Nuclear import of dimerized ribosomal protein Rps3 in complex with its chaperone Yar1

After their cytoplasmic synthesis, ribosomal proteins need to be transported into the nucleus, where they assemble with ribosomal RNA into pre-ribosomal particles. Due to their physicochemical properties, they need protection from aggregation on this path. Newly synthesized ribosomal protein Rps3 forms a dimer that is associated with one molecule of its specific chaperone Yar1. Here we report that redundant pathways contribute to the nuclear import of Rps3, with the classical importin α/β pathway (Kap60/Kap95 in yeast) constituting a main import route. The Kap60/Kap95 heterodimer mediates efficient nuclear import of Rps3 by recognition of an N-terminal monopartite nuclear localization signal (NLS). This Rps3-NLS is located directly adjacent to the Yar1-binding site and, upon binding of Kap60 to Rps3, Yar1 is displaced from the ribosomal protein in vitro. While Yar1 does not directly interact with Kap60 in vitro, affinity purifications of Yar1 and Rps3, however, revealed that Kap60 is present in the Rps3/Yar1 complex in vivo. Indeed we could reconstitute such a protein complex containing Rps3 and both Yar1 and Kap60 in vitro. Our data suggest that binding of Yar1 to one N-domain and binding of Kap60 to the second N-domain of dimerized Rps3 orchestrates import and protection of the ribosomal protein

Establishment of well-differentiated camelid airway cultures to study Middle East respiratory syndrome coronavirus.

In 2012, Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) emerged in Saudi Arabia and was mostly associated with severe respiratory illness in humans. Dromedary camels are the zoonotic reservoir for MERS-CoV. To investigate the biology of MERS-CoV in camelids, we developed a well-differentiated airway epithelial cell (AEC) culture model for Llama glama and Camelus bactrianus. Histological characterization revealed progressive epithelial cellular differentiation with well-resemblance to autologous ex vivo tissues. We demonstrate that MERS-CoV displays a divergent cell tropism and replication kinetics profile in both AEC models. Furthermore, we observed that in the camelid AEC models MERS-CoV replication can be inhibited by both type I and III interferons (IFNs). In conclusion, we successfully established camelid AEC cultures that recapitulate the in vivo airway epithelium and reflect MERS-CoV infection in vivo. In combination with human AEC cultures, this system allows detailed characterization of the molecular basis of MERS-CoV cross-species transmission in respiratory epithelium

Age at onset as stratifier in idiopathic Parkinson’s disease – effect of ageing and polygenic risk score on clinical phenotypes

Several phenotypic differences observed in Parkinson’s disease (PD) patients have been linked to age at onset (AAO). We endeavoured to find out whether these differences are due to the ageing process itself by using a combined dataset of idiopathic PD (n = 430) and healthy controls (HC; n = 556) excluding carriers of known PD-linked genetic mutations in both groups. We found several significant effects of AAO on motor and non-motor symptoms in PD, but when comparing the effects of age on these symptoms with HC (using age at assessment, AAA), only positive associations of AAA with burden of motor symptoms and cognitive impairment were significantly different between PD vs HC. Furthermore, we explored a potential effect of polygenic risk score (PRS) on clinical phenotype and identified a significant inverse correlation of AAO and PRS in PD. No significant association between PRS and severity of clinical symptoms was found. We conclude that the observed non-motor phenotypic differences in PD based on AAO are largely driven by the ageing process itself and not by a specific profile of neurodegeneration linked to AAO in the idiopathic PD patients

Nuclear import of Rps3-Yar1 complex

Die Synthese von Ribosomen ist eine der Haupttätigkeiten von eukaryontischen Zellen. In der Hefe Saccharomyces cerevisiae ist die Ribosomenbiogenese hochkonserviert und sehr gut untersucht. In den letzten Jahren wurden immer mehr Zusammenhänge zwischen Ribosomenbiogenese und Krebs gefunden. Defekte in der Ribosomenbiogenese führen zu Veränderungen im Zellzyklus und Zellwachstum. Durch die Bindung ribosomaler Proteine an die rRNA werden eukaryontische Ribosomen assembliert. Um die hohen Raten der Ribosomensynthese aufrecht zu erhalten, müssen ribosomale Proteine, welche im Zytoplasma synthetisiert werden, effizient in den Kern importiert werden. Kürzlich wurde gezeigt, dass Yar1 als spezifisches Chaperon für Rps3, welches ein Protein der kleinen ribosomalen Untereinheit ist, dient. Yar1 hält neu synthetisiertes Rps3 löslich und bewerkstelligt somit den effizienten Einbau von Rps3 ins Prä-Ribosom. In dieser Arbeit habe ich den Importweg von Rps3 charakterisiert und untersucht, ob Yar1 Rps3 zu dessen Assemblierungsort in den Kern begleitet. Die Erkennung von Importsubstraten erfolgt über das Nuklear Lokalisations Signal (NLS), welches von Importrezeptoren erkannt wird. Es sind mehr als zehn verschiedene Importrezeptoren mit überlappenden Substratspezifitäten bekannt. Yar1 ist normalerweise im Zytoplasma lokalisiert, aber wenn der Kernimport blockiert ist, akkumuliert Yar1 im Nukleus, was die Vermutung nahe legt, dass Yar1 ein „Shuttling“-Protein ist und transient in den Kern eintritt. Yar1 selbst hat keine bekannte NLS, in Rps3 hingegen befindet sich eine solche am N-Terminus, weshalb ein gemeinsamer Import wahrscheinlich ist. Ich habe die in vitro Interaktion zwischen Rps3-Yar1 Komplex und verschiedenen Importinen getestet. Meine Daten zeigen, dass Rps3 alleine oder auch als Komplex mit Yar1 importiert werden kann, je nachdem welcher Importweg benützt wird.The synthesis of ribosomes is one of the major activities of a eukaryotic cell. In recent years, ribosome synthesis has turned out to be tightly linked to cancer. Defects in ribosome biogenesis have been reported to lead to alterations in cell cycle and cell growth. Ribosome biogenesis is highly conserved in eukaryotes and is best studied in the yeast Saccharomyces cerevisiae. Eukaryotic ribosomes are assembled in the nucleus by the binding of ribosomal proteins to rRNA. To maintain the high rates of ribosome synthesis, ribosomal proteins, which are synthesized in the cytoplasm, have to be efficiently delivered to the nucleus. It was previously shown that the protein Yar1 acts as a specific chaperone for the small ribosomal subunit protein Rps3 that keeps newly synthesized Rps3 soluble, thereby allowing the efficient incorporation of Rps3 into ribosome precursors. Here, I characterized the import pathway of Rps3 in yeast and addressed the question if Yar1 accompanies Rps3 to its assembly site in the nucleus. Recognition of import substrates is mediated by nuclear localization signals (NLS), which are recognized by import receptors. More than ten different import receptors with different but overlapping specificities exist. Yar1 is normally localized in the cytoplasm, however, when nuclear export is blocked, it accumulates in the nucleus, suggesting that it is a shuttling protein, which transiently enters the nucleus. While Yar1 does not contain any NLS sequence, Rps3 has an N-terminal NLS, suggesting that both proteins are imported together via the NLS of Rps3. I investigated the in vitro interaction of the Rps3-Yar1 complex with different importins. My data show that Rps3 can be imported into the nucleus either alone or in complex with Yar1, depending on the import pathway which is used.Nadine GantenbeinAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassungen in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2014(VLID)458705

Körperarbeit im Musikstudium: Wirksamkeit und Integration am Beispiel der Feldenkrais-Methode und der Alexander-Technik

Der freie, ungestörte Bewegungsfluss beim Instrumentalspiel – mit seiner positiven Auswirkung auf Klangqualität und künstlerischen Ausdruck – ist Voraussetzung für die erfolgreiche Entwicklung angehender Berufsmusiker/innen. Da im Verlauf einer Musikkarriere bei vielen Musikern/-innen körperliche Beschwerden auftauchen, die in Einzelfällen sogar zur Aufgabe der künstlerischen Tätigkeit führen kann, stellt sich die Frage, wie den Herausforderungen präventiv begegnet werden kann. In einer 2014 und 2015 durchgeführten empirischen Studie am Departement Musik der Hochschule Luzern (HSLU-M) wurde der subjektive Nutzen des Körperarbeit-Unterrichts für Studierende untersucht. In Leitfadeninterviews und in einer schriftlichen Erhebung wurden Studierende und Dozierende zur Bedeutsamkeit, zur Wirksamkeit und zu Integrationsmöglichkeiten der Körperarbeit im Verlaufe des Musikstudiums befragt. Der thematische Fokus lag dabei auf den an der HSLU-M angebotenen Methoden Feldenkrais und Alexander-Technik. Die Ergebnisse der Interviews und der schriftlichen Befragung weisen eine hohe inhaltliche Konsistenz auf. Im Folgenden werden die wichtigsten Resultate der schriftlichen Befragung beschrieben. Bedeutsamkeit der Körperarbeit in der Musikhochschulausbildung: Die Studierenden und Dozierenden sind sich einig, dass ein Angebot an Körperarbeit innerhalb einer Musikhochschulausbildung sinnvoll ist. Mit 95.2% bejahen beinahe alle Befragten diese Frage. Wirksamkeit der Körperarbeit: Rund vier Fünftel der Studierenden geben an, dass ihnen der Unterricht in der Feldenkrais-Methode oder Alexander-Technik etwas gebracht und ihre Körperwahrnehmung positiv beeinflusst hat. Dies betrifft verschiedene Aspekte der Körperwahrnehmung wie die Haltung, die Bewegungsabläufe, die innere Stabilität und die Atmung. Mindestens zwei Drittel der Studierenden bemerken einen positiven Einfluss auf die Spielvorbereitung, die Leichtigkeit des Musizierens, die Effektivität des Übens und die Instrumentaltechnik. Hinsichtlich der musikalisch-künstlerischen Entfaltung, namentlich der Klangästhetik, Ausdrucksfähigkeit und der Bühnensicherheit, nehmen etwas mehr als der Hälfte der Studierenden eine Verbesserung durch die Anwendung der Feldenkrais-Methode oder der Alexander-Technik wahr. Körperliche Beschwerden: Körperliche Verspannungen beim Instrumentalspiel/Singen/Dirigieren und damit einhergehende Einschränkungen sind verbreitet unter Studierenden; rund vier Fünftel sind damit konfrontiert. Zwei Drittel der Studierenden geben an, dass körperliche Beschwerden durch die Feldenkrais-Methode- oder Alexander-Technik positiv beeinflusst werden. Integration der Körperarbeit in den Musikeralltag: Rund vier Fünftel der Studierenden geben an, das im Feldenkrais-Methode oder Alexander-Technik-Unterricht Gelernte in ihren Berufsalltag integrieren zu können. Zwei Drittel der Studierenden gelingt eine gute bis sehr gute Integration beim Üben, rund der Hälfte beim Unterrichten und rund einem Drittel im Hauptfachunterricht, bei Aufführungen und beim Vorspielen. Die Studie macht deutlich, dass in einer Musikausbildung ein Angebot an Körperarbeit von Studierenden und Dozierenden gewünscht wird und Studierende in ihrer körperlichen und musikalischen Entwicklung zu unterstützen vermag

A Profound Basic Characterization of eIFs in Gliomas: Identifying eIF3I and 4H as Potential Novel Target Candidates in Glioma Therapy

Glioblastoma (GBM) is an utterly devastating cerebral neoplasm and current therapies only marginally improve patients’ overall survival (OS). The PI3K/AKT/mTOR pathway participates in gliomagenesis through regulation of cell growth and proliferation. Since it is an upstream regulator of the rate-limiting translation initiation step of protein synthesis, controlled by eukaryotic initiation factors (eIFs), we aimed for a profound basic characterization of 17 eIFs to identify potential novel therapeutic targets for gliomas. Therefore, we retrospectively analyzed expressions of mTOR-related proteins and eIFs in human astrocytoma samples (WHO grades I–IV) and compared them to non-neoplastic cortical control brain tissue (CCBT) using immunoblot analyses and immunohistochemistry. We examined mRNA expression using qRT-PCR and additionally performed in silico analyses to observe the influence of eIFs on patients’ survival. Protein and mRNA expressions of eIF3B, eIF3I, eIF4A1, eIF4H, eIF5 and eIF6 were significantly increased in high grade gliomas compared to CCBT and partially in low grade gliomas. However, short OS was only associated with high eIF3I gene expression in low grade gliomas, but not in GBM. In GBM, high eIF4H gene expression significantly correlated with shorter patient survival. In conclusion, we identified eIF3I and eIF4H as the most promising targets for future therapy for glioma patients

Education as Risk Factor of Mild Cognitive Impairment: The Link to the Gut Microbiome

peer reviewedBackground: With differences apparent in the gut microbiome in mild cognitive impairment (MCI) and dementia, and risk factors of dementia linked to alterations of the gut microbiome, the question remains if gut microbiome characteristics may mediate associations of education with MCI. Objectives: We sought to examine potential mediation of the association of education and MCI by gut microbiome diversity or composition. Design: Cross-sectional study. Setting: Luxembourg, the Greater Region (surrounding areas in Belgium, France, Germany). Participants: Control participants of the Luxembourg Parkinson’s Study. Measurements: Gut microbiome composition, ascertained with 16S rRNA gene amplicon sequencing. Differential abundance, assessed across education groups (0–10, 11–16, 16+ years of education). Alpha diversity (Chao1, Shannon and inverse Simpson indices). Mediation analysis with effect decomposition was conducted with education as exposure, MCI as outcome and gut microbiome metrics as mediators. Results: After exclusion of participants below 50, or with missing data, n=258 participants (n=58 MCI) were included (M [SD] Age=64.6 [8.3] years). Higher education (16+ years) was associated with MCI (Odds ratio natural direct effect=0.35 [95% CI 0.15–0.81]. Streptococcus and Lachnospiraceae-UCG-001 genera were more abundant in higher education. Conclusions: Education is associated with gut microbiome composition and MCI risk without clear evidence for mediation. However, our results suggest signatures of the gut microbiome that have been identified previously in AD and MCI to be reflected in lower education and suggest education as important covariate in microbiome studies.MCI-BIOME_20193. Good health and well-bein