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Guzmán López Karla - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Caracterización funcional y regulación de los sistemas génicos implicados en el metabolismo de alantoina en "Klebsiella pneumoniae"
'Edicions de la Universitat de Barcelona', 2012Co-Authors: Guzmán López KarlaAbstract:[spa] Este estudio se enfoca en el metabolismo de alantoina, y su derivado alantoato, como fuentes de nitrógeno en la enterobacteria “Klebsiella pneumoniae”. Los genes implicados en dicho metabolismo están agrupados en dos clusters diferentes. La primera agrupación denominada “hpxSAB-hpxC-guaD”, contiene los genes implicados en la degradación de alantoina a alantoato y el gen que codifica guanina desaminasa. En la segunda agrupación se encuentran los genes hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ que están implicados en el metabolismo de alantoato. El sistema hpxSAB-hpxC-guaD está formado por tres unidades transcripcionales de las cuales hpxC y hpxSAB se transcriben a partir de promotores dependientes de la subunidad σ(70) de la RNA polimerasa mientras que guaD presenta un promotor σ54. Por similitud de secuencia proponemos que el gen hpxA codifica una racemasa que permitiría la formación de (S)‐alantoina. El producto del gen hpxB es una alantoinasa que cataliza la degradación de alantoina a alantoato, esta enzima presenta homología con la nueva alantoinasa (PuuE) independiente de metales identificada en “Pseudomonas fluorescens”. En base a similitud de secuencia proponemos que el gen hpxC codifica una alantoina permeasa que permitiría la entrada a la célula de la alantoina presente en el medio extracelular. El gen guaD codifica una guanina desaminasa que cataliza el paso de guanina a xantina. El gen hpxS codifica una proteína de la familia de reguladores GntR que podría tener un papel dual, actuando como represor en ausencia de alantoina y como activador cuando este metabolito está presente en el medio. HpxS se une a dos sitios contiguos, S1 y S2, cubriendo las cajas ‐ 10 y ‐35 del promotor del operón hpxSAB. La caracterización de la regulación del sistema se ha llevado a cabo mediante diversas metodologías, analizando diferentes cepas mutantes y distintas condiciones de disponibilidad de nitrógeno. Los resultados obtenidos muestran que el cluster hpxSAB-hpxC-guaD está sometido a una doble regulación, la llevada a cabo por el sistema global del nitrógeno y la regulación específica de la vía. La unidad transcripcional hpxSAB es la más regulada, su expresión se induce cuando la alantoina es la fuente de nitrógeno a diferencia de las otras dos unidades transcripcionales hpxC y guaD cuya expresión no es inducida por este metabolito. La transcripción del gen guaD está regulada por la disponibilidad de nitrógeno por acción de la proteína NtrC. La expresión del gen hpxC parece ser constitutiva. Para que la inducción del operón hpxSAB sea completa es necesaria la presencia de las proteínas HpxS y NAC, las cuales podrían interactuar en presencia de alantoina. En lo que concierne al sistema hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ, se identificaron tres unidades transcripcionales de las cuales hpxFGHIJK y hpxWXYZ se transcriben a partir de promotores dependientes de la subunidad σ70 de la RNA polimerasa mientras que en el promotor de hpxU se han identificado secuencias de unión tanto para σ(54) como para σ(70). Por similitud de secuencia se propone que los genes hpxFGHI codifican un sistema de transporte tipo ABC que permitiría la entrada del alantoato a la célula. Los genes hpxJ y hpxK codifican una ureidoglicina aminotransferasa y una alantoato amidohidrolasa respectivamente. La proteína HpxK hidroliza el alantoato para producir ureidoglicina, posteriormente HpxJ cataliza la transaminación entre la ureidoglicina y un α‐cetoácido para producir oxalurato y el correspondiente aminoácido. Por similitud de secuencia se propone que las proteínas codificadas por los genes hpxW y hpxY podrían ser una oxamato y una oxalurato amidohidrolasa respectivamente. HpxZ podría estar implicada en la utilización de oxalurato. El gen hpxU codifica una proteína reguladora perteneciente a la familia RpiR que en ausencia de alantoato, reprime la expresión del operón hpxFGHIJK además de regular su propia transcripción. La regulación del cluster hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ se realiza por el sistema global de nitrógeno y por el regulador específico. El alantoato induce la expresión de los genes hpxU y hpxFGHIJK. La transcripción del gen hpxU está levemente regulada por la disponibilidad de nitrógeno.[eng] This study is focused in allantoin and allantoate metabolism as nitrogen source in Klebsiella pneumoniae. Genes implicated in this metabolism are grouped in two different clusters: hpxSAB-hpxC-guaD and hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ. The first one transforms allantoin into allantoate, while the second one is responsible for allantoate degradation. hpxSAB-hpxC-guaD system includes an allantoin racemase, an allantoinase, an allantoin permease, a Guanine Deaminase and a transcriptional regulator that belongs to the GntR family. The transcriptional regulation of this cluster is carried out by the NTR system and the specific regulator HpxS. The mainly regulated transcriptional unit is hpxSAB, wich needs the presence of NAC, HpxS and allantoin for full induction. The expression of hpxC is constitutive, while guaD is regulated by the protein NtrC. On the other hand, hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ system includes an ureidoglycine aminotransferase, an allantoate aminohydrolase and a transcriptional regulator that belongs to the RpiR family. An analysis by sequence comparison suggests that in this cluster there might be as well an ABC-type transport system, an oxalurate aminohydrolase and an oxamate aminohydrolase. The transcriptional regulation of this cluster is carried out by the NTR system and the specific regulator HpxU. In the absence of allantoate, the protein HpxU represses transcription of hpxU y hpxFGHIJK
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Caracterización funcional y regulación de los sistemas génicos implicados en el metabolismo de alantoina en "Klebsiella pneumoniae"
'Edicions de la Universitat de Barcelona', 2012Co-Authors: Guzmán López KarlaAbstract:Este estudio se enfoca en el metabolismo de alantoina, y su derivado alantoato, como fuentes de nitrógeno en la enterobacteria “Klebsiella pneumoniae”. Los genes implicados en dicho metabolismo están agrupados en dos clusters diferentes. La primera agrupación denominada “hpxSAB-hpxC-guaD”, contiene los genes implicados en la degradación de alantoina a alantoato y el gen que codifica guanina desaminasa. En la segunda agrupación se encuentran los genes hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ que están implicados en el metabolismo de alantoato. El sistema hpxSAB-hpxC-guaD está formado por tres unidades transcripcionales de las cuales hpxC y hpxSAB se transcriben a partir de promotores dependientes de la subunidad σ(70) de la RNA polimerasa mientras que guaD presenta un promotor σ54. Por similitud de secuencia proponemos que el gen hpxA codifica una racemasa que permitiría la formación de (S)‐alantoina. El producto del gen hpxB es una alantoinasa que cataliza la degradación de alantoina a alantoato, esta enzima presenta homología con la nueva alantoinasa (PuuE) independiente de metales identificada en “Pseudomonas fluorescens”. En base a similitud de secuencia proponemos que el gen hpxC codifica una alantoina permeasa que permitiría la entrada a la célula de la alantoina presente en el medio extracelular. El gen guaD codifica una guanina desaminasa que cataliza el paso de guanina a xantina. El gen hpxS codifica una proteína de la familia de reguladores GntR que podría tener un papel dual, actuando como represor en ausencia de alantoina y como activador cuando este metabolito está presente en el medio. HpxS se une a dos sitios contiguos, S1 y S2, cubriendo las cajas ‐ 10 y ‐35 del promotor del operón hpxSAB. La caracterización de la regulación del sistema se ha llevado a cabo mediante diversas metodologías, analizando diferentes cepas mutantes y distintas condiciones de disponibilidad de nitrógeno. Los resultados obtenidos muestran que el cluster hpxSAB-hpxC-guaD está sometido a una doble regulación, la llevada a cabo por el sistema global del nitrógeno y la regulación específica de la vía. La unidad transcripcional hpxSAB es la más regulada, su expresión se induce cuando la alantoina es la fuente de nitrógeno a diferencia de las otras dos unidades transcripcionales hpxC y guaD cuya expresión no es inducida por este metabolito. La transcripción del gen guaD está regulada por la disponibilidad de nitrógeno por acción de la proteína NtrC. La expresión del gen hpxC parece ser constitutiva. Para que la inducción del operón hpxSAB sea completa es necesaria la presencia de las proteínas HpxS y NAC, las cuales podrían interactuar en presencia de alantoina. En lo que concierne al sistema hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ, se identificaron tres unidades transcripcionales de las cuales hpxFGHIJK y hpxWXYZ se transcriben a partir de promotores dependientes de la subunidad σ70 de la RNA polimerasa mientras que en el promotor de hpxU se han identificado secuencias de unión tanto para σ(54) como para σ(70). Por similitud de secuencia se propone que los genes hpxFGHI codifican un sistema de transporte tipo ABC que permitiría la entrada del alantoato a la célula. Los genes hpxJ y hpxK codifican una ureidoglicina aminotransferasa y una alantoato amidohidrolasa respectivamente. La proteína HpxK hidroliza el alantoato para producir ureidoglicina, posteriormente HpxJ cataliza la transaminación entre la ureidoglicina y un α‐cetoácido para producir oxalurato y el correspondiente aminoácido. Por similitud de secuencia se propone que las proteínas codificadas por los genes hpxW y hpxY podrían ser una oxamato y una oxalurato amidohidrolasa respectivamente. HpxZ podría estar implicada en la utilización de oxalurato. El gen hpxU codifica una proteína reguladora perteneciente a la familia RpiR que en ausencia de alantoato, reprime la expresión del operón hpxFGHIJK además de regular su propia transcripción. La regulación del cluster hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ se realiza por el sistema global de nitrógeno y por el regulador específico. El alantoato induce la expresión de los genes hpxU y hpxFGHIJK. La transcripción del gen hpxU está levemente regulada por la disponibilidad de nitrógeno.This study is focused in allantoin and allantoate metabolism as nitrogen source in Klebsiella pneumoniae. Genes implicated in this metabolism are grouped in two different clusters: hpxSAB-hpxC-guaD and hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ. The first one transforms allantoin into allantoate, while the second one is responsible for allantoate degradation. hpxSAB-hpxC-guaD system includes an allantoin racemase, an allantoinase, an allantoin permease, a Guanine Deaminase and a transcriptional regulator that belongs to the GntR family. The transcriptional regulation of this cluster is carried out by the NTR system and the specific regulator HpxS. The mainly regulated transcriptional unit is hpxSAB, wich needs the presence of NAC, HpxS and allantoin for full induction. The expression of hpxC is constitutive, while guaD is regulated by the protein NtrC. On the other hand, hpxFGHIJK-hpxU-hpxWXYZ system includes an ureidoglycine aminotransferase, an allantoate aminohydrolase and a transcriptional regulator that belongs to the RpiR family. An analysis by sequence comparison suggests that in this cluster there might be as well an ABC-type transport system, an oxalurate aminohydrolase and an oxamate aminohydrolase. The transcriptional regulation of this cluster is carried out by the NTR system and the specific regulator HpxU. In the absence of allantoate, the protein HpxU represses transcription of hpxU y hpxFGHIJK
Postel-vinay Sophie - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Etude de la déficience en ERCC1 dans le cancer bronchique non-à-petites cellules et recherche de léthalité synthétique
2013Co-Authors: Postel-vinay SophieAbstract:Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) est une enzyme de réparation de l’ADN fréquemment déficiente dans le cancer bronchique non-à-petites cellules. Bien qu’une expression faible d’ERCC1 soit prédictive de réponse aux sels de platine, l’efficacité des chimiothérapies à base de platine est limitée par leur toxicité et l’apparition de résistance, justifiant la nécessité de stratégies thérapeutiques alternatives. Par ailleurs, l’absence de test compagnon diagnostic permettant d’évaluer la fonctionnalité d’ERCC1 dans la pratique clinique empêche actuellement toute thérapie personnalisée basée sur le statut ERCC1.Afin d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les tumeurs ERCC1-déficientes en exploitant le concept de létalité synthétique, des screens à haut-débit , utilisant des composés pharmaceutiques ou par ARN interférence, ont été réalisés dans un modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1. Cette approche a permis d’identifier plusieurs inhibiteurs de poly(ADP-ribose) polymerase 1 et 2 (PARP1/2), tels l’opalarib (AZD2281), le niraparib (MK-24827) et BMN 673 comme sélectifs pour les cellules ERCC1-déficientes. Les mécanismes sous-tendant cette sensibilité sélective ont été étudiés, et les résultats suivants ont été mis en évidence : (i) les cellules ERCC1-déficientes présentent un blocage prolongé en phase G2/M après exposition à l’olaparib ; (ii) l’isoforme 202 d’ERCC1, dont le rôle a été récemment mis en évidence dans la résistance aux sels de platine, module également la sensibilité aux inhibiteurs de PARP ; (iii) la déficience en ERCC1 est épistatique avec les défauts de recombinaison homologue (RH), malgré une capacité normale des cellules ERCC1-déficientes à former des foyers RAD51 ; ceci suggère qu’ERCC1 pourrait intervenir dans la réparation d’une lésion de l’ADN induite par l’inhibiteur de PARP1/2 en amont de l’invasion du brin d’ADN lors de la RH ; (iv) l’inhibition de l’expression de PARP1 par ARN interférence permet de restaurer la résistance aux inhibiteurs de PARP1/2, dans les cellules ERCC1-déficientes uniquement. Ces résultats suggèrent que les inhibiteurs de PARP1/2 pourraient représenter une nouvelle stratégie thérapeutique chez les patients dont la tumeur est déficiente en ERCC1 et un essai clinique va être mis en place pour évaluer cette hypothèse.Afin d’explorer la présence de biomarqueurs de la fonctionnalité d’ERCC1, quatre approches ont été entreprises en parallèle dans le modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1: (i) irradiation aux UV, afin d’évaluer la voie NER (Nucleotide Excision Repair); (ii) séquençage d’exome, dans le but de rechercher une signature génomique (ADN) ; (iii) analyse du transcriptome cellulaire, pour identifier des modifications d’expression d’ARN ; et (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) afin de comparer le protéome des cellules ERCC1-déficientes et ERCC1-proficientes. Ces approches ont permis d’identifier une potentielle signature génomique, ainsi que de biomarqueurs d’activité – Guanine Deaminase (GDA) et nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). De plus amples validations et investigations mécanistiques de ces observations préliminaires sont actuellement requises.Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) is a DNA repair enzyme that is frequently deficient in non-small cell lung cancer (NSCLC). Although low ERCC1 expression correlates with platinum sensitivity, the clinical effectiveness of platinum therapy is limited - mainly by toxicities and occurrence of resistance - highlighting the need for alternative treatment strategies. In addition, the lack of a reliable assay evaluating ERCC1 functionality in the clinical setting currently precludes personalising therapy based on ERCC1 status. To discover new synthetic lethality-based therapeutic strategies for ERCC1-defective tumours, high-throughput drug and siRNA screens in an isogenic NSCLC model of ERCC1 deficiency were performed. This approach identified multiple clinical poly(ADP-ribose) polymerase 1 and 2 (PARP1/2) inhibitors such as olaparib (AZD-2281), niraparib (MK-4827) and BMN 673 as being selective for ERCC1 deficiency. The mechanism underlying ERCC1-selective effects was dissected by studying molecular biomarkers of tumour cell response, and revealed that: (i) ERCC1-deficient cells displayed a significant delay in double-strand break repair associated with a profound and prolonged G2/M arrest following PARP1/2 inhibitor treatment; (ii) ERCC1 isoform 202, which has recently been shown to mediate platinum sensitivity, also modulated PARP1/2 sensitivity; (iii) ERCC1-deficiency was epistatic with homologous recombination deficiency, although ERCC1-deficient cells did not display a defect in RAD51 foci formation. This suggests that ERCC1 might be required to process PARP1/2 inhibitor induced DNA lesions prior to DNA strand invasion; and (iv) PARP1 silencing restored PARP1/2 inhibitor resistance in ERCC1-deficient cells but had no effect in ERCC1-proficient cells, supporting the hypothesis that PARP1 might be required for the ERCC1 selectivity of PARP1/2 inhibitors. This study indicated that PARP1/2 inhibitors as a monotherapy could represent a novel therapeutic strategy for NSCLC patients with ERCC1-deficient tumours, and a clinical protocol is being written to evaluate this hypothesis.To investigate whether a surrogate biomarker of ERCC1 functionality could be developed, four parallel approaches were undertaken in the ERCC1-isogenic NSCLC model: (i) UV irradiation, to evaluate the Nucleotide Excision Repair (NER) pathway; (ii) whole exome sequencing, to look for an ERCC1-associated genomic scar at the DNA level; (iii) transcriptomic analysis, to investigate changes at the RNA expression level; and (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) analysis, to compare proteomic profiles between ERCC1-proficient and ERCC1-deficient cells. These approaches allowed the identification of putative genomic signature and potential metabolic surrogate biomarkers - Guanine Deaminase (GDA) and nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). Further validation and mechanistic investigations of these latter preliminary observations are warranted
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Etude de la déficience en ERCC1 dans le cancer bronchique non-à-petites cellules et recherche de léthalité synthétique
2013Co-Authors: Postel-vinay Sophie, Andre FabriceAbstract:Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) est une enzyme de réparation de l ADN fréquemment déficiente dans le cancer bronchique non-à-petites cellules. Bien qu une expression faible d ERCC1 soit prédictive de réponse aux sels de platine, l efficacité des chimiothérapies à base de platine est limitée par leur toxicité et l apparition de résistance, justifiant la nécessité de stratégies thérapeutiques alternatives. Par ailleurs, l absence de test compagnon diagnostic permettant d évaluer la fonctionnalité d ERCC1 dans la pratique clinique empêche actuellement toute thérapie personnalisée basée sur le statut ERCC1.Afin d identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les tumeurs ERCC1-déficientes en exploitant le concept de létalité synthétique, des screens à haut-débit , utilisant des composés pharmaceutiques ou par ARN interférence, ont été réalisés dans un modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1. Cette approche a permis d identifier plusieurs inhibiteurs de poly(ADP-ribose) polymerase 1 et 2 (PARP1/2), tels l opalarib (AZD2281), le niraparib (MK-24827) et BMN 673 comme sélectifs pour les cellules ERCC1-déficientes. Les mécanismes sous-tendant cette sensibilité sélective ont été étudiés, et les résultats suivants ont été mis en évidence : (i) les cellules ERCC1-déficientes présentent un blocage prolongé en phase G2/M après exposition à l olaparib ; (ii) l isoforme 202 d ERCC1, dont le rôle a été récemment mis en évidence dans la résistance aux sels de platine, module également la sensibilité aux inhibiteurs de PARP ; (iii) la déficience en ERCC1 est épistatique avec les défauts de recombinaison homologue (RH), malgré une capacité normale des cellules ERCC1-déficientes à former des foyers RAD51 ; ceci suggère qu ERCC1 pourrait intervenir dans la réparation d une lésion de l ADN induite par l inhibiteur de PARP1/2 en amont de l invasion du brin d ADN lors de la RH ; (iv) l inhibition de l expression de PARP1 par ARN interférence permet de restaurer la résistance aux inhibiteurs de PARP1/2, dans les cellules ERCC1-déficientes uniquement. Ces résultats suggèrent que les inhibiteurs de PARP1/2 pourraient représenter une nouvelle stratégie thérapeutique chez les patients dont la tumeur est déficiente en ERCC1 et un essai clinique va être mis en place pour évaluer cette hypothèse.Afin d explorer la présence de biomarqueurs de la fonctionnalité d ERCC1, quatre approches ont été entreprises en parallèle dans le modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1: (i) irradiation aux UV, afin d évaluer la voie NER (Nucleotide Excision Repair); (ii) séquençage d exome, dans le but de rechercher une signature génomique (ADN) ; (iii) analyse du transcriptome cellulaire, pour identifier des modifications d expression d ARN ; et (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) afin de comparer le protéome des cellules ERCC1-déficientes et ERCC1-proficientes. Ces approches ont permis d identifier une potentielle signature génomique, ainsi que de biomarqueurs d activité Guanine Deaminase (GDA) et nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). De plus amples validations et investigations mécanistiques de ces observations préliminaires sont actuellement requises.Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) is a DNA repair enzyme that is frequently deficient in non-small cell lung cancer (NSCLC). Although low ERCC1 expression correlates with platinum sensitivity, the clinical effectiveness of platinum therapy is limited - mainly by toxicities and occurrence of resistance - highlighting the need for alternative treatment strategies. In addition, the lack of a reliable assay evaluating ERCC1 functionality in the clinical setting currently precludes personalising therapy based on ERCC1 status. To discover new synthetic lethality-based therapeutic strategies for ERCC1-defective tumours, high-throughput drug and siRNA screens in an isogenic NSCLC model of ERCC1 deficiency were performed. This approach identified multiple clinical poly(ADP-ribose) polymerase 1 and 2 (PARP1/2) inhibitors such as olaparib (AZD-2281), niraparib (MK-4827) and BMN 673 as being selective for ERCC1 deficiency. The mechanism underlying ERCC1-selective effects was dissected by studying molecular biomarkers of tumour cell response, and revealed that: (i) ERCC1-deficient cells displayed a significant delay in double-strand break repair associated with a profound and prolonged G2/M arrest following PARP1/2 inhibitor treatment; (ii) ERCC1 isoform 202, which has recently been shown to mediate platinum sensitivity, also modulated PARP1/2 sensitivity; (iii) ERCC1-deficiency was epistatic with homologous recombination deficiency, although ERCC1-deficient cells did not display a defect in RAD51 foci formation. This suggests that ERCC1 might be required to process PARP1/2 inhibitor induced DNA lesions prior to DNA strand invasion; and (iv) PARP1 silencing restored PARP1/2 inhibitor resistance in ERCC1-deficient cells but had no effect in ERCC1-proficient cells, supporting the hypothesis that PARP1 might be required for the ERCC1 selectivity of PARP1/2 inhibitors. This study indicated that PARP1/2 inhibitors as a monotherapy could represent a novel therapeutic strategy for NSCLC patients with ERCC1-deficient tumours, and a clinical protocol is being written to evaluate this hypothesis.To investigate whether a surrogate biomarker of ERCC1 functionality could be developed, four parallel approaches were undertaken in the ERCC1-isogenic NSCLC model: (i) UV irradiation, to evaluate the Nucleotide Excision Repair (NER) pathway; (ii) whole exome sequencing, to look for an ERCC1-associated genomic scar at the DNA level; (iii) transcriptomic analysis, to investigate changes at the RNA expression level; and (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) analysis, to compare proteomic profiles between ERCC1-proficient and ERCC1-deficient cells. These approaches allowed the identification of putative genomic signature and potential metabolic surrogate biomarkers - Guanine Deaminase (GDA) and nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). Further validation and mechanistic investigations of these latter preliminary observations are warranted.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF
Andre Fabrice - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Etude de la déficience en ERCC1 dans le cancer bronchique non-à-petites cellules et recherche de léthalité synthétique
2013Co-Authors: Postel-vinay Sophie, Andre FabriceAbstract:Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) est une enzyme de réparation de l ADN fréquemment déficiente dans le cancer bronchique non-à-petites cellules. Bien qu une expression faible d ERCC1 soit prédictive de réponse aux sels de platine, l efficacité des chimiothérapies à base de platine est limitée par leur toxicité et l apparition de résistance, justifiant la nécessité de stratégies thérapeutiques alternatives. Par ailleurs, l absence de test compagnon diagnostic permettant d évaluer la fonctionnalité d ERCC1 dans la pratique clinique empêche actuellement toute thérapie personnalisée basée sur le statut ERCC1.Afin d identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les tumeurs ERCC1-déficientes en exploitant le concept de létalité synthétique, des screens à haut-débit , utilisant des composés pharmaceutiques ou par ARN interférence, ont été réalisés dans un modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1. Cette approche a permis d identifier plusieurs inhibiteurs de poly(ADP-ribose) polymerase 1 et 2 (PARP1/2), tels l opalarib (AZD2281), le niraparib (MK-24827) et BMN 673 comme sélectifs pour les cellules ERCC1-déficientes. Les mécanismes sous-tendant cette sensibilité sélective ont été étudiés, et les résultats suivants ont été mis en évidence : (i) les cellules ERCC1-déficientes présentent un blocage prolongé en phase G2/M après exposition à l olaparib ; (ii) l isoforme 202 d ERCC1, dont le rôle a été récemment mis en évidence dans la résistance aux sels de platine, module également la sensibilité aux inhibiteurs de PARP ; (iii) la déficience en ERCC1 est épistatique avec les défauts de recombinaison homologue (RH), malgré une capacité normale des cellules ERCC1-déficientes à former des foyers RAD51 ; ceci suggère qu ERCC1 pourrait intervenir dans la réparation d une lésion de l ADN induite par l inhibiteur de PARP1/2 en amont de l invasion du brin d ADN lors de la RH ; (iv) l inhibition de l expression de PARP1 par ARN interférence permet de restaurer la résistance aux inhibiteurs de PARP1/2, dans les cellules ERCC1-déficientes uniquement. Ces résultats suggèrent que les inhibiteurs de PARP1/2 pourraient représenter une nouvelle stratégie thérapeutique chez les patients dont la tumeur est déficiente en ERCC1 et un essai clinique va être mis en place pour évaluer cette hypothèse.Afin d explorer la présence de biomarqueurs de la fonctionnalité d ERCC1, quatre approches ont été entreprises en parallèle dans le modèle isogénique de CBNPC déficient en ERCC1: (i) irradiation aux UV, afin d évaluer la voie NER (Nucleotide Excision Repair); (ii) séquençage d exome, dans le but de rechercher une signature génomique (ADN) ; (iii) analyse du transcriptome cellulaire, pour identifier des modifications d expression d ARN ; et (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) afin de comparer le protéome des cellules ERCC1-déficientes et ERCC1-proficientes. Ces approches ont permis d identifier une potentielle signature génomique, ainsi que de biomarqueurs d activité Guanine Deaminase (GDA) et nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). De plus amples validations et investigations mécanistiques de ces observations préliminaires sont actuellement requises.Excision Repair Cross-Complementation group 1 (ERCC1) is a DNA repair enzyme that is frequently deficient in non-small cell lung cancer (NSCLC). Although low ERCC1 expression correlates with platinum sensitivity, the clinical effectiveness of platinum therapy is limited - mainly by toxicities and occurrence of resistance - highlighting the need for alternative treatment strategies. In addition, the lack of a reliable assay evaluating ERCC1 functionality in the clinical setting currently precludes personalising therapy based on ERCC1 status. To discover new synthetic lethality-based therapeutic strategies for ERCC1-defective tumours, high-throughput drug and siRNA screens in an isogenic NSCLC model of ERCC1 deficiency were performed. This approach identified multiple clinical poly(ADP-ribose) polymerase 1 and 2 (PARP1/2) inhibitors such as olaparib (AZD-2281), niraparib (MK-4827) and BMN 673 as being selective for ERCC1 deficiency. The mechanism underlying ERCC1-selective effects was dissected by studying molecular biomarkers of tumour cell response, and revealed that: (i) ERCC1-deficient cells displayed a significant delay in double-strand break repair associated with a profound and prolonged G2/M arrest following PARP1/2 inhibitor treatment; (ii) ERCC1 isoform 202, which has recently been shown to mediate platinum sensitivity, also modulated PARP1/2 sensitivity; (iii) ERCC1-deficiency was epistatic with homologous recombination deficiency, although ERCC1-deficient cells did not display a defect in RAD51 foci formation. This suggests that ERCC1 might be required to process PARP1/2 inhibitor induced DNA lesions prior to DNA strand invasion; and (iv) PARP1 silencing restored PARP1/2 inhibitor resistance in ERCC1-deficient cells but had no effect in ERCC1-proficient cells, supporting the hypothesis that PARP1 might be required for the ERCC1 selectivity of PARP1/2 inhibitors. This study indicated that PARP1/2 inhibitors as a monotherapy could represent a novel therapeutic strategy for NSCLC patients with ERCC1-deficient tumours, and a clinical protocol is being written to evaluate this hypothesis.To investigate whether a surrogate biomarker of ERCC1 functionality could be developed, four parallel approaches were undertaken in the ERCC1-isogenic NSCLC model: (i) UV irradiation, to evaluate the Nucleotide Excision Repair (NER) pathway; (ii) whole exome sequencing, to look for an ERCC1-associated genomic scar at the DNA level; (iii) transcriptomic analysis, to investigate changes at the RNA expression level; and (iv) SILAC (Stable Isotope Labeling by Amino acids in Cell culture) analysis, to compare proteomic profiles between ERCC1-proficient and ERCC1-deficient cells. These approaches allowed the identification of putative genomic signature and potential metabolic surrogate biomarkers - Guanine Deaminase (GDA) and nicotinamide phosphoribosyltransferase (NAMPT). Further validation and mechanistic investigations of these latter preliminary observations are warranted.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF
Daniel Souery - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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genome wide association study of increasing suicidal ideation during antidepressant treatment in the gendep project
Pharmacogenomics Journal, 2012Co-Authors: Nader Perroud, Rudolf Uher, Michel Guipponi, Joanna Hauser, Neven Henigsberg, Wolfgang Maier, Ole Mors, Massimo Gennarelli, Marcella Rietschel, Daniel SoueryAbstract:Suicidal thoughts during antidepressant treatment have been the focus of several candidate gene association studies. The aim of the present genome-wide association study was to identify additional genetic variants involved in increasing suicidal ideation during escitalopram and nortriptyline treatment. A total of 706 adult participants of European ancestry, treated for major depression with escitalopram or nortriptyline over 12 weeks in the Genome-Based Therapeutic Drugs for Depression (GENDEP) study were genotyped with Illumina Human 610-Quad Beadchips (Illumina, San Diego, CA, USA). A total of 244 subjects experienced an increase in suicidal ideation during follow-up. The genetic marker most significantly associated with increasing suicidality (8.28 × 10(-7)) was a single-nucleotide polymorphism (SNP; rs11143230) located 30 kb downstream of a gene encoding Guanine Deaminase (GDA) on chromosome 9q21.13. Two suggestive drug-specific associations within KCNIP4 (Kv channel-interacting protein 4; chromosome 4p15.31) and near ELP3 (elongation protein 3 homolog; chromosome 8p21.1) were found in subjects treated with escitalopram. Suggestive drug by gene interactions for two SNPs near structural variants on chromosome 4q12, one SNP in the apolipoprotein O (APOO) gene on chromosome Xp22.11 and one on chromosome 11q24.3 were found. The most significant association within a set of 33 candidate genes was in the neurotrophic tyrosine kinase receptor type 2 (NTRK2) gene. Finally, we also found trend for an association within genes previously associated with psychiatric phenotypes indirectly linked to suicidal behavior, that is, GRIP1, NXPH1 and ANK3. The results suggest novel pathways involved in increasing suicidal ideation during antidepressant treatment and should help to target treatment to reduce the risk of this dramatic adverse event. Limited power precludes definitive conclusions and replication in larger sample is warranted.
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Bacterial Ammeline Metabolism via Guanine Deaminase
Journal of bacteriology, 2009Co-Authors: Jennifer L. Seffernick, Anthony G. Dodge, Michael J. Sadowsky, John A. Bumpus, Lawrence P. WackettAbstract:Melamine toxicity in mammals has been attributed to the blockage of kidney tubules by insoluble complexes of melamine with cyanuric acid or uric acid. Bacteria metabolize melamine via three consecutive deamination reactions to generate cyanuric acid. The second deamination reaction, in which ammeline is the substrate, is common to many bacteria, but the genes and enzymes responsible have not been previously identified. Here, we combined bioinformatics and experimental data to identify Guanine Deaminase as the enzyme responsible for this biotransformation. The ammeline degradation phenotype was demonstrated in wild-type Escherichia coli and Pseudomonas strains, including E. coli K12 and Pseudomonas putida KT2440. Bioinformatics analysis of these and other genomes led to the hypothesis that the ammeline deaminating enzyme was Guanine Deaminase. An E. coli Guanine Deaminase deletion mutant was deficient in ammeline Deaminase activity, supporting the role of Guanine Deaminase in this reaction. Two Guanine Deaminases from disparate sources (Bradyrhizobium japonicum USDA 110 and Homo sapiens) that had available X-ray structures were purified to homogeneity and shown to catalyze ammeline deamination at rates sufficient to support bacterial growth on ammeline as a sole nitrogen source. In silico models of Guanine Deaminase active sites showed that ammeline could bind to Guanine Deaminase in a similar orientation to Guanine, with a favorable docking score. Other members of the amidohydrolase superfamily that are not Guanine Deaminases were assayed in vitro, and none had substantial ammeline Deaminase activity. The present study indicated that widespread Guanine Deaminases have a promiscuous activity allowing them to catalyze a key reaction in the bacterial transformation of melamine to cyanuric acid and potentially contribute to the toxicity of melamine.
