Biosynthesis of O- N -acetylgalactosamine glycans in the human cell nucleus

Biological functions of nuclear proteins are regulated by post-translational modifications (PTMs) that modulate gene expression and cellular physiology. However, the role of O-linked glycosylation (O-GalNAc) as a PTM of nuclear proteins in the human cell has not been previously reported. Here, we examined in detail the initiation of O-GalNAc glycan biosynthesis, representing a novel PTM of nuclear proteins in the nucleus of human cells, with an emphasis on HeLa cells. Using soluble nuclear fractions from purified nuclei, enzymatic assays, fluorescence microscopy, affinity chromatography, MS, and FRET analyses, we identified all factors required for biosynthesis of O-GalNAc glycans in nuclei: the donor substrate (UDP-GalNAc), nuclear polypeptide GalNAc -transferase activity, and a GalNAc transferase (polypeptide GalNAc-T3). Moreover, we identified O-GalNAc glycosylated proteins in the nucleus and present solid evidence for O-GalNAc glycan synthesis in this organelle. The demonstration of O-GalNAc glycosylation of nuclear proteins in mammalian cells reported here has important implications for cell and chemical biology.Fil: Cejas, Romina Beatríz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Lorenz, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral; ArgentinaFil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Irazoqui, Fernando Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Purified human anti-Tn and anti-T antibodies specifically recognize carcinoma tissues

Described in several epithelial cancer cells, Tn- (GalNAcα1-O-Ser/Thr) and T- (Galβ3GalNAcα1-O-Ser/Thr) antigens are examples of tumor-associated antigens. Increased expression of Tn- and T-antigens is associated with tumor invasion and metastasis, and patients with high concentration of anti-Tn and anti-T antibodies have a more benign evolution of pathology. Asialofetuin (ASF) and ovine submaxillary mucin (OSM) are two glycoproteins that expose T- and Tn-antigen, respectively. In this work, using ASF or OSM we affinity-purified anti-T and anti-Tn antibodies from normal human plasma and tested their ability to specifically recognize tumor human tissues. Whereas purified anti-T antibodies (purity degree increase of 127-fold, and 22% recovery) were mainly IgG, for purified anti-Tn antibodies (purity degree enhancement of 125-fold, and 26% yield) the IgM fraction was predominant over the IgG one. IgG2 subclass was significantly enriched in both purified antibody samples. Purified antibodies did not bind normal human tissue (0/42), although recognized malignant tissues from different origin such as colon carcinoma (11/77 by anti-Tn; 7/79 by anti-T), breast carcinoma (10/23 by anti-Tn; 7/23 by anti-T), and kidney carcinoma (45/51 by anti-Tn; 42/51 by anti-T). Our results suggest that purified human anti-Tn and anti-T antibodies have a potential as anti-tumor therapeutic agents; restoring their levels in human sera could positively affect the evolution of patients with epithelial tumor pathologies.Fil: Zlocowski, Natacha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Grupe, Verónica Maria. Fundación Para El Progreso de la Medicina; ArgentinaFil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Nores, Gustavo Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Irazoqui, Fernando Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

How glycobiology can help us treat and beat the COVID-19 pandemic

Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) emerged during the last months of 2019, spreading throughout the world as a highly transmissible infectious illness designated as COVID-19. Vaccines have now appeared, but the challenges in producing sufficient material and distributing them around the world means that effective treatments to limit infection and improve recovery are still urgently needed. This review focuses on the relevance of different glycobiological molecules that could potentially serve as or inspire therapeutic tools during SARS-CoV-2 infection. As such, we highlight the glycobiology of the SARS-CoV-2 infection process, where glycans on viral proteins and on host glycosaminoglycans have critical roles in efficient infection. We also take notice of the glycan-binding proteins involved in the infective capacity of virus and in human defense. In addition, we critically evaluate the glycobiological contribution of candidate drugs for COVID-19 therapy such as glycans for vaccines, anti-glycan antibodies, recombinant lectins, lectin inhibitors, glycosidase inhibitors, polysaccharides, and numerous glycosides, emphasizing some opportunities to repurpose FDA-approved drugs. For the next-generation drugs suggested here, biotechnological engineering of new probes to block the SARS-CoV-2 infection might be based on the essential glycobiological insight on glycosyltransferases, glycans, glycan-binding proteins, and glycosidases related to this pathology.publishedVersionFil: Lardone, Ricardo Dante. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Garay, Yohana Camila. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Parodi, Pedro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Parodi, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: de la Fuente, Sofia. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: de la Fuente, Sofia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Angeloni, Genaro. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Angeloni, Genaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina.Fil: Bravo, Eduardo O. Gobierno de la Provincia de Buenos Aires. Hospital Interzonal de Agudos San Roque de Gonnet; ArgentinaFil: Schmider, Anneke K. Psychiatrische Klinik Lüneburg; AlemaniaFil: Irazoqui, Fernando José. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas; Argentina.Fil: Irazoqui, Fernando José. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina

Polypeptide N-acetylgalactosamine transferase 3: a post-translational writer on human health

Polypeptide N-acetylgalactosamine transferase 3 (ppGalNAc-T3) is an enzyme involved in the initiation of O-GalNAc glycan biosynthesis. Acting as a writer of frequent post-translational modification (PTM) on human proteins, ppGalNAc-T3 has key functions in the homeostasis of human cells and tissues. We review the relevant roles of this molecule in the biosynthesis of O-GalNAc glycans, as well as in biological functions related to human physiological and pathological conditions. With main emphasis in ppGalNAc-T3, we draw attention to the different ways involved in the modulation of ppGalNAc-Ts enzymatic activity. In addition, we take notice on recent reports of ppGalNAc-T3 having different subcellular localizations, highlight critical intrinsic and extrinsic functions in cellular physiology that are exerted by ppGalNAc-T3-synthesized PTMs, and provide an update on several human pathologies associated with dysfunctional ppGalNAc-T3. Finally, we propose biotechnological tools as new therapeutic options for the treatment of pathologies related to altered ppGalNAc-T3. KEY MESSAGES: ppGalNAc-T3 is a key enzyme in the human O-GalNAc glycans biosynthesis. enzyme activity is regulated by PTMs, lectin domain and protein-protein interactions. ppGalNAc-T3 is located in human Golgi apparatus and cell nucleus. ppGalNAc-T3 has a central role in cell physiology as well as in several pathologies. Biotechnological tools for pathological management are proposed.Fil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Cejas, Romina Beatríz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Lorenz, Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Salud y Ambiente del Litoral; ArgentinaFil: Zlocowski, Natacha. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigaciones en Ciencias de la Salud; ArgentinaFil: Parodi, Pedro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Ferrero, Franco Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Angeloni, Genaro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Alfonso García, Valentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Sendra, Victor German. Tufts University; Estados Unidos. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; ArgentinaFil: Irazoqui, Fernando Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentin

Core 1 O-N-acetylgalactosamine (O-GalNAc) glycosylation in the human cell nucleus

Glycosylation is a very frequent post-translational modification in proteins, and the initiation of O-N-acetylgalactosamine (O-GalNAc) glycosylation has been recently described on relevant nuclear proteins. Here we evaluated the nuclear incorporation of a second sugar residue in the biosynthesis pathway of O-GalNAc glycans to yield the terminal core 1 glycan (C1G, Galβ3GalNAcαSer/Thr). Using confocal microscopy, enzymatic assay, affinity chromatography, and mass spectrometry, we analyzed intact cells, purified nuclei and soluble nucleoplasms to identify the essential factors for C1G biosynthesis in the cell nucleus. The enzyme C1GalT1 responsible for C1G synthesis was detected inside the nucleus, while catalytic activity of C1Gal-transferase was present in nucleoplasm and purified nuclei. In addition, C1G were detected in the nucleus inside of intact cells, and nuclear proteins exposing C1G were also identified. These evidences represent the first demonstration of core 1 O-GalNAc glycosylation of proteins in the human cell nucleus. These findings reveal a novel post-translational modification on nuclear proteins, with relevant repercussion in epigenetic and chemical biology areas.Fil: Cejas, Romina Beatríz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Garay, Yohana Camila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: de la Fuente, Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Lardone, Ricardo Dante. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; ArgentinaFil: Irazoqui, Fernando Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Centro de Investigaciones en Química Biológica de Córdoba; Argentina. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Química Biológica; Argentin

2do Workshop Internacional de Investigación formativa en ciencias para afrontar tiempos de cambio

La presente propuesta de investigación formativa en el contexto de la didáctica de las ciencias naturales, matemáticas y tecnología, tiene el objetivo de convertirse en una estrategia didáctica que desarrollará las capacidades científicas y entrará en tensión con las competencias exigidas por el Ministerio de Educación Nacional (MEN) para la presentación de la prueba saber 11, esta misma profundizará en la búsqueda de respuestas frente al desinterés evidente por el estudio de las ciencias en estudiantes cursando ciclo V de instituciones educativas distritales. Para ello realizaremos una prueba piloto con estudiantes del ciclo V del colegio Japón IED, más específicamente con la participación de aquellos alumnos que cuenten con capacidades y aptitudes científicas para conformar y ser parte del semillero “EduQVersa Junior” del mismo colegio. Lo anterior con el fin de obtener resultados cualitativos y cuantitativos para posteriormente organizar una feria científica, ésta misma pretenderá potencializar el interés y asombro en el estudio de las ciencias por medio de proyectos basados con la metodología STEAM, para ulteriormente ser expuesto el día del campo científico, el Workshop, entre otros eventos de difusión de índole local, nacional e internacional. Con los anteriores objetivos se espera fomentar procesos investigativos iniciales en el campo de las ciencias y buscarán incentivar en general en los estudiantes de ciclo V un mayor interés y continuidad en la formación de su educación superior en el estudio de esta área, siendo una apuesta de focalización que se entrecruza con el componente académico y la consolidación del proyecto de