Etiketter

onsdag 8 oktober 2014

Filovirukset yleensäkin vaativat isäntäsolun endosomaalisia kysteiiniproteaaseia sisäänmenoon.



J Virol. 2012 Mar;86(6):3284-92. doi: 10.1128/JVI.06346-11. Epub 2012 Jan 11. Filoviruses require endosomal cysteine proteases for entry but exhibit distinct protease preferences.
Misasi J1, Chandran K, Yang JY, Considine B, Filone CM, Côté M, Sullivan N, Fabozzi G, Hensley L, Cunningham J.

Abstract

Filoviruses are enveloped viruses that cause sporadic outbreaks of severe hemorrhagic fever [CDC, MMWR Morb. Mortal. Wkly. Rep. 50:73-77, 2001; Colebunders and Borchert, J. Infect. 40:16-20, 2000; Colebunders et al., J. Infect. Dis. 196(Suppl. 2):S148-S153, 2007; Geisbert and Jahrling, Nat. Med. 10:S110-S121, 2004]. Previous studies revealed that endosomal cysteine proteases are host factors for ebolavirus Zaire (Chandran et al., Science 308:1643-1645, 2005; Schornberg et al., J. Virol. 80:4174-4178, 2006). In this report, we show that infection mediated by glycoproteins from other phylogenetically diverse filoviruses are also dependent on these proteases and provide additional evidence indicating that they cleave GP1 and expose the binding domain for the critical host factor Niemann-Pick C1. Using selective inhibitors and knockout-derived cell lines, we show that the ebolaviruses Zaire and Cote d'Ivoire are strongly dependent on cathepsin B, while the ebolaviruses Sudan and Reston and Marburg virus are not. Taking advantage of previous studies of cathepsin B inhibitor-resistant viruses (Wong et al., J. Virol. 84:163-175, 2010), we found that virus-specific differences in the requirement for cathepsin B are correlated with sequence polymorphisms at residues 47 in GP1 and 584 in GP2. We applied these findings to the analysis of additional ebolavirus isolates and correctly predicted that the newly identified ebolavirus species Bundibugyo, containing D47 and I584, is cathepsin B dependent and that ebolavirus Zaire-1995, the single known isolate of ebolavirus Zaire that lacks D47, is not. We also obtained evidence for virus-specific differences in the role of cathepsin L, including cooperation with cathepsin B. These studies strongly suggest that the use of endosomal cysteine proteases as host factors for entry is a general property of members of the family Filoviridae.
Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter: , ,

Ebolan tekemää soluvauriota pahentaa soluproteaasien vapautuminen hapantuvaan solunulkomiljööseen

LÄHDE: Virology. 2007 Feb 5;358(1):1-9. Epub 2006 Sep 18. Release of cellular proteases into the acidic extracellular milieu exacerbates Ebola virus-induced cell damage.
Barrientos LG1, Rollin PE.

TIIVISTELMÄ Abstract

 Solua kovasti vaurioittava ebolavirus toimii  suurimmaksi osaksi  tuntemattomalla mekanismilla. 
Tässä tutkijat vuonna 2007 koettavat  antaa näyttöä siitä, että progressiivinen happamuuden kasvu solunulkoisessa miljöössä ( asidoottisuus), mitä ebolalla varurioitunut solu  aiheuttaa-  ja  samalla  vähentyneet pitoisuudet  luonnollisia  cysteiiniproteaasi-estäjiä  tekevät solut vaurioalttiiksi aivan kontrolloimattomalle extrasellulaarisen matrixin (ECM)   osasten proteolyysille  ( eli solunulkomatrixin hajoamiselle)  vapautuneitten  aktiivien endosomaalisten katepsiinien kautta  ja täten edelleen  pahenee ebolaviruksen aiheuttama solutuho. 
  • Ebola virus is highly cytopathic through mechanisms that are largely unknown. We present evidence that progressive acidification of the extracellular milieu by Ebola virus-infected cells combined with reduced levels of natural cysteine protease inhibitor makes the cells vulnerable to uncontrolled proteolysis of extracellular matrix components by released active endosomal cathepsins, thereby exacerbating Ebola virus-induced cell destruction. 

 Tässä aktiivisuudessa on osoittautunut kriittiseksi  solupinnan mikromiljöö. Jos voidaan blokeerata  katepsiininestäjällä,  tuo proteolyyttinen( valkuaista hajoittava) aktiivisuus, saadaan huomattavaa paranemista,  mitä tulee viruksen sytopaattisuuteen ja solun elossapysymiseen,  vaikka viruslasti  rasitus olisikin  huima
  • The cell surface microenvironment was shown to be crucial in aiding this activity. Blocking the proteolytic activity with the cathepsin inhibitor E64 resulted in remarkable improvements with respect to viral cytopathicity and cell survival despite an overwhelmingly high viral load.
 Tässä piilee  tehokas virusstrategia: Virus koettaa   tehostaa  omaa  infektoimiskykyään:  koettamalla  entsymaattisesti  hajoittaa matrixia ja saada aikaan  asiaa  edistävän  proteaasien ja inhibiittorien epätasapainon sekä metabolisen asidoosin.   Sitten  seuraa se ebolalle tyypillinen  huomattava patogeenisyys.
  •  We propose that the observed enzymatic matrix degradation, enhanced by an associated protease/inhibitor imbalance and metabolic acidosis, represents an effective viral strategy to boost infection and underlies, in part, the remarkable pathogenesis caused by Ebola virus.
 In vitro ja in vivo tutkimuksilla voidaan   vahvistaa, onko hemorrhagista aktiivisuutta omaava  soluproteaasi   se johtava syy  verisuonten   vuotamiseen- mikä on Ebola-viruksen  aiheuttaman hemorrhagisen kuumeen  tunnusmerkkinä - ja   ebolviruksen  aihuttaman  solukuoleman  selityksenä.

  •  Further in vitro and in vivo research will establish whether a cellular protease with hemorrhagic activity is the leading cause of vascular leakage-the hallmark of Ebola virus hemorrhagic fever-and help understand the 
Free full text
Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter: ,

Kysteiiniproteaasit ja niiden inhibiittorit

Lundista: 
 KYSTEIINIPROTEAASEJA   on neljä luokkaa poroteolyyttisiä entsyymejä:  Niitä on 30:stä  proteiiniperheessä.

Perhe C1: Papaiiniperhe:
Katepsiini B, Katepsiini L (, joilla on osuutta syövässä); Katepsiini K( osuutta  luun hajoamisessa) ja  loisten entsyymeitä, jotka vaikuttavat loisen ja isännän interaktiossa ( esim cruzipaiini Trypanosoma cruzi-loisesta, joka aiheuttaa Chagan tautia) .(huom:  Ebola aiheuttaa  solun endosomeista  katepsiinien  vapautumista)

Cysteine proteases are one of the four major classes of proteolytic enzymes. Based on 3D structures they are grouped in more than 30 protein families. Family C1 (the papain family) include cathepsins B and L (cancer involvement), cathepsin K (bone degradation) and parasitic enzymes essential for the parasite-host interaction (e.g., cruzipain from Trypanosoma cruzi; causing Chagas disease).

 Perhe C13 (legumaiiniperhe)  toimii  antigeenin  esityksessä .
 Family C13 (the legumain family) enzymes play key roles in antigen presentation

 Perhe C14 ( kaspaasiperhe) välittää apoptoosia.
and those of Family C14 (the caspase family) are mediators of apoptosis.

 Patogeenien bakteerien monet proteaasit ovat virulenssifaktoreista ja aiheuttavat vaikeita ongelmia  isäntäkehossa infektion aikana:
Many proteases of pathogenic bacteria are virulence factors and cause severe problems for the host at infections, 

Perhe25: gingipaiiniperhe  periodontiittia aiheuttavasta Porfyromonas gingivalis  bakteerista.
such as gingipains (Family C25) of Porhyromonas gingivalis in periodontitis,

Perhe C25. streptopaiiniperhe  Streptococcus pyogenes bakteerista.
streptopain (Family C10) from Streptococcus pyogenes

 Perhe C47 , staphopaiinit  Staphylococcus aureuksesta.

 and staphopains (Family C47) from Staphylococcus aureus.

PROTEAASIEN LUONNOLLISET ESTÄJÄT 

 Nämä ovat  normaalisti pieniä proteiineja , joiden rakenne on  korkea-asteisesti komplementaarinen   kohde-entsyymien substraattia  sitoviin  loviin. Koska niiden täytyy olla päteviä, niin ne voivat yleensäkin sotoa vain yksittäisen proteaasiperheen entsyymejä.

Natural inhibitors of proteases are normally small proteins with structures highly complementary to the substrate-binding clefts of their target enzymes. Because of the need for a good fit, they can generally only bind to enzymes of a single protease family.

 Tutkijaryhmä on aiemmin selvittänyt 12 ihmisen  kystatiinia, jotka toimivat perhe C1 proteaasien inhibiittoreina. 

Our previous work has dealt with identification and molecular characterisation of the 12 human cystatins being natural inhibitors of Family C1 proteases.

 Tuoreempia tutkimuksia on legumaiiniperheen proteaasien luonnollisten proteiini-estäjien  tutkimukset. Samoin  on tutkittu myös  lääketieteellisesti tärkeitä kysteiiniproteaaseja kuten sellaisia, joita tulee loisista ja bakteereista (  erityisesti stafylokokista) Tästä saa vihjettä sellaisten  tautien hoitoon tarkoitettujen lääkeaineiden kehittelyyn, missä  on piirteenä  mainittujen entsyymien lisääntynyt aktiivisuus.

More recent studies aim at characterisation of natural protein inhibitors of proteases of the legumain family and other medically important cysteine proteases, such as those of parasites and bacteria (with special focus on Staphylococcus aureus). The methods we use range from those of basic genetics over protein chemistry to cell biology.
Molecular characterisation of various protein inhibitors of human, parasitic and bacterial cysteine proteases provides clues to development of agents for therapy of diseases characterised by increased activities of such enzymes.

Eräässä  alaprojektissa stafylokokin  proteolyyttinen järjestelmä on luonnehdittuna molekyylitasolla ja ollaan tunnistamassa sille  isäntäkehosta ja bakteerisoluista  luonnollisia  proteiini-estäjiä  Tästä saataneen kehiteltyä  aineita, joilla päästään ehkä  vaikuttamaan  kautta maailman sairaaloitten nopeasti leviävien    antibiooteille resistenttien kantojen kasvuun ja virulenssiin

In one subproject, the proteolytic system of Staphylococcus aureus is characterised at the molecular level and natural protein inhibitors in host and bacterial cells will be identified. This could allow development of agents which interfere with growth/virulence of antibiotic resistant strains rapidly spreading in hospitals worldwide.

Link to project homepage: http://www.med.lu.se/labmedlund/klinisk_kemi_och_farmakologi/forskning/magnus_abrahamson/homepage
Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter:

Tässä katsaus ebolavirukseen: Solupintaproteiinien alassäätyminen , solut menettävät adheesion

 Ebola virus (Zaire alatyyppi) aiheuttaa solun pintaproteiinien globaalin  alassäätymisen ja solujen  toisiinsa liiuttyminen purkaantuu.  siis soluadheesio katoaa. Solut  myöskin  menettävät polaarisuuttaan, pyöristyvät ja irtoavat  extrasellulaarisesta matriksista (ECM) . Samaa solujen pyöristymää ( polaarisuuden ja puolisuuden  vähenemää?) aiheuttaa myös muut ihmiselle aiemmin nonpatogeenisina pidetyt alatyypit Sudan,  Norsunluurannikko, Reston. Kuitenkaan lisääntynyttä solukuolemaa ei tapahtunut. Solut pystyivät  uudelleen liittymään ja  jakantumaan myöhemmin. Adheesion kato tapahtui  esim. endoteelisoluissa ja makrofageissa. Esim integriini Beta 1 pintaproteiini väheni. Moni muukin pintamolekyyli kuten MHC-I  ja EGF R myös säätyi alas, joten pintamolekyylien alassäädössä  oli jotain  globaalia mekanismia. 
LÄHDE: 
J Virol. 2002 Mar;76(5):2518-28. Ebola virus glycoproteins induce global surface protein down-modulation and loss of cell adherence.
Simmons G1, Wool-Lewis RJ, Baribaud F, Netter RC, Bates P.

Abstract

The Ebola virus envelope glycoprotein (GP) derived from the pathogenic Zaire subtype mediates cell rounding and detachment from the extracellular matrix in 293T cells. In this study we provide evidence that GPs from the other pathogenic subtypes, Sudan and Côte d'Ivoire, as well as from Reston, a strain thought to be nonpathogenic in humans, also induced cell rounding, albeit at lower levels than Zaire GP.
Sequential removal of regions of potential O-linked glycosylation at the C terminus of GP1 led to a step-wise reduction in cell detachment without obviously affecting GP function, suggesting that such modifications are involved in inducing the detachment phenotype. While causing cell rounding and detachment in 293T cells, Ebola virus GP did not cause an increase in cell death. Indeed, following transient expression of GP, cells were able to readhere and continue to divide. Also, the rounding effect was not limited to 293T cells. Replication-deficient adenovirus vectors expressing Ebola virus GP induced the loss of cell adhesion in a range of cell lines and primary cell types, including those with proposed relevance to Ebola virus infection in vivo, such as endothelial cells and macrophages. In both transfected 293T and adenovirus-infected Vero cells, a reduction in cell surface expression of adhesion molecules such as integrin beta1 concurrent with the loss of cell adhesion was observed. A number of other cell surface molecules, however, including major histocompatibility complex class I and the epidermal growth factor receptor, were also down-modulated,
Free PMC Article
Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter:

MMP-9- jarrutus poistamalla sen plasmiinilla aktivoituminen palautumattomasti alendronaatilla

FEBS Lett. 2012 Jul 30;586(16):2366-74. doi: 10.1016/j.febslet.2012.05.048. Epub 2012 Jun 4. Alendronate promotes plasmin-mediated MMP-9 inactivation by exposing cryptic plasmin degradation sites within the MMP-9 catalytic domain.
Farina AR1, Cappabianca L, Di Ianni N, Ruggeri P, Ragone M, Merolle S, Gulino A, Mackay AR.

Author information

Abstract

Irreversible MMP-9 inhibition is considered a significant therapeutic goal in inflammatory, vascular and tumour pathology. We report that divalent cation chelators Alendronate and EDTA not only directly inhibited MMP-9 but also promoted irreversible plasmin-mediated MMP-9 inactivation by exposing cryptic plasmin-degradation sites within the MMP-9 catalytic-domain and producing an inhibitory hemopexin-domain fragment. This effect was also observed using MDA-MB-231 breast cancer cells, which activated exogenous plasminogen to degrade endogenous proMMP-9 in the presence of Alendronate or EDTA. Degradation-mediated inactivation of proMMP-9 occurred in the absence of transient activation, attesting to the incapacity of plasmin to directly activate proMMP-9 and direct MMP-9 inhibition by Alendronate and EDTA. Our study provides a novel rational for therapeutic Alendronate use in MMP-9-dependent pathology characterised by plasminogen activation.

(Kommentti: Alendronaattia on esim Fosamax) 

Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter: ,

Koska plasmiini aktivoi MMP- aktivoitumista, mikä on sen osuus syövässä?

Plasmiini ja syöpä?
Cancer Treat Res. 2009;148:43-66. doi: 10.1007/978-0-387-79962-9_4. The role of plasminogen-plasmin system in cancer.
Kwaan HC1, McMahon B.

TIIVISTELMÄ, Abstract

 Plasminogeeni- plasmiinijärjestelmä osallistuu  monenlaisiin fysiologisiin ja patologisiin prosesseihin, kuten tuumorin kasvuun, invaasioon ja metastasoitumiseen vaikutuksillaan angiogeneesiin ja solumigraatioon.
Näitä komponenttejä on havaittavissa  useimmista tuumoreista ja niiden ilmeneminen ei vain merkitse niiden funktiota, vaan  omaa myös ennustearvoa.
  Niiden ilmenemää puolestaan moduloivat sytokiinit ja kasvutekijät , joista moni on ylössäätyneenä  syövässä.  Vaikka tuumorisoluissa on sekä tPA että uPA ( plasminogeeniaktivaattori)  ylössäätyneinä, niin uPA reseptorinsa uPAR kanssa  on lähinnä  osallisena solufunktioissa, kun taas tPA reseptorinsa AnnexiiniII:n  kanssa on endoteelipinnalla ja säätelee  intravaskulaarista (verisuonensisäistä)  fibriinisaostumaa.
 Fibrinolyysin estäjien joukossa PAI-I on päätekijänä  monen vaskulaarisen taudin patogeneesissä samoin myös syövässä.
Terapeuttiset  interventiot joka käyttämällä plasminogeenin aktivaattoreita (PA)  tai kokeellisia  inhibiittoreita  PAI-1:tä vastaan, ovat olleet rohkaisevia kokeellisisa tuumoreissa- mutta kliinistä näyttöä ei ole  vielä.

Components of the plasminogen-plasmin system participate in a wide variety of physiologic and pathologic processes, including tumor growth, invasion and metastasis, through their effect on angiogenesis and cell migration. These components are found in most tumors and their expression not only signifies their function but also carries a prognostic value. Their expression is in turn modulated by cytokines and growth factors, many of which are up-regulated in cancer. Though both tPA and uPA are expressed in tumor cells, uPA with its receptor (uPAR) is mostly involved in cellular functions, while tPA with its receptor Annexin II on endothelial surface, regulates intravascular fibrin deposition. Among the inhibitors of fibrinolysis, PAI-1 is a major player in the pathogenesis of many vascular diseases as well as in cancer. Therapeutic interventions, either using plasminogen activators or experimental inhibitor agents against PAI-1, have shown encouraging results in experimental tumors but not been verified clinically.
Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter:

MMP entsyymien sijoitus tuumorin malignisoitumiskartassa

Seuraava artikkeli  elokuulta 2014 tekee yhteenvedon näistä  perustavista piirteistä solujen malignisoitumsiessa ja mainitsee MMP entsyymien aseman :

LÄHDE: Tumour Biol. 2014 Aug;35(8):7335-42. doi: 10.1007/s13277-014-2163-y. Epub 2014 Jun 2. Epithelial to mesenchymal transition inducing transcription factors and metastatic cancer.
Tania M1, Khan MA, Fu J.

TIIVISTELMÄ.  Abstract

Epiteliaalisesta mesenkymaaliseksi muuttuminen (EMT) on   tärkeä  kehitysaskel.
Tuoreet tutkimukset   vahvistavat, että EMT sallii  tuumorisolujen hankkia i invaasiivisia ominaisuuksia ja kykyä kehittää metastaattisen  kasvun  piirteitä.
 Tässä EMT:n ja metastasoitumisen keskinäisessä linkkiytymisessä on merkitsevää osaa  muutamilla transkriptiotekijöillä, jotka osallistuvat aktiivisti EMT- prosessiin.
Lukuisissa tutkimuksissa on raportoitu  EMT:tä aloittavien transkriptiotekijöittein (EMT-TF:t)  kuten  Twist, Snail, Slug ja Zeb  olevan suoraan tai epäsuorasti osallisina syöpäsolujen metastasoitumisessa erilaisten  signaalikaskadien kautta ja niissä mainitaan Akt ja STAT3 ( signaalinkuljettaja ja  transkriptionaktivaattori 3 ) , MAPK(  mitogeenistä aktivoituva proteiinikinaasi)  sekä Wnt tiet- ja
 näistä  seuraa lopulta  E- cadheriinin alasäätymä ja  metastaattisten proteiinien ( N-cadheriini, vimentiini, MMP-2 ym)  ylössäätymä.
Otsikon katsaus tekee yhteenvedon  nykyvaiheen tietämyksestä  EMT-TF  tekijöitten ja metastasoitumisen  assosioitumisesta toisiinsa ja  myös  mainitsee  mahdolliset  syöpäterapiat, jotka kohdistuvat näihin EMT-TF tekijöihin
The epithelial to mesenchymal transition (EMT) is an important step for the developmental process. Recent evidences support that EMT allows the tumor cells to acquire invasive properties and to develop metastatic growth characteristics. Some of the transcription factors, which are actively involved in EMT process, have a significant role in the EMT-metastasis linkage. A number of studies have reported that EMT-inducing transcription factors (EMT-TFs), such as Twist, Snail, Slug, and Zeb, are directly or indirectly involved in cancer cell metastasis through a different signaling cascades, including the Akt, signal transducer and activator of transcription 3 (STAT3), mitogen-activated protein kinase (MAPK) and Wnt pathways, with the ultimate consequence of the downregulation of E-cadherin and upregulation of metastatic proteins, such as N-cadherin, vimentin, matrix metalloproteinase (MMP)-2, etc. This review summarizes the update information on the association of EMT-TFs with cancer metastasis and the possible cancer therapeutics via targeting the EMT-TFs.



Upplagd av kl. Inga kommentarer:
Etiketter:
Prenumerera på: Inlägg (Atom)