γ-secretase inhibitors and modulators induce distinct conformational changes in the active sites of γ-secretase and signal peptide peptidase

γ-Secretase inhibitors (GSIs) and modulators (GSMs) are at the frontline of cancer and Alzheimer’s disease research, respectively. While both are therapeutically promising, not much is known about their interactions with proteins other than γ-secretase. Signal peptide peptidase (SPP), like γ-secretase, is a multispan transmembrane aspartyl protease that catalyzes regulated intramembrane proteolysis. We used active site-directed photophore walking probes to study the effects of different GSIs and GSMs on the active sites of γ-secretase and SPP and found that nontransition state GSIs inhibit labeling of γ-secretase by activity-based probes but enhance labeling of SPP. The opposite is true of GSMs, which have little effect on the labeling of γ-secretase but diminish labeling of SPP. These results demonstrate that GSIs and GSMs are altering the structure of not only γ-secretase but also SPP, leading to potential changes in enzyme activity and specificity that may impact the clinical outcomes of these molecules

Detection of active site conformation changes of gamma-secretase, a key enzyme associated with Alzheimer disease, with small molecules

Gamma-secretase is a membrane-bound aspartyl-protease that cleaves many membrane substrates including Amyloid Precursor Protein (APP), Notch, E-cadherin, Her4 and CD44. APP is a particularly notable substrate because of its association with Alzheimer disease. Together, gamma-secretase and beta-secretase cleave APP to produce amyloid beta peptides that aggregate in the brain as cytotoxic beta-amlyoid plaques, which is one of the hallmarks of Alzheimer disease. Many small molecules are being developed to target gamma-secretase as a therapeutic strategy for Alzheimer disease. However, studying the effects of these molecules on the active site conformation of gamma-secretase is challenging due to the complexity of this enzyme. In our study, we have developed new biochemical techniques to probe the active site structure of gamma-secretase. We are able to show that different gamma-secretase inhibitors and modulators, when bind to gamma-secretase, affect the active site structure of gamma-secretase differently. More importantly, we discovered that these small molecules, which were developed to target gamma-secretase, also affect the active site structure of Signal Peptide Peptidase, a similar membrane-bound aspartyl-protease. This discovery has major implication on the development of gamma-secretase inhibitors as therapeutic drugs for Alzheimer disease due to potential off-target effects

MÉTODOS QUANTITATIVOS NÃO SÃO A SALVAÇÃO DE TODA LAVOURA ETNOBOTÂNICA: O QUE DIZ JAVIER CABALLERO

Este trabalho refere-se à entrevista feita pelos autores com o Professor Javier Caballero Nieto, da Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), sobre assuntos relacionados a métodos quantitativos em Etnobotânica, algumas de suas principais características, e sua complementariedade com enfoques qualitativos de pesquisa, tema que tem sido objeto de aprofundamentos nos últimos anos no Brasil (e no mundo). Javier Caballero é biólogo formado pela própria UNAM, em 1974, e fez mestrado na mesma universidade (1980) e também na Universidade da Califórnia, Berkeley (1988), onde também terminou o doutorado em 1994. Tem demonstrado interesse em Etnobotânica desde o tempo de graduação e depois se concentrou em temas mais ligados aos métodos quantitativos na área, mas sempre envolvendo uma relação sólida com aspectos ecológicos e de domesticação das plantas e as comunidades tradicionais. Suas opiniões ajudam a esclarecer vários aspectos sobre o assunto e também a aprofundar e estimular o debate entre os interessados na área

Caracterização socioambiental da XXVI Região de Guaratiba/RJ: aproximações necessárias a um estudo etnobotânico / Socio-environmental characterization of the XXVI Region of Guaratiba/RJ: approaches necessary for an ethnobotanical study

Essa revisão está inserida no escopo da pesquisa de doutoramento intitulada “Levantamento etnobotânico de plantas medicinais, aromáticas e condimentares no bairro de Guaratiba/RJ”, que tem objetivo registrar o conhecimento de agricultores do bairro de Guaratiba/RJ sobre a identificação e uso de plantas medicinais, aromáticas e condimentares (PMAC) presentes na localidade. Trata-se de um apoio à manutenção dos conhecimentos e modos de vida tradicionais locais. Os resultados ora apresentados referem-se a uma pesquisa bibliográfica voltada à caracterização socioambiental da área de estudo, visando uma primeira aproximação com esta realidade. A XXVI Região Administrativa e de Planejamento do Rio de Janeiro/RJ é composta pelos bairros de Guaratiba, Pedra de Guaratiba e Barra de Guaratiba, abrangendo 15.258,01 ha onde residem 123.114 habitantes, apresentando infraestrutura urbana com serviços de água, esgoto, coleta de lixo, iluminação, ensino, saúde, transporte e outros. A economia gira em torno das atividades de serviços e do comércio. Esta é uma Área de Especial Interesse Turístico (AEITUR) e também de interesse agrícola (AIA-6), com polos de plantas ornamentais e gastronômicos. Entre os principais problemas detectados encontram-se a especulação imobiliária; esgotamento sanitário insuficiente e ausência de regularização fundiária. A região está contida na Faixa Litorânea, com vegetação de floresta tropical subcaducifólia e de restinga onde ocorre o clima Aw. Nas áreas elevadas, como no Maciço da Pedra Branca, a vegetação é de floresta tropical subperenifólia, com clima Af e Cfa. Pertence à bacia hidrográfica da Baía de Sepetiba, cujos rios desembocam no mar interior contido pela Restinga da Marambaia. Há presença de Colônias e Associações de Pescadores, portos e indústrias. Concentra diversas Unidades de Conservação, como o Parque Estadual da Pedra Branca (PEPB); a Reserva Biológica Estadual de Guaratiba (RBG); o Parque Natural Municipal da Serra da Capoeira Grande; as APAs da Serra da Capoeira Grande; do Morro do Silvério; das Brisas e de Guaratiba. Os dados mostram a complexidade regional, a necessidade de delimitar melhor o locus da pesquisa e confirmam a importância e a necessidade da realização de registro dos conhecimentos tradicionais porventura ainda existentes. Financiamento: CAPES

Introducing molecular biology to medical physicists

Molecular biology helps us understand how genetic information is converted to functional proteins, how proteins interact through complex networks to determine the fate and function of a cell and how mutations lead to diseases. In the era of molecular medicine and ommissionin medicine, medical physicists need to acquire basic knowledge of molecular biology in order to communicate and collaborate with clinical and life science colleagues. This article documents our experience in introducing molecular biology as an academic module in a regional training course for educators held in Kuala Lumpur, Nov 2019. The module consists of didactic lectures, simulation, group exercises, etc. From the positive feedbacks that we received, the participants benefited from the exposure and we plan to produce some learning materials for future courses

Plants of the Araceae for malaria and related diseases:a review

We survey species of the Araceae family traditionally used for malaria and its symptoms. The aim is to reveal the large number of antimalarial Araceae species in use worldwide and their largely unexplored potential as sources of antimalarial natural products. The SciFinder Scholar, Scielo, PubMed, ScienceDirect and Google books search engines were consulted. Forty-three records were found of 36 species and 23 genera of Araceae used for malaria and symptoms. The neotropical genera Philodendron Schott and Anthurium Schott were the best represented for use in the treatment of malaria, fevers, liver problems and headaches. Leaves and tubers were the parts most used and decoction was the most common preparation method. Extracts of Araceae species inhibit the in vitro growth of the human malaria parasite Plasmodium falciparum Welch and significant median inhibitory concentrations (IC50) for extracts of guaimbê-sulcado (Rhaphidophora decursiva (Roxb.) Schott), aninga (Montrichardia linifera (Arruda) Schott), Culcasia lancifolia N.E. Br. and forest anchomanes (Anchomanes difformis (Blume) Engl.) have been reported demonstrating the antimalarial potential and cytotoxicity of extracts and sub-fractions. In the only report on the antimalarial components of this family, the neolignan polysyphorin and the benzoperoxide rhaphidecurperoxin exhibited strong in vitro inhibition of the D6 and W2 strains of Plasmodium falciparum (IC50 = 368-540 ng/mL). No study on the in vivo antimalarial activity in animal models has been conducted on a species of Araceae. More bioguided chemical composition studies on the in vitro and also in vivo antimalarial activity of the Araceae are needed to further the knowledge of the antimalarial potential of this family

Plants of the Araceae for malaria and related diseases:a review

We survey species of the Araceae family traditionally used for malaria and its symptoms. The aim is to reveal the large number of antimalarial Araceae species in use worldwide and their largely unexplored potential as sources of antimalarial natural products. The SciFinder Scholar, Scielo, PubMed, ScienceDirect and Google books search engines were consulted. Forty-three records were found of 36 species and 23 genera of Araceae used for malaria and symptoms. The neotropical genera Philodendron Schott and Anthurium Schott were the best represented for use in the treatment of malaria, fevers, liver problems and headaches. Leaves and tubers were the parts most used and decoction was the most common preparation method. Extracts of Araceae species inhibit the in vitro growth of the human malaria parasite Plasmodium falciparum Welch and significant median inhibitory concentrations (IC50) for extracts of guaimbê-sulcado (Rhaphidophora decursiva (Roxb.) Schott), aninga (Montrichardia linifera (Arruda) Schott), Culcasia lancifolia N.E. Br. and forest anchomanes (Anchomanes difformis (Blume) Engl.) have been reported demonstrating the antimalarial potential and cytotoxicity of extracts and sub-fractions. In the only report on the antimalarial components of this family, the neolignan polysyphorin and the benzoperoxide rhaphidecurperoxin exhibited strong in vitro inhibition of the D6 and W2 strains of Plasmodium falciparum (IC50 = 368-540 ng/mL). No study on the in vivo antimalarial activity in animal models has been conducted on a species of Araceae. More bioguided chemical composition studies on the in vitro and also in vivo antimalarial activity of the Araceae are needed to further the knowledge of the antimalarial potential of this family

Hermenêutica botânica e antropização na Amazônia: Exsicatas de Verbenáceas da Amazônia Legal no Herbário do New York Botanical Garden

Este artigo tem como base informações de uma série histórica de exsicatas datadas de 1819 a 2002, reunindo contribuições de pesquisadores de instituições governamentais e não governamentais das Américas do Norte, do Sul e Europa. Tem foco nas verbenáceas pela reconhecida gama de espécies aromáticas e medicinais desta família e o seu reconhecido uso no Brasil. Analisa notas descritivas e críticas sobre a coleção do NYBG referente à Amazônia, revelando o espírito da cooperação entre instituições brasileiras e estrangeiras nesta região. Alterações do meio ambiente, rede de pesquisadores, mudanças na linguagem, na tecnologia dos registros e absorção de termos regionais são detectados ao longo de quase dois séculos de trabalho científico em que se projeta a formação continuada de cientistas e a interação com saberes locais

IMPACTOS DA LEGISLAÇÃO NA PESQUISA ETNOBOTÂNICA NO BRASIL, COM ÊNFASE NA REGIÃO AMAZÔNICA

The Amazon region has a large sociobiodiversity, where lives people with traditional knowledge about the uses of its natural resources. The Conven­tion on Biological Diversity (CBD) in 1992 recognized the autonomy of each nation over its genetic resources and the rights of traditional populations about the knowledge of the use of these natural resources. In 2001 it was published the law M.P. 2.186-16/2001 which created the Conselho Nacional de Gestão do Patrimônio Genético (CGEN) and the first rules about access to genetic resources and associated traditional knowledge in Brazil. Since his creation, the actions of CGEN have received criticism from various sectors, both private and public, and, unlike its initial proposal, has become one of the main obstacles of ethnobotanical studies, the bureaucracy, the long pro­cess analysis and communication difficulties with this organ. Keywords: law, biodiversity, access to genetic resources, traditional knowledge, ethnobotany, Amazon.La región amazónica tiene una gran sociobiodiversidad, donde habitan per­sonas con los titulares de conocimientos tradicionales sobre el uso de sus recursos naturales. Con el Convenio sobre la Diversidad Biológica (CDB) en 1992, reconoció la autonomía de cada país sobre sus recursos genéticos y los derechos de las poblaciones y el conocimiento sobre el uso de estos recursos naturales tradicionales. Se promulgó la Medida Provisional 2.186-16/2001 que creó el Consejo Nacional de Gestión del Patrimonio Genético (CGEN) y las primeras normas sobre el acceso a los recursos genéticos y conocimien­tos tradicionales asociados en Brasil en 2001. Desde su creación, las acciones de CGEN han recibido críticas por parte de diversos sectores, tanto privados como públicos, y, a diferencia de su propuesta inicial, se ha convertido en una de las principales barreras de estudios etnobotánicos, la burocracia, el análisis de procesos de largo y las dificultades de comunicación con este órgano. Palabras clave: ley, biodiversidad, acceso a los recursos genéticos, cono­cimientos tradicionales, etnobotánica, Amazonia.The Amazon region has a large sociobiodiversity, where lives people with traditional knowledge about the uses of its natural resources. The Conven­tion on Biological Diversity (CBD) in 1992 recognized the autonomy of each nation over its genetic resources and the rights of traditional populations about the knowledge of the use of these natural resources. In 2001 it was published the law M.P. 2.186-16/2001 which created the Conselho Nacional de Gestão do Patrimônio Genético (CGEN) and the first rules about access to genetic resources and associated traditional knowledge in Brazil. Since his creation, the actions of CGEN have received criticism from various sectors, both private and public, and, unlike its initial proposal, has become one of the main obstacles of ethnobotanical studies, the bureaucracy, the long pro­cess analysis and communication difficulties with this organ. Keywords: law, biodiversity, access to genetic resources, traditional knowledge, ethnobotany, Amazon.A região amazônica possui uma grande sociobiodiversidade, com povos detentores de conhecimentos tradicionais sobre os usos de seus recursos naturais. Com a Convenção sobre a Diversidade Biológica (CDB) em 1992, foi reconhecida a autonomia de cada nação sobre seu patrimônio genético e o direito das populações tradicionais sobre o uso e conhecimento destes recursos naturais. Em 2001 foi editada a Medida Provisória 2.186-16/2001 que criou o Conselho Nacional de Gestão do Patrimônio Genético (CGEN) e as primeiras regras sobre o acesso ao patrimônio genético e ao conhecimento tradicional associado no Brasil. Desde sua criação, as ações do CGEN têm recebido críticas de vários setores, tanto privados quanto públicos e, ao contrário de sua proposta inicial, tem se constituído em um dos principais entraves das pesquisas etnobotânicas, pela burocracia, pelo longo período de análise dos processos, e pela dificuldade de comunicação com este órgão. Palavras-chave: legislação, biodiversidade, acesso ao patrimônio genético, conhecimento tradicional associado, etnobotânica, Amazônia