Recruitment and Activation of RSK2 by HIV-1 Tat

The transcriptional activity of the integrated HIV provirus is dependent on the chromatin organization of the viral promoter and the transactivator Tat. Tat recruits the cellular pTEFb complex and interacts with several chromatin-modifying enzymes, including the histone acetyltransferases p300 and PCAF. Here, we examined the interaction of Tat with activation-dependent histone kinases, including the p90 ribosomal S6 kinase 2 (RSK2). Dominant-negative RSK2 and treatment with a small-molecule inhibitor of RSK2 kinase activity inhibited the transcriptional activity of Tat, indicating that RSK2 is important for Tat function. Reconstitution of RSK2 in cells from subjects with a genetic defect in RSK2 expression (Coffin-Lowry syndrome) enhanced Tat transactivation. Tat interacted with RSK2 and activated RSK2 kinase activity in cells. Both properties were lost in a mutant Tat protein (F38A) that is deficient in HIV transactivation. Our data identify a novel reciprocal regulation of Tat and RSK2 function, which might serve to induce early changes in the chromatin organization of the HIV LTR

In vitro nuclear interactome of the HIV-1 Tat protein

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>One facet of the complexity underlying the biology of HIV-1 resides not only in its limited number of viral proteins, but in the extensive repertoire of cellular proteins they interact with and their higher-order assembly. HIV-1 encodes the regulatory protein Tat (86–101aa), which is essential for HIV-1 replication and primarily orchestrates HIV-1 provirus transcriptional regulation. Previous studies have demonstrated that Tat function is highly dependent on specific interactions with a range of cellular proteins. However they can only partially account for the intricate molecular mechanisms underlying the dynamics of proviral gene expression. To obtain a comprehensive nuclear interaction map of Tat in T-cells, we have designed a proteomic strategy based on affinity chromatography coupled with mass spectrometry.</p> <p>Results</p> <p>Our approach resulted in the identification of a total of 183 candidates as Tat nuclear partners, 90% of which have not been previously characterised. Subsequently we applied <it>in silico </it>analysis, to validate and characterise our dataset which revealed that the Tat nuclear interactome exhibits unique signature(s). First, motif composition analysis highlighted that our dataset is enriched for domains mediating protein, RNA and DNA interactions, and helicase and ATPase activities. Secondly, functional classification and network reconstruction clearly depicted Tat as a polyvalent protein adaptor and positioned Tat at the nexus of a densely interconnected interaction network involved in a range of biological processes which included gene expression regulation, RNA biogenesis, chromatin structure, chromosome organisation, DNA replication and nuclear architecture.</p> <p>Conclusion</p> <p>We have completed the <it>in vitro </it>Tat nuclear interactome and have highlighted its modular network properties and particularly those involved in the coordination of gene expression by Tat. Ultimately, the highly specialised set of molecular interactions identified will provide a framework to further advance our understanding of the mechanisms of HIV-1 proviral gene silencing and activation.</p

Der Einfluss des Hirntodes auf die Freisetzung der atrialen und B-Typ natriuretischen Peptide und kardialen Troponine in einem Herzspendermodell

Das atriale natriuretische Peptid (ANP) und das B-Typ natriuretische Peptid (BNP) werden im Herzen vermehrt bei Volumenbelastung und Anstieg der Wandspannung sezerniert. Sie sind sensitive und spezifische Marker des Schweregrades einer Herzinsuffizienz, daher können diese Marker bei der Beurteilung der Qualität von Spenderherzen angewendet werden. Die Spiegel der kardialen Troponine des Herzspenders haben sich als Prediktoren des frühen Transplantatversagens nach Herztransplantation (HTx) erwiesen. Jedoch ist der Einfluss des Hirntodes und der nachfolgenden hämodynamischen Veränderungen, bekannt als Cushing Reflex, auf die Freisetzung von natriuretischen Peptiden und kardialen Troponinen beim Herzspender nicht geklärt. Diese Studie untersuchte den Einfluss des Hirntodes auf die Freisetzung von ANP, BNP, big Endothelin 1 (big ET-1) und kardialer Troponine in einem Tiermodell.Nach Einleitung der Anästhesie und Beginn der Überwachung wurden 10 Landschweine in eine Hirntodgruppe (n=5) und eine Kontrollgruppe (n=5) unterteilt. Der Hirntod wurde in der ersten Gruppe nach einer Trepanation durch Aufblasen eines subdural platzierten Ballons hervorgerufen und anschließend die Anästhesie beendet. Die zweite Gruppe diente nach einer Trepanation und fortgeführter Anästhesie als Kontrolle. Hämodynamische Parameter, big ET-1, ANP- und BNP-Werte im Plasma, sowie cTnT und cTnI im Serum wurden vor und zwei stündlich bis 13 Stunden nach der Operation gemessen. Statistische Analysen der Veränderungen im Zeitverlauf wurden mittels Friedman-Test durchgeführt.Die Hirntodgruppe zeigte signifikante Veränderungen der Hämodynamik, bedingt durch den Cushing Reflex. In der Kontrollgruppe war der BNP-Wert höher als in der Hirntodgruppe und nahm mit der Zeit ab (p=0,016). Es gab keine signifikante Veränderung der BNP-Freisetzung in der Hirntodgruppe bis 13 Stunden nach Hirntod (p=0,1). Die ANPFreisetzung blieb in der Kontrollgruppe konstant (p=0,35), aber verringerte sich in der Hirntodgruppe (p=0,043). Es gab keinen Unterschied in der ET-1-Freisetzung zwischen beiden Gruppen und auch keine Veränderung mit zunehmender Zeit. 5 Stunden nach Hirntod war cTnI in der Hirntodgruppe etwas erhöht (p<0,05), die Werte blieben aber unter 1,5 mg/l während des gesamten Experiments. cTnT blieb in beiden Gruppen nicht messbar.Hämodynamische Veränderungen nach Hirntod erzeugen keine vermehrte Freisetzung von BNP und ANP. Ferner scheint die Hirnfunktion die Freisetzung von BNP und ANP aus dem Myokard zu beeinflussen. Weitere klinische Studien sind nötig, um die Aussagekraft von BNP und ANP in der Begutachtung der Qualität von Spenderherzen zu beurteilen. Bei der Evaluation der Herzspender ist der zusätzliche Einsatz von kardialen Troponinen sinnvoll. Atrium and brain natriuretic peptide (ANP and BNP) are secreted in the heart in response to pressure or volume overload and are sensitive and specific markers for severity of heart failure. Therefore, both markers may be used in the quality assessment of donor hearts. Cardiac troponins were shown to be predictors for early graft failure after HTx. However, the hemodynamic changes (Cushing reflex) due to brain death (BD) may affect levels of natriuretic peptides and cardiac troponins in heart donors. This study evaluated the effects of BD on the release of ANP, BNP, big endothelin 1 (big ET 1) and cardiac troponins in an animal model.After anesthesia and the initiation of monitoring, ten pigs were randomized into a BD group (n=5) and a control group (n=5). BD was induced by inflation of a subdurally positioned balloon catheter and anesthesia was stopped. In the control animals sham operation was performed and anesthesia was continued. Hemodynamics and BNP, ANP and big ET 1 plasma levels and cardiac troponin I and T (cTnI and cTnT) serum levels were measured before and up to 13 hours after operation. Statistical analysis of the changes over time was performed using the Friedman test.The BD group presented significant increase of preload, afterload and cardiac output due to the Cushing reflex. In the control group the BNP level was higher than in the BD group and decreased over time (p=0.016). There was no significant change in BNP release in the BD group up to 13 hours after BD (p=0.1). ANP release remained stable over time in the control group (p=0.35) but decreased in the BD group (p=0.043). The big ET 1 levels were not different between groups and there were no changes over the time. cTnI was slightly elevated in the BD group 5 hours after BD (p<0.05), but remained under 1.5 mg/l throughout the study. cTnT was undetectable in both groups.Hemodynamic stress after BD did not lead to an increase of BNP and ANP levels. Moreover, brain function seems to influence the release of BNP and ANP from the myocardium. Further clinical evaluation of prognostic values of BNP and ANP levels for assessment of the quality of donor hearts is necessary. Cardiac troponins are a useful additional tool in the evaluation of donor heart quality