellulaire et l’internalisation, et accélère la dégradation du récepteur. USP14 est en mesure de déubiquitiner le récepteur suite à l’internalisation, mais accélère aussi la dégradation par un mécanisme indépendant de son activité enzymatique. Nos résultats suggèrent un mécanisme où l’ubiquitination promeut l’internalisation et où USP14 cible le récepteur ubiquitiné vers un processus de dégradation lysosomale. La troisième étude porte sur la régulation de la densité de récepteurs à la membrane plasmique par la protéine Grb2 (growth factor receptor-bound protein 2). Nous avons déterminé que Grb2 interagit avec GABAB1 au niveau de la séquence PEST (riche en proline, glutamate, sérine et thréonine) du domaine carboxyl-terminal, et que cette interaction module l’expression à la surface du récepteur hétérodimérique en diminuant l’internalisation constitutive par un mécanisme encore inconnu. Cette inhibition de l’internalisation pourrait provenir d’une compétition pour le site de liaison de Grb2 à GABAB1, ce site étant dans une région interagissant avec plusieurs protéines impliquées dans le trafic du récepteur, tels le complexe COPI et la sous-unité γ2S du récepteur GABAA (1, 2). En proposant de nouveaux mécanismes moléculaires contrôlant l’activité et l’expression à la membrane du récepteur GABAB par les protéines NSF, PKC, USP14 et Grb2, les études présentées dans cette thèse permettent de mieux comprendre les processus d’internalisation et de dégradation, ainsi que du contrôle de l’activité de GABAB par la désensibilisation, ouvrant la porte à une meilleure compréhension de la signalisation GABAergique.
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Le régulateur transcriptionnel BAP1 est une déubiquitinase nucléaire (DUB) dont le substrat est l’histone H2A modifiée par monoubiquitination au niveau des residus lysines 118 et 119 (K118/K119). Depuis les dernières années, BAP1 emerge comme un gene suppresseur de tumeur majeur. En effet, BAP1 est inactivé dans un plethore de maladies humaines héréditaires et sporadiques. Cependant, malgré l’accumulation significative des connaissances concernant l’occurrence, la pénétrance et l’impact des défauts de BAP1 sur le développement de cancers, ses mécanismes d’action et de régulation restent très peu compris. Cette étude est dédiée à la caractérisation moléculaire et fonctionnelle du complexe multi-protéique de BAP1 et se présente parmi les premiers travaux décrivant sa régulation par des modifications post-traductionnelles. D’abord, nous avons défini la composition du corps du complexe BAP1 ainsi que ses principaux partenaires d’interaction. Ensuite, nous nous sommes spécifiquement intéressés a investiguer d’avantage deux principaux aspects de la régulation de BAP1. Nous avons d’abord décrit l’inter-régulation entre deux composantes majeures du complexe BAP1, soit HCF-1 et OGT. D’une manière très intéressante, nous avons trouvé que le cofacteur HCF-1 est un important régulateur des niveaux protéiques d’OGT. En retour, OGT est requise pour la maturation protéolytique de HCF-1 en promouvant sa protéolyse par O-GlcNAcylation, un processus de régulation très important pour le bon fonctionnement de HCF-1. D’autre part, nous avons découvert un mécanisme unique de régulation de BAP1 médiée par l’ubiquitine ligase atypique UBE2O. en effet, UBE2O se caractérise par le fait qu’il s’agit aussi bien d’une ubiquitine conjuratrice et d’une ubiquitine ligase. UBE2O, multi-monoubiquitine BAP1 au niveau de son domaine NLS et promeut son exclusion du noyau, le séquestrant ainsi dans le cytoplasme. De façon importante, nos travaux ont permis de mettre de l’emphase sur le rôle de l’activité auto-catalytique de chacune de ces enzymes, soit l’activité d’auto-déubiquitination de BAP1 qui est requise pour la maintenance de sa localisation nucléaire ainsi que l’activité d’auto-ubiquitination d’UBE2O impliquée dans son transport nucléo-cytoplasmique. De manière significative, nous avons trouvé que des défauts au niveau de l’auto-déubiquitination de BAP1 due à des mutations associées à certains cancers indiquent l’importance d’une propre regulation de cette déubiquitinase pour les processus associés à la suppression de tumeurs.
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L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle qui joue un rôle majeur dans la régulation d’une multitude de processus cellulaires. Dans cette thèse, je discuterai de la caractérisation de deux protéines, BRCA1 et BAP1, soit deux suppresseurs de tumeurs fonctionnellement reliés. BRCA1, une ubiquitine ligase qui catalyse la liaison de l’ubiquitine à une protéine cible, est mutée dans les cancers du sein et de l'ovaire. Il est bien établi que cette protéine aide à maintenir la stabilité génomique suite à un bris double brin de l’ADN (BDB), et ce, à l’aide d’un mécanisme de réparation bien caractérisé appelé recombinaison homologue. Cependant, les mécanismes de régulation de BRCA1 suite à des stresses génotoxiques n’impliquant pas directement un BDB ne sont pas pleinement élucidés. Nous avons démontré que BRCA1 est régulée par dégradation protéasomale suite à une exposition des cellules à deux agents génotoxiques reconnus pour ne pas directement générer des BDBs, soit les rayons UV, qui provoquent la distorsion de l’hélice d’ADN, et le méthyle méthanesulfonate (MMS), qui entraîne l’alkylation de l’ADN. La dégradation de BRCA1 est réversible et indépendante des kinases associées à la voie des PI3 kinase, soit ATM, ATR et DNA-PK, protéines qui sont rapidement activées par les dommages à l’ADN. Nous proposons que la dégradation de BRCA1 prévienne son recrutement intempestif, ainsi que celui des facteurs qui lui sont associés, à des sites de dommages d’ADN qui ne sont pas des BDBs, et que cette régulation coordonne la réparation de l’ADN. L’enzyme de déubiquitination BAP1 a initialement été identifiée comme une protéine capable d’interagir avec BRCA1 et de réguler sa fonction. Elle est également connue pour sa capacité à se lier avec les protéines du groupe Polycomb, ASXL1 et ASXL2. Cependant, l’importance de ces interactions n’a toujours pas été établie. Nous avons démontré que BAP1 forme deux complexes protéiques mutuellement exclusifs avec ASXL1 et ASXL2. Ces interactions sont critiques pour la liaison de BAP1 à l’ubiquitine ainsi que pour la stimulation de son activité enzymatique envers l’histone H2A. Nous avons également identifié des mutations de BAP1 dérivées de cancers qui empêchent à la fois son interaction avec ASXL1 et AXSL2, et son activité de déubiquitinase, ce qui fournit un lien mécanistique direct entre la déubiquitination de H2A et la tumorigenèse. Élucider les mécanismes de régulation de BRCA1 et BAP1 menera à une meilleure compréhension de leurs rôles de suppresseurs de tumeurs, permettant ainsi d’établir de nouvelles stratégies de diagnostic et traitement du cancer.
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Background: Neutrophils have an impressive array of microbicidal weapons, and in the presence of a pathogen, progress from a quiescent state in the bloodstream to a completely activated state. Failure to regulate this activation, for example, when the blood is flooded with cytokines after severe trauma, causes inappropriate neutrophil activation that paradoxically, is associated with tissue and organ damage. Acidic proteomic maps of quiescent human neutrophils were analyzed and compared to those of activated neutrophils from severe trauma patients. The analysis revealed 114 spots whose measured volumes differed between activated and quiescent neutrophils, with 27 upregulated and 87 downregulated in trauma conditions. Among the identified proteins, grancalcin, S100-A9 and CACNB2 reinforce observed correlations between motility and ion flux, ANXA3, SNAP, FGD1 and Zfyve19 are involved in vesicular transport and exocytosis, and GSTP1, HSPA1 HSPA1L, MAOB, UCH-L5, and PPA1 presented evidence that activated neutrophils may have diminished protection against oxidative damage and are prone to apoptosis. These are discussed, along with proteins involved in cytoskeleton reorganization, reactive oxygen species production, and ion flux. Proteins such as Zfyve19, MAOB and albumin-like protein were described for the first time in the neutrophil. In this work we achieved the identification of several proteins potentially involved in inflammatory signaling after trauma, as well as proteins described for the first time in neutrophils.
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CYLD is a deubiquitinating enzyme, which negatively regulates NF-κB signaling by removing Lys63-linked polyubiquitin chains from its substrates. In mice, there are two variants of CYLD: full-length CYLD (FL-CYLD) and its short splice variant sCYLD. sCYLD lacks the NEMO and TRAF2 binding sites and CYLDex7/8 mice, which have been generated in our laboratory, overexpress sCYLD in the absence of the full length transcript. In this thesis, we show that bone marrow-derived macrophages (BMDCs) overexpressing sCYLD display a hyperactive phenotype. They have increased levels of the inflammatory cytokines IL-6 and TNFα, have exaggerated stimulatory capacity and fail to induce tolerance in in vivo experiments. CYLDex7/8 BMDCs have increased levels of nuclear Bcl-3, which we could show to be directly induced by sCYLD expression. NF-κB signaling was markedly upregulated in CYLDex7/8 BMDCs.rnBcl-3 overexpressing BMDCs with normal CYLD expression, however, were not hyperactive, suggesting that Bcl-3 overexpression is not sufficient for causing the observed phenotype. Taken together we propose a model in which the exclusive overexpression of sCYLD with high nuclear levels of Bcl-3 in BMDCs is accompanied by an increased NF-κB activation, resulting in a hyperactive phenotype.rnWe further analyzed macrophages overexpressing sCYLD using the LysMcre CyldFL/FL strain, but could not detect differences in activation marker expression, cytokine secretion or iNOS production. LysMcre CyldFL/FL mice immunized with MOG35-55 peptide showed a more severe course of experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE), which could not be explained by enhanced levels of MHC class II on CNS-resident macrophages and microglia or increased T cell infiltration.rnMice overexpressing Bcl-3 in T cells develop spontaneous colitis. They have less peripheral memory/effector T cells and less Th1 cells, whereas Th17 numbers are normal. Naïve T cells overexpressing Bcl-3 show defects in in vitro differentiation to the Th1 or Th17 fate. CD4+ T cells overexpressing Bcl-3 show enhanced survival capacity in in vitro culture, but have a defect in proliferative capacity when stimulated in vitro or when adoptively transferred into lymphopenic hosts.
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L’ubiquitination est une modification post-traductionnelle qui joue un rôle majeur dans la régulation d’une multitude de processus cellulaires. Dans cette thèse, je discuterai de la caractérisation de deux protéines, BRCA1 et BAP1, soit deux suppresseurs de tumeurs fonctionnellement reliés. BRCA1, une ubiquitine ligase qui catalyse la liaison de l’ubiquitine à une protéine cible, est mutée dans les cancers du sein et de l'ovaire. Il est bien établi que cette protéine aide à maintenir la stabilité génomique suite à un bris double brin de l’ADN (BDB), et ce, à l’aide d’un mécanisme de réparation bien caractérisé appelé recombinaison homologue. Cependant, les mécanismes de régulation de BRCA1 suite à des stresses génotoxiques n’impliquant pas directement un BDB ne sont pas pleinement élucidés. Nous avons démontré que BRCA1 est régulée par dégradation protéasomale suite à une exposition des cellules à deux agents génotoxiques reconnus pour ne pas directement générer des BDBs, soit les rayons UV, qui provoquent la distorsion de l’hélice d’ADN, et le méthyle méthanesulfonate (MMS), qui entraîne l’alkylation de l’ADN. La dégradation de BRCA1 est réversible et indépendante des kinases associées à la voie des PI3 kinase, soit ATM, ATR et DNA-PK, protéines qui sont rapidement activées par les dommages à l’ADN. Nous proposons que la dégradation de BRCA1 prévienne son recrutement intempestif, ainsi que celui des facteurs qui lui sont associés, à des sites de dommages d’ADN qui ne sont pas des BDBs, et que cette régulation coordonne la réparation de l’ADN. L’enzyme de déubiquitination BAP1 a initialement été identifiée comme une protéine capable d’interagir avec BRCA1 et de réguler sa fonction. Elle est également connue pour sa capacité à se lier avec les protéines du groupe Polycomb, ASXL1 et ASXL2. Cependant, l’importance de ces interactions n’a toujours pas été établie. Nous avons démontré que BAP1 forme deux complexes protéiques mutuellement exclusifs avec ASXL1 et ASXL2. Ces interactions sont critiques pour la liaison de BAP1 à l’ubiquitine ainsi que pour la stimulation de son activité enzymatique envers l’histone H2A. Nous avons également identifié des mutations de BAP1 dérivées de cancers qui empêchent à la fois son interaction avec ASXL1 et AXSL2, et son activité de déubiquitinase, ce qui fournit un lien mécanistique direct entre la déubiquitination de H2A et la tumorigenèse. Élucider les mécanismes de régulation de BRCA1 et BAP1 menera à une meilleure compréhension de leurs rôles de suppresseurs de tumeurs, permettant ainsi d’établir de nouvelles stratégies de diagnostic et traitement du cancer.
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Nutrient restriction during the early stages of life usually leads to alterations in glucose homeostasis, mainly insulin secretion and sensitivity, increasing the risk of metabolic disorders in adulthood. Despite growing evidence regarding the importance of insulin clearance during glucose homeostasis in health and disease, no information exists about this process in malnourished animals. Thus, in the present study, we aimed to determine the effect of a nutrient-restricted diet on insulin clearance using a model in which 30-d-old C57BL/6 mice were exposed to a protein-restricted diet for 14 weeks. After this period, we evaluated many metabolic variables and extracted pancreatic islet, liver, gastrocnemius muscle (GCK) and white adipose tissue samples from the control (normal-protein diet) and restricted (low-protein diet, LP) mice. Insulin concentrations were determined using RIA and protein expression and phosphorylation by Western blot analysis. The LP mice exhibited lower body weight, glycaemia, and insulinaemia, increased glucose tolerance and altered insulin dynamics after the glucose challenge. The improved glucose tolerance could partially be explained by an increase in insulin sensitivity through the phosphorylation of the insulin receptor/protein kinase B and AMP-activated protein kinase/acetyl-CoA carboxylase in the liver, whereas the changes in insulin dynamics could be attributed to reduced insulin secretion coupled with reduced insulin clearance and lower insulin-degrading enzyme (IDE) expression in the liver and GCK. In summary, protein-restricted mice not only produce and secrete less insulin, but also remove and degrade less insulin. This phenomenon has the double benefit of sparing insulin while prolonging and potentiating its effects, probably due to the lower expression of IDE in the liver, possibly with long-term consequences.