Na+/K+-ATPase activity modulation
Dotaz
Zobrazit nápovědu
Cathepsin D is an aspartic peptidase involved in cellular processes including proliferation and apoptosis and implicated in human pathologies such as cancer and neurodegeneration. Our knowledge about the relationship between proteolysis and bioactive sphingolipids is still very limited. Here, we describe a complex pattern of modulation of the peptidolytic activity of cathepsin D by sphingolipids. A panel of sphingolipid derivatives was screened in a FRET-based assay; these molecules demonstrated negative or positive modulation of cathepsin D peptidolytic activity, depending on the sphingolipid structure. Certain sphingosines and ceramides inhibited cathepsin D in the submicromolar range, and structural requirements for this inhibitory effect were evaluated. The interaction of cathepsin D with sphingolipids was also demonstrated by fluorescence polarization measurements and determined to follow a competitive inhibition mode. In contrast, monoester phosphosphingolipids, especially ceramide-1-phosphate, were identified as activators of cathepsin D peptidolytic activity at submicromolar concentrations. Thus, sphingolipids and phosphosphingolipids, known to be antagonistic in their cell-signaling functions, displayed opposite modulation of cathepsin D. Sphingolipid-based modulators of cathepsin D are potentially involved in the control of cathepsin D-dependent processes and might serve as a scaffold for the development of novel regulators of this therapeutic target.
- MeSH
- apoptóza účinky léků MeSH
- ceramidy chemie metabolismus farmakologie MeSH
- fluorescenční polarizace MeSH
- fosforylace MeSH
- kathepsin D chemie metabolismus MeSH
- kinetika MeSH
- lidé MeSH
- nádory enzymologie patologie MeSH
- proteolýza účinky léků MeSH
- rezonanční přenos fluorescenční energie MeSH
- sfingosin chemie metabolismus farmakologie MeSH
- signální transdukce účinky léků MeSH
- vazba proteinů MeSH
- vazebná místa MeSH
- vztahy mezi strukturou a aktivitou MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
NMDA receptory společně s dalšími typy ionotropních glutamátových receptorů zprostředkovávají excitační synaptický přenos mezi neurony centrální nervové soustavy. Jejich nadměrná aktivace vede k excitotoxické smrti neuronů a podílí se tak na vzniku některých psychiatrických a neurologických onemocnění. Cílem tohoto článku je podat přehled o funkčních a molekulárních vlastnostech NMDA receptorů a ukázat na příkladu působení dvou farmakologických látek s různým mechanizmem působení – APV a memantinu, jaký vliv budou mít na fázicky a tonicky aktivované NMDA receptory.
NMDA receptors, together with other types of ionotropic glutamate receptors, mediate excitatory synaptic transmission between neurons in central nervous system. Over stimulation of these receptors leads to excitotoxic neurodegeneration and plays a role in pathogenesis of some psychiatric and neurological diseases. The aim of this paper is to review functional and molecular properties of NMDA receptors and to show how two pharmacologically active substances with different mechanisms of action (APV and memantine) affect phasic and tonic activity of NMDA receptors.
Metastazující maligní melanom se řadí mezi nejobtížněji léčitelné diagnózy s mediánem přežití mezi 6 a 9 měsíci. Přežití 5 a více let se uvádí pouze v 1–2 % případů. Ročně umírá v ČR na melanom téměř 350 osob. Na první pohled se toto číslo nezdá dramatické, ale značně nabývá na významu při skutečnosti, že se jedná obvykle o jedince v produktivním věku. Dosavadním standardem léčby, který slouží k hodnocení účinnosti nových preparátů, je již 35 let dakarbazin, jehož léčebná odpověď se pohybuje v rozmezí 15–20 %. Výsledky klinických studií posledních dvou let zásadně změnily přístup k léčbě metastazujícího melanomu. Jako účinné se ukázaly dva směry, které jsou ve své biologické podstatě zcela odlišné: léčba imunomodulační zaměřená na aktivaci T-lymfocytů (a celého imunitního systému) a léčba cílená zaměřená na blokaci mutace genů v melanomu. Ipilimumab, monoklonální protilátka namířená proti antigenu CTLA-4, dokázal jako první molekula v historii statisticky signifikantně prodloužit celkové přežívání pacientů s metastazujícím melanomem.
Metastatic malignant melanoma is one of the cancers that are most difficult to treat, with a median survival ranging from six to nine months. The reported five-year or longer survival rates are 1-2 %. Melanoma accounts for nearly 350 deaths in the Czech Republic each year. At first sight, this number does not seem dramatic, but it becomes considerably more significant in the light of the fact that most deaths occur in the productive age group. Dacarbazine that has been the standard first-line therapy for 35 years and serves as a reference in testing novel drugs induces therapeutic response in 15-20 % of patients. The results of clinical trials obtained over the last two years have substantially changed the therapeutic approach to metastatic melanoma. Two therapeutic strategies differing in their biological nature have proved effective: immune modulation leading to activation of T-lymphocytes (and of the immune system in general) and therapy targeting the gene mutation in melanoma.
- Klíčová slova
- anti-CTLA-4, gen BRAF,
- MeSH
- antigen CTLA-4 imunologie terapeutické užití MeSH
- imunomodulace MeSH
- ipilimumab MeSH
- lidé MeSH
- melanom farmakoterapie imunologie MeSH
- metastázy nádorů MeSH
- monoklonální protilátky imunologie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- protilátky nádorové imunologie škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- vztah mezi dávkou a účinkem léčiva MeSH
- záchranná terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Cytokiny hrají klíčovou úlohu v komunikaci mezi buň kami imunitního systému a účastní se regulace jejich přísunu, diferenciace, modulace buněčných funkcí (aktivace/inhibice) a konečně regulují i pochody vedoucí k programované buněčné smrti pomocí apoptózy. U alergického zánětu je dysregulace cytokinových interakcí obzvláště důležitá. Nepřiměřená aktivace epiteliálních buněk a př irozených lymfoidních buněk u geneticky predisponovaných jedinců je zodpovědná za deviaci Th-buněk smě rem k Th2- nebo Th17-cytokinovým profilů m a akumulaci efektorových buněk, zejména mastocytů , eosinofilů nebo neutrofilů . Produkce cytokinů v místě alergické reakce může být potlačena glukokortikoidy a moderními antihistaminiky, ale nejúčinně jší imunomodulací je indukce T-regulačních buněk produkujících protizánětlivé cytokiny, ke které dochází u pacientů léčených alergenovou imunoterapií. S ohledem na současný pokrok v molekulární biologii představují perspektivní nástroj k léčbě pacientů rezistentních ke standardním terapeutickým postupům také zásahy proti individuálním cytokinům pomocí monoklonálních protilátek a rekombinantních solubilních receptorů.
Cytokines play a key role in communications of immune cells and are involved in regulation of cell trafficking, differentiation , modulation of cell functions (activation/inhibition) and finally regulate processes leading to programmed cell death by apoptosis. In allergi c inflammation, dysregulation of cytokine interactions is particularly important. Inappropriate activation of epithelial cells and innate immune cells by allergens in genetically predisposed subjects is responsible the deviation of Th cells responses into Th2 and Th17 cytokine profiles and accumulation of effector cells, particularly mast cells, eosinophils, and neutrophils. Cytokines produced in the site of allergic reaction may be downregulated by glucocorticosteroids and modern antihistaminics but the most effective immunomodulation is the induction of T regulatory cells producing antiinflammatory cytokines in patients treated by allergen immunotherapy. With respect to current progress in molecular biology , targeting of individual cytokines by monoclonal antibodies and recombinant soluble receptors represent new perspective tools to treat patients with allergic diseases resistent to standard therapeutical regimes.
- MeSH
- alergie * farmakoterapie imunologie terapie MeSH
- biologická terapie trendy MeSH
- CD4-pozitivní T-lymfocyty imunologie účinky léků MeSH
- cytokiny * imunologie účinky léků MeSH
- desenzibilizace imunologická MeSH
- imunomodulace MeSH
- lidé MeSH
- zánět imunologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přednášky MeSH
Závěrečná zpráva o řešení grantu Interní grantové agentury MZ ČR
129 l. : tab. ; 32 cm
Navrhovaná studie řeší vzájemné vztahy mezi hladinami neuroaktivních steroidů a homocysteinu za fyziologických a patologických podmínek a vliv vnějších i vnitřních faktorů na enzymy zodpovědné za tvorbu neurosteroidů. Výsledky navrhované studie přispějík pochopení patogeneze některých autoimunitních, gonadálních a duševních onemocnění a na steroidech závislých kancerogenních stavů.; The proposed grant is studying the interactions between the levels of neuroactive steroids and homocysteine in physiological and pathological conditions and the influence of exogenous and endogenous factors on the activity of steroidogenic. The results of proposed study could help to understand the pathogenesis of some autoimmune, gonadal and nervous disorders, and some steroid-dependent cancers.
- MeSH
- GABA modulátory MeSH
- homocystein MeSH
- pregnenolon MeSH
- progesteronreduktasa MeSH
- receptory N-methyl-D-aspartátu MeSH
- sulfatasy MeSH
- sulfotransferasy MeSH
- Konspekt
- Fyziologie člověka a srovnávací fyziologie
- NLK Obory
- endokrinologie
- biochemie
- vnitřní lékařství
- NLK Publikační typ
- závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR
This research was focused on a study of the binding properties of a series of cholinesterase reactivators compounds K075 (1), K027 (2) and inhibitors compounds K524, K009 and 7-MEOTA (3-5) with calf thymus DNA. The nature of the interactions between compounds 1-5 and DNA were studied using spectroscopic techniques (UV-vis, fluorescence spectroscopy and circular dichroism). The binding constants for complexes of cholinesterase modulators with DNA were determined from UV-vis spectroscopic titrations (K=0.5 × 10(4)-8.9 × 10(5)M(-1)). The ability of the prepared analogues to relax topoisomerase I was studied with electrophoretic techniques and it was proved that ligands 4 and 5 inhibited this enzyme at a concentration of 30 μM. The biological activity of the novel compounds was assessed through an examination of changes in cell cycle distribution, mitochondrial membrane potential and cellular viability. Inhibitors 3-5 exhibited a cytotoxic effect on HL-60 (human acute promyelocytic leukaemia) cell culture, demonstrated a tendency to affect mitochondrial physiology and viability, and also forced cells to accumulate in the G1/G0-phase of the cell cycle. The cholinesterase reactivators 1 and 2 were found relatively save from the point of view of DNA binding, whereas cholinesterase inhibitors 3-5 resulted as strong DNA binding agents that limit their plausible use.
- MeSH
- aktivátory enzymů chemie metabolismus toxicita MeSH
- buněčný cyklus účinky léků MeSH
- cholinesterasové inhibitory chemie metabolismus toxicita MeSH
- cholinesterasy metabolismus MeSH
- cirkulární dichroismus MeSH
- DNA-topoisomerasy I chemie metabolismus MeSH
- DNA chemie metabolismus MeSH
- HL-60 buňky MeSH
- lidé MeSH
- membránový potenciál mitochondrií účinky léků MeSH
- skot MeSH
- termodynamika MeSH
- viabilita buněk účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- skot MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- Klíčová slova
- stres a imunitný systém, fyzická aktivita, NK bunky a ich funkcia, imunosupresia, infekcie horných dýchacích ciest, imunostimulačné preparáty, beta-glutan,
- MeSH
- buňky NK imunologie MeSH
- fyziologický stres imunologie MeSH
- glukany imunologie terapeutické užití MeSH
- imunologické faktory imunologie terapeutické užití MeSH
- infekce dýchací soustavy imunologie MeSH
- lidé MeSH
- pohybová aktivita imunologie MeSH
- psychický stres imunologie MeSH
- sporty MeSH
- statistika jako téma MeSH
- výsledek terapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Na(+)/H(+) antiporters may recognize all alkali-metal cations as substrates but may transport them selectively. Plasma-membrane Zygosaccharomyces rouxii Sod2-22 antiporter exports Na(+) and Li(+), but not K(+). The molecular basis of this selectivity is unknown. We combined protein structure modeling, site-directed mutagenesis, phenotype analysis and cation efflux measurements to localize and characterize the cation selectivity region. A three-dimensional model of the ZrSod2-22 transmembrane domain was generated based on the X-ray structure of the Escherichia coli NhaA antiporter and primary sequence alignments with homologous yeast antiporters. The model suggested a close proximity of Thr141, Ala179 and Val375 from transmembrane segments 4, 5 and 11, respectively, forming a hydrophobic hole in the putative cation pathway's core. A series of mutagenesis experiments verified the model and showed that structural modifications of the hole resulted in altered cation selectivity and transport activity. The triple ZrSod2-22 mutant T141S-A179T-V375I gained K(+) transport capacity. The point mutation A179T restricted the antiporter substrate specificity to Li(+) and reduced its transport activity, while serine at this position preserved the native cation selectivity. The negative effect of the A179T mutation can be eliminated by introducing a second mutation, T141S or T141A, in the preceding transmembrane domain. Our experimental results confirm that the three residues found through modeling play a central role in the determination of cation selectivity and transport activity in Z. rouxii Na(+)/H(+) antiporter and that the cation selectivity can be modulated by repositioning a single local methyl group.
- MeSH
- bodová mutace MeSH
- draslík metabolismus MeSH
- fungální proteiny chemie genetika metabolismus MeSH
- hydrofobní a hydrofilní interakce MeSH
- kationty metabolismus MeSH
- konformace proteinů MeSH
- lithium metabolismus MeSH
- molekulární modely MeSH
- molekulární sekvence - údaje MeSH
- Na(+)-H(+) antiport chemie genetika metabolismus MeSH
- sekvence aminokyselin MeSH
- sodík metabolismus MeSH
- substrátová specifita MeSH
- Zygosaccharomyces chemie genetika metabolismus MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH