Glucokinase (GCK) Mutations and Their Characterization in MODY2 Children of Southern Italy

Type 2 Maturity Onset Diabetes of the Young (MODY2) is a monogenic autosomal disease characterized by a primary defect in insulin secretion and hyperglycemia. It results from GCK gene mutations that impair enzyme activity. Between 2006 and 2010, we investigated GCK mutations in 66 diabetic children from southern Italy with suspected MODY2. Denaturing High Performance Liquid Chromatography (DHPLC) and sequence analysis revealed 19 GCK mutations in 28 children, six of which were novel: p.Glu40Asp, p.Val154Leu, p.Arg447Glyfs, p.Lys458_Cys461del, p.Glu395_Arg397del and c.580-2A>T. We evaluated the effect of these 19 mutations using bioinformatic tools such as Polymorphism Phenotyping (Polyphen), Sorting Intolerant From Tolerant (SIFT) and in silico modelling. We also conducted a functional study to evaluate the pathogenic significance of seven mutations that are among the most severe mutations found in our population, and have never been characterized: p.Glu70Asp, p.His137Asp, p.Phe150Tyr, p.Val154Leu, p.Gly162Asp, p.Arg303Trp and p.Arg392Ser. These seven mutations, by altering one or more kinetic parameters, reduced enzyme catalytic activity by >40%. All mutations except p.Glu70Asp displayed thermal-instability, indeed >50% of enzyme activity was lost at 50°C/30 min. Thus, these seven mutations play a pathogenic role in MODY2 insurgence. In conclusion, this report revealed six novel GCK mutations and sheds some light on the structure-function relationship of human GCK mutations and MODY2

GCK mutations detected in MODY2 children from South Italy.

a<p>GenBank: accession number (AH005826). ^bThe reference cDNA sequence was obtained from GenBank (NM_000162) and +1 corresponds to the A of the ATG translation initiation codon. ^cPolyphen prediction: probably damaging (1), benign (2), possibly damaging (3). SIFT score: <0.05 deleterious variant, ≥0.05 tolerated variant. ^dSwissprot accession number: P35557. ^eSibling pairs (MD19/20: two sisters; MD69/70: brother/sister).</p

Kinetic constants of human recombinant wild type-GCK and mutant β-cell GST-GCK fusion proteins.

<p>Data represent means ± SEM of 3 separate enzyme expressions each tested in duplicate. Note that the Hill coefficient (nH) and the relative activity index (I_a) are unit less. Kcat: GCK catalytic constant; S_0.5: affinity constant for glucose; nH: Hill coefficient; Km for ATP: affinity constant for ATP; I_a: GCK activity index. (*)<i>p</i><0.05, <i>t</i> test; (**)<i>p</i><0.005, <i>t</i> test.</p

Effect of temperature on the stability of GST-GCK mutants

<p>. Stock enzyme solutions were diluted to 250 µg/ml in storage buffer containing 30% glycerol, 50 mM glucose, 10 mM glutathione, 5 mM DTT, 200 mM KCl and 50 mMTris/HCl, pH 8.0. Panel A: The enzyme solutions were incubated for 30 min at temperatures ranging from 30 to 55°C and then assayed at 30°C as described in the <a href="http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0038906#s4" target="_blank">Methods</a> section. Panel B: The enzyme solutions were incubated for periods of time from 5 to 60 min at 50°C. Results are means and SEM of three independent enzyme preparations for each mutant except for GST-GCK (Phe150Tyr) which corresponds to two independent enzyme preparations. (*) <i>p</i>≤0.03, (†) <i>p</i><0.008.</p

The CoQH2/CoQ Ratio Serves as a Sensor of Respiratory Chain Efficiency

Electrons feed into the mitochondrial electron transport chain (mETC) from NAD-or FAD-dependent enzymes. A shift from glucose to fatty acids increases electron flux through FAD, which can saturate the oxidation capacity of the dedicated coenzyme Q (CoQ) pool and result in the generation of reactive oxygen species. To prevent this, the mETC superstructure can be reconfigured through the degradation of respiratory complex I, liberating associated complex III to increase electron flux via FAD at the expense of NAD. Here, we demonstrate that this adaptation is driven by the ratio of reduced to oxidized CoQ. Saturation of CoQ oxidation capacity induces reverse electron transport from reduced CoQ to complex I, and the resulting local generation of superoxide oxidizes specific complex I proteins, triggering their degradation and the disintegration of the complex. Thus, CoQ redox status acts as a metabolic sensor that fine-tunes mETC configuration in order to match the prevailing substrate profile

Museums and University III. Creating a learningn comunity to link students to Art and Cultural Institutions as places of learning for ODS 2030

El proyecto es continuación de cuatro anteriores: 111, 78, 92, 132Desde el año 2017, partiendo de la experiencia en las enseñanzas artísticas dentro de los diferentes grados y dobles grados impartidos en la Facultad de Educación (Infantil, Primaria, Pedagogía, Educación Social, Master de Formación de Profesorado) y el grado de Bellas Artes, a través de sus asignaturas destinadas a la educación y la didáctica de las artes, se vienen desarrollando una serie de proyectos de innovación docente destinados a cubrir dos carencias íntimamente relacionadas y derivadas de los pilares del sistema educativo: la escuela y la formación del profesorado: 1 El desconocimiento que el alumnado en general tiene de los museos, salas, centros de arte y cultura contemporánea, etc. (en adelante INSTITUCIÓN CULTURAL) y, en especial, de los dedicados al arte y las prácticas culturales contemporáneas. Como consecuencia de esta circunstancia se produce un desconocimiento de los diferentes programas educativos, recursos y materiales que estas instituciones ponen a disposición de los públicos en general y del profesorado y profesionales del trabajo y la educación social en particular. 2. La falta de vínculos entre la Institución Cultural y la Facultad de Educación, así como entre las propias facultades implicadas en el binomio ARTE-EDUCACIÓN, lo que supone una barrera considerable a la hora de abordar una solución a lo anteriormente expuesto, en la medida que en el futuro profesional partirán del desconocimiento de las necesidades y particularidades de los diferentes agentes. Estas carencias afectan directamente a aspectos relevantes muy concretos dentro de la propia ley educativa vigente, como la que se refiere al apartado h) de las competencias clave: competencia en conciencia y expresión culturales, recogidas en los recientes decretos publicados en febrero y marzo de este año. Y en un sentido más amplio, e igualmente importante, recaen sobre el Objetivo 4. dentro de los ODS en el horizonte 2030: garantizar una educación inclusiva, equitativa y de calidad y promover oportunidades de aprendizaje durante toda la vida para todos. En este sentido, además suponen una falta de acceso a diferentes formas de conocimiento y acción posibles desde el arte y la cultura, para contribuir a objetivos como el 5. Igualdad de género, 11. ciudades y comunidades sostenibles, 13. acción por el clima, etc. En la medida que el arte y la institución cultural contemporáneas se ocupan de problemáticas directamente relacionadas con estas cuestiones. En un primer momento, los PID no 111 2018/2019 y no 78 2019/2020 denominados: “Cartografía crítica de recursos educativos y pedagógicos en instituciones y entidades culturales del ámbito de las artes visuales en la Comunidad de Madrid como herramienta para la formación del profesorado”, han permitido, con la colaboración del alumnado, desarrollar los fundamentos del prototipo de una web recurso, denominada finalmente ARCHIVO PANTONO que: de una parte reúne el acceso, en un mismo espacio, a diferentes instituciones culturales y sus programas/departamentos/pestañas educativas. Y de otra pretende impulsar una comunidad educativa en contacto con la institución cultural. El PID 132 2010/2021 y actualmente el PID 92, denominados sucesivamente “Museos y Universidad (I y II). Recursos y estrategias colaborativas on line para el aprendizaje de las artes en la formación de profesorado en los grados de infantil, primaria, pedagogía, educación social y Master de formación del profesorado”, han contribuido y están contribuyendo a dos cuestiones clave: el conocimiento y el 04/04/2022 Página 2 de 9 Proyecto No 182 MUSEOS Y UNIVERSIDAD III. Creación de comunidad de aprendizaje para el vínculo entre el alumnado de la Facultad de Educación, el arte y la institución cultural como espacios de construcción de conocimiento cara a los ODS dentro del horizonte 2030. análisis crítico de los recursos, materiales y propuestas on line que presentan estas instituciones. Y la participación en propuestas presenciales de su elección, sobre las igualmente están desarrollando estrategias de análisis crítico, metodológico y de vínculo. Además, la adhesión al PID92 del Museo Laboratorio Bartolomé Cossío de la Facultad de Educación, ha introducido una clave histórica en la comprensión y análisis reflexivo sobre el presente de la educación artística y patrimonial. Desde esta perspectiva nos hemos encontrado con las siguientes necesidades: 1. El recurso web ARCHIVO PANOTONO requiere de una intensa labor en el aula para que se vaya construyendo un proceso de retroalimentación y espacio de intercambio “on line”. 2. Incorporar otros departamentos de la Facultad de Educación relacionados con el binomio ARTE- EDUCACIÓN: artes plásticas, historia del arte, pedagogía, diseño, historia de la educación, metodologías, estudios educativos, patrimonio, etc. Así como contar cada vez más con alumnado que, desde su participación directa en el proyecto sea proactivo en sus aulas, contribuyendo así a expandir el objeto del proyecto y sus acciones desde una perspectiva menos académica y más cercana. 3. Desarrollar acciones concretas con el Museo Laboratorio Bartolomé Cossío para el análisis y compresión del presente de la educación artística y el vínculo con sus instituciones. 4. Formalizar la colaboración con el Museo Pedagógico de Arte Infantil de la Facultad de Bellas Artes y acercar a ambas facultades y su alumnado de la acción y el encuentro. 5. Incorporar al proyecto otras universidades y facultades de educación que nos permitan un conocimiento más amplio del perfil del alumnado de educación y en la medida de lo posible su interacción a través del recurso y las acciones del proyecto. 6. Conocer a los agentes de la mediación y la educación en museos como agentes necesarios para el vínculo entre el alumnado y la institución cultural. 7. Desarrollar desde el propio proyecto acciones de mediación y educación en museos, en colaboración con la institución cultural con dos objetivos: Identificar las necesidades y carencias del alumnado en el propio contexto expositivo. Identificar el arte y la institución cultural como espacios y herramientas de aprendizaje transversal y construcción de conocimiento cara a los ODS Indagar en una metodología que permita al alumnado contestar a las siguientes preguntas: ¿por qué la institución cultural es útil? ¿cómo pueden utilizar el espacio expositivo en su formación? ¿Cuál es el potencial de este aprendizaje en su vida profesional? ¿Qué aprendizajes ofrece el arte y el acercamiento a la institución cultural cara a los ODS dentro del horizonte 2030?Depto. de Didáctica de las Lenguas, Artes y Educación FísicaDepto. de Estudios EducativosFac. de EducaciónFALSEsubmitte