Keratinocytes Determine Th1 Immunity during Early Experimental Leishmaniasis

Experimental leishmaniasis is an excellent model system for analyzing Th1/Th2 differentiation. Resistance to Leishmania (L.) major depends on the development of a L. major specific Th1 response, while Th2 differentiation results in susceptibility. There is growing evidence that the microenvironment of the early affected tissue delivers the initial triggers for Th-cell differentiation. To analyze this we studied differential gene expression in infected skin of resistant and susceptible mice 16h after parasite inoculation. Employing microarray technology, bioinformatics, laser-microdissection and in-situ-hybridization we found that the epidermis was the major source of immunomodulatory mediators. This epidermal gene induction was significantly stronger in resistant mice especially for several genes known to promote Th1 differentiation (IL-12, IL-1β, osteopontin, IL-4) and for IL-6. Expression of these cytokines was temporally restricted to the crucial time of Th1/2 differentiation. Moreover, we revealed a stronger epidermal up-regulation of IL-6 in the epidermis of resistant mice. Accordingly, early local neutralization of IL-4 in resistant mice resulted in a Th2 switch and mice with a selective IL-6 deficiency in non-hematopoietic cells showed a Th2 switch and dramatic deterioration of disease. Thus, our data indicate for the first time that epidermal cytokine expression is a decisive factor in the generation of protective Th1 immunity and contributes to the outcome of infection with this important human pathogen

ELECTRONIC STRUCTURE OF BIOMOLECULES

L'application de la spectroscopie Mössbauer à l'étude de molécules biologiques est discutée sur l'exemple des protéines de type hème. Toutes ces protéines ont fondamentalement le même centre actif constitué par l'hème. Le fer dans l'hème est habituellement à l'état ferreux ou ferrique ; dans chaque état d'oxydation on peut trouver des configurations aussi bien de spin fort que de spin faible. Les spectres Mössbauer à basse température peuvent être décrits par un Hamiltonien de spin de la forme ℋ = S.[MATH].S + βS.[MATH].H + S.[MATH].I + ℋQ – gn βn H.I. Dans les faibles symétries – pour lesquelles la nature semble avoir une préférence dans les biomolécules – l'Hamiltonien de spin comprendra un grand nombre de coefficients inconnus et l'analyse des spectres constitue un travail d'une énorme complexité. On discute les spectres Mössbauer typiques pour les différents états de charge et de spin du fer dans l'hème à l'aide des exemples du cytochrome P450, de la chloroperoxydase et de la peroxydase du raifort. Dans le cas des protéines ferriques, l'utilisation des résultats de RPE facilite grandement l'analyse des spectres Mössbauer. Pour les protéines ferreuses à spin fort, les mesures dans des champs magnétiques externes intenses sont particulièrement utiles ; des mesures de ce type sont discutées en détail pour le cytochrome P450 à l'état réduit. En outre on présente les spectres Mössbauer d'émission d'hèmes substitués par 57Co ; ce type de spectroscopie permet d'étudier des modèles de composés d'hèmes qui ne peuvent être préparés chimiquement.The application of Mössbauer spectroscopy to the investigation of biomolecules is discussed for heme proteins. All heme proteins have basically the same active center, namely heme. The heme iron is usually either ferric or ferrous ; in either oxidation state both high-spin and low-spin configurations can occur. The low temperature Mössbauer spectra can be described by a spin Hamiltonian of the form ℋ = S.[MATH].S + βS.[MATH].H + S.[MATH].I + ℋQ – gn βn H.I. In low symmetries, which nature seems to prefer in biomolecules, the spin Hamiltonian will have a large number of unknown coefficients and the evaluation of the spectra is a formidable task. The Mössbauer spectra typical for the various charge and spin states of the heme iron are discussed ; cytochrome P450, chloroperoxidase and horseradish peroxidase are used as examples. For ferric heme proteins Epr results can be used to significantly facilitate the analysis of the Mössbauer spectra. For high-spin ferrous proteins Mössbauer measurements in strong applied fields are particularly useful ; such measurements on reduced cytochrome P450 are discussed in detail. In addition, Mössbauer emission experiments on 57Co substituted hemes are presented ; this type of spectroscopy provides a means of studying heme model compounds which cannot be prepared chemically

MÖSSBAUER STUDIES OF THE COFACTOR CENTERS OF NITROGENASE

Les centres du cofacteur (S = 3/2) de la protéine MoFe de la nitrogénase ont été étudiés par spectroscopie Mössbauer avec des champs magnétiques appliqués allant jusqu'à 50 kG. L'analyse des résultats montre la présence de six composantes, dont trois sont caractérisées par une constante de couplage magnétique hyperfine positive. Les résultats suggèrent que chaque centre a de 5 à 7 et même plus probablement, 6 atomes de fer, ce qui confirme nos conclusions précédentes établies par analyse qualitative des données de RPE et en supposant que la protéine MoFe possède 30 atomes de fer.The Mössbauer spectra of the S = 3/2 cofactor centers of the MoFe protein of nitrogenase have been studied in magnetic fields up to 50 kG. Analysis of the data reveals six subsites, three of which are characterized by a positive magnetic hyperfine coupling constant. The results of this study suggest that the cofactor centers contain 5-7, most probably 6, Fe atoms, thus confirming our earlier conclusions which were based on the quantitation of EPR data and on the assumption that the MoFe protein contains 30 Fe atoms