The Quorum-Sensing Molecules Farnesol/Homoserine Lactone and Dodecanol Operate via Distinct Modes of Action in Candida albicans.

Living as a commensal, Candida albicans must adapt and respond to environmental cues generated by the mammalian host and by microbes comprising the natural flora. These signals have opposing effects on C. albicans, with host cues promoting the yeast-to-hyphal transition and bacteria-derived quorum-sensing molecules inhibiting hyphal development. Hyphal development is regulated through modulation of the cyclic AMP (cAMP)/protein kinase A (PKA) signaling pathway, and it has been postulated that quorum-sensing molecules can affect filamentation by inhibiting the cAMP pathway. Here, we show that both farnesol and 3-oxo-C(12)-homoserine lactone, a quorum-sensing molecule secreted by Pseudomonas aeruginosa, block hyphal development by affecting cAMP signaling; they both directly inhibited the activity of the Candida adenylyl cyclase, Cyr1p. In contrast, the 12-carbon alcohol dodecanol appeared to modulate hyphal development and the cAMP signaling pathway without directly affecting the activity of Cyr1p. Instead, we show that dodecanol exerted its effects through a mechanism involving the C. albicans hyphal repressor, Sfl1p. Deletion of SFL1 did not affect the response to farnesol but did interfere with the response to dodecanol. Therefore, quorum sensing in C. albicans is mediated via multiple mechanisms of action. Interestingly, our experiments raise the possibility that the Burkholderia cenocepacia diffusible signal factor, BDSF, also mediates its effects via Sfl1p, suggesting that dodecanol's mode of action, but not farnesol or 3-oxo-C(12)-homoserine lactone, may be used by other quorum-sensing molecules.

Biological effect of 1-dodecanol in teneral and post-teneral Rhodnius prolixus and Triatoma infestans (Hemiptera: Reduviidae)

Topical application of 1-dodecanol was significantly more toxic against teneral first nymphs (1-3 h old) than post-teneral first nymphs (24 h old). The lethal dose ratios were 711,500 for Rhodnius prolixus and 3613 for Triatoma infestans. No significative difference between LD50 was found when 1-dodecanol was injected in recently hatched adult R. prolixus (1-4 h old) nor in older adults (24 h old). These values were similar to those calculated for deltamethrin (an effective triatomicide), showing that 1-dodecanol had no insecticidal properties when it was applied by injection. Topical application of high dose of 1-dodecanol (1 µg/i) on teneral first nymphs of R. prolixus, produced an interruption of the darkening process of the cuticle, and probably in the development of its physiological properties.

Preparation and antitubercular activity of lipophilic diamines and amino alcohols

A series of diamines and amino alcohols derived from 1-dodecanol, 1-tetradecanol, 1,2-dodecanediol and 1,2-tetradecanediol were synthesized and tested for their antitubercular activity. Compounds 3, 8 and 9 were found to be the most active (MIC of 6.25 ¼g/mL). Nine other compounds displayed activity against Mycobacterium tuberculosis, with a MIC of 12.5 ¼g/mL.

The in vitro activity of fatty diamines and amino alcohols against mixed amastigote and trypomastigote Trypanosoma cruzi forms

Four diamines and three amino alcohols derived from 1-decanol, 1-dodecanol and 1,2-dodecanediol were evaluated in an in vitro assay against a mixture of trypomastigote and intracellular amastigote forms of Trypanosoma cruzi. Two of these compounds (6 and 7) showed better activity against both proliferative stages of T. cruzi than the positive control benznidazole, three were of similar potency (1, 2 and 5) and two were less active (3 and 4).

Changes in the aroma of organic passion fruit (Passiflora edulis Sims f. flavicarpa Deg.) during ripeness

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

Investigation of the interaction of alkali ions with surfactant head groups for the formation of lyotropic biaxial nematic phase via optical birefringence measurements.

Lyotropic liquid crystals exhibiting nematic phases were obtained from the mixtures potassium laurate/alkali sulfate salts (M2SO4)/1-undecanol (UndeOH)/water and sodium dodecyl sulfate (SDS)/M2SO4/1-dodecanol (DDeOH)/water, where M2SO4 represents the alkali sulfate salts being Li2SO4, Na2SO4, K2SO4, Rb2SO4 or Cs2SO4. The birefringences measurements were performed via laser conoscopy. Our results indicated that cosmotropic and chaotropic behaviors of both ions and head groups are very important to obtain lyotropic biaxial nematic phase. To obtain the biaxial nematic phase, surfactant head group and ion present in lyotropic mixture have relatively opposite behavior, e.g. one more cosmotropic (more chaotropic) other less cosmotropic (less chaotropic) or vice versa.

Evolutionäre Veränderungen in der Nutzung redox-aktiver Aminosäuren und ihre Ursachen

Gewebe, Zellen und speziell Zellkompartimente unterscheiden sich in ihrer Sauerstoffkonzentration, Stoffwechselrate und in der Konzentration an gebildeten reaktiven Sauerstoffspezies. Um eine mögliche Änderung in der Aminosäurennutzung durch den Einfluss von Sauerstoff und seinen reaktiven Spezies untersuchen zu können wurden, Bereiche bzw. Kompartimente der menschlichen Zelle definiert, die einen Referenzrahmen bildeten und bekannt dafür sind, einen relativ hohen Grad an reaktiven Sauerstoffspezies aufzuweisen. Aus dem Vergleich wurde deutlich, dass vor allem die beiden redox-aktiven und schwefeltragenden Aminosäuren Cystein und Methionin durch eine besondere Verteilung und Nutzung charakterisiert sind. Cystein ist hierbei diejenige Aminosäure mit den deutlichsten Änderungen in den fünf untersuchten Modellen der oxidativen Belastung. In all diesen Modellen war die Nutzung von Cystein deutlich reduziert, wohingegen Methionin in Proteinen des Mitochondriums und der Elektronentransportkette angereichert war. Dieser auf den ersten Blick paradoxe Unterschied zwischen Cystein und Methionin wurde näher untersucht, indem die differenzierte Methioninnutzung in verschiedenen Zellkompartimenten von Homo sapiens charakterisiert wurde.rnDie sehr leicht zu oxidierende Aminosäure Methionin zeigt ein ungewöhnliches Verteilungsmuster in ihrer Nutzungshäufigkeit. Entgegen mancher Erwartung wird Methionin in zellulären Bereichen hoher oxidativer Belastung und starker Radikalproduktion intensiv verwendet. Dieses Verteilungsmuster findet man sowohl im intrazellulären Vergleich, als auch im Vergleich verschiedener Spezies untereinander, was daraufhin deutet, dass es einen lokalen Bedarf an redox-aktiven Aminosäuren gibt, der einen sehr starken Effekt auf die Nutzungshäufigkeit von Methionin ausübt. Eine hohe Stoffwechselrate, die im Allgemeinen mit einer erhöhten Produktion von Oxidantien assoziiert wird, scheint ein maßgeblicher Faktor der Akkumulation von Methionin in Proteinen der Atmungskette zu sein. Die Notwendigkeit, oxidiertes Antioxidans wieder zu reduzieren, findet auch bei Methionin Anwendung, denn zu Methioninsulfoxid oxidiertes Methionin wird durch die Methioninsulfoxidreduktase wieder zu Methionin reduziert. Daher kann die spezifische Akkumulation von Methionin in Proteinen, die verstärkt reaktiven Sauerstoffspezies ausgesetzt sind, als eine systematische Strategie angesehen werden, um andere labile Strukturen vor ungewollter Oxidation zu schützen. rnDa Cystein in allen untersuchten Modellen der oxidativen Belastung und im Besonderen in Membranproteinen der inneren Mitochondrienmembran lebensspannenabhängig depletiert war, wurde dieses Merkmal näher untersucht. Deshalb wurde die Hypothese getestet, ob ein besonderer Redox-Mechanismus der Thiolfunktion für diese selektive Depletion einer im Allgemeinen als harmlos oder antioxidativ geltenden Aminosäure verantwortlich ist. Um den Effekt von Cysteinresten in Membranen nachzustellen, wurden primäre humane Lungenfibroblasten (IMR90) mit diversen Modellsubstanzen behandelt. Geringe Konzentrationen der lipophilen Substanz Dodecanthiol verursachten eine signifikante Toxizität in IMR90-Zellen, die von einer schnellen Zunahme an polyubiquitinierten Proteinen und anderen Indikatoren des proteotoxischen Stresses, wie Sequestosom 1 (P62), HSP70 und HSP90 begleitet wurde. Dieser Effekt konnte spezifisch der Chemie der Thiolfunktion in Membranen zugeordnet werden, da Dodecanol (DOH), Dodecylmethylsulfid (DMS), Butanthiol oder wasserlösliche Thiole weder eine cytotoxische Wirkung noch eine Polyubiquitinierung von Proteinen verursachten. Die Ergebnisse stimmen mit der Hypothese überein, dass Thiole innerhalb von biologischen Membranen als radikalische Kettentransferagentien wirken. Diese Eigenschaft wird in der Polymerchemie durch Nutzung von lipophilen Thiolen in hydrophoben Milieus technisch für die Produktion von Polymeren benutzt. Da die Thiylradikal-spezifische Reaktion von cis-Fettsäuren zu trans-Fettsäuren in 12SH behandelten Zellen verstärkt ablief, kann gefolgert werden, dass 12SH zellulär radikalisiert wurde. In lebenden Organismen kann demnach die Oxidation von Cystein die Schädigung von Membranen beschleunigen und damit Einfallstore für die laterale Radikalisierung von integralen Membranproteinen schaffen, welche möglicherweise der Langlebigkeit abträglich ist, zumindest, wenn sie in der inneren Mitochondrienmembran auftritt.