Plasma membrane-specific interactome analysis reveals calpain 1 as a druggable modulator of rescued Phe508del-CFTR cell surface stability

Cystic fibrosis (CF) is a genetic disease caused by mutations in the gene encoding CF transmembrane conductance regulator (CFTR), a chloride channel normally expressed at the surface of epithelial cells. The most frequent mutation, resulting in Phe-508 deletion, causes CFTR misfolding and its premature degradation. Low temperature or pharmacological correctors can partly rescue the Phe508del-CFTR processing defect and enhance trafficking of this channel variant to the plasma membrane (PM). Nevertheless, the rescued channels have an increased endocytosis rate, being quickly removed from the PM by the peripheral protein quality-control pathway. We previously reported that rescued Phe508del-CFTR (rPhe508del) can be retained at the cell surface by stimulating signaling pathways that coax the adaptor molecule ezrin (EZR) to tether rPhe508del–Na+/H+-exchange regulatory factor-1 (NHERF1) complexes to the actin cytoskeleton, thereby averting the rapid internalization of this channel variant. However, the molecular basis for why rPhe508del fails to recruit active EZR to the PM remains elusive. Here, using a proteomics approach, we characterized and compared the core components of wt-CFTR– or rPhe508del–containing macromolecular complexes at the surface of human bronchial epithelial cells. We identified calpain 1 (CAPN1) as an exclusive rPhe508del interactor that prevents active EZR recruitment, impairs rPhe508del anchoring to actin, and reduces its stability in the PM. We show that either CAPN1 downregulation or its chemical inhibition dramatically improves the functional rescue of Phe508del-CFTR in airway cells. These observations suggest that CAPN1 constitutes an attractive target for pharmacological intervention, as part of CF combination therapies restoring Phe508del-CFTR function.This work was supported by a center grant UID/MULTI/04046/2019 to BioISI and project PTDC/BIA-CEL/28408/2017 and IF2012 to PM, both from FCT, Portugal. AMM was recipient of fellowship SFRH/BD/52490/2014 from BioSYS PhD programme PD65-2012, and PB of fellowship SFRH/BPD/94322/2013.N/

Fragmentation? The future of work in Europe in a global economy: the WORKS final International Conference debate

WORKS final conference reportWork, Future

The 1st ISA forum of sociology on the “Sociological Research and Public Debate”

1st ISA Forum reportSociology, International

Are societal changes new? Questions or trends and future perceptions on knowledge-based economy

With the emergence of a global division of labour, the internationalisation of markets and cultures, the growing power of supranational organisations and the spread of new information technologies to every field of life, it starts to appear a different kind of society, different from the industrial society, and called by many as ‘the knowledge-based economy’, emphasizing the importance of information and knowledge in many areas of work and organisation of societies. Despite the common trends of evolution, these transformations do not necessarily produce a convergence of national and regional social and economic structures, but a diversity of realities emerging from the relations between economic and political context on one hand and the companies and their strategies on the other. In this sense, which future can we expect to the knowledge economy? How can we measure it and why is it important? This paper will present some results from the European project WORKS – Work organisation and restructuring in the knowledge society (6th Framework Programme), focusing the future visions and possible future trends in different countries, sectors and industries, given empirical evidences of the case studies applied in several European countries, underling the importance of foresight exercises to design policies, prevent uncontrolled risks and anticipate alternatives, leading to different ‘knowledge economies’ and not to the ‘knowledge economy’.Knowledge-based economy; Future trends; Work

Into a new phase of the research on restructuring of work in the knowledge society: the Third WORKS General Assembly in Sofia (Bulgaria)

The WORKS Project started two years ago (2005), involving the efforts of research institutes of 13 European countries with the main purpose of improving the understanding of the major changes in work in the knowledge-based society, taking account both of global forces and the regional diversity within Europe. This research meeting in Sofia (Bulgaria) aimed to present synthetically the massive amount of data collected in the case studies (occupational and organisational) and with the quantitative research during last year.knowledge-based society; work

The use of the ACC deaminase producing bacterium Pseudomonas putida UW4 as a biocontrol agent for pine wilt disease

Pine wilt disease, caused by the nematode Bursaphelenchus xylophilus, is responsible for the devastation of worldwide pine forestlands. Until today, the only effective solution to this serious threat resides on the destruction of infected trees, which is both economic and ecologically unacceptable. The use of ACC deaminase-producing plant growth promoting bacteria has been shown to be a useful strategy in order to reduce biotic and abiotic constraints that affect plant health and development. In this sense, we report the use of the ACC deaminase-producing bacterium Pseudomonas putida UW4 as a potential biological control agent for pine wilt disease. An inoculation assay was performed in 3-4 months Pinus pinaster (maritime pine) seedlings obtained from a nursery in Portugal. The bacteria P. putida UW4 wild-type and ACC deaminase mutant strains were inoculated in the roots of pine seedlings followed by stem inoculation of B. xylophilus. The inoculation of the P. putida UW4 wild-type strain lead to a significant reduction of B. xylophilus induced symptoms. Moreover, regardless the inoculation with B. xylophilus, seedlings inoculated with P. putida UW4 also demonstrated an increased root and shoot development. In addition, P. putida UW4 ACC deaminase knockout mutant was unable to promote pine seedling growth or to decrease B. xylophilus induced symptoms. The results obtained indicate that the inoculation of ACC deaminase-producing bacteria in pine seedlings growing in a nursery system might constitute a novel strategy to obtain B. xylophilus resistant pine trees. This is the first report on the use of ACC deaminase-producing bacteria as potential biological control agents for tree diseases

Analysis of the extratropical stratosphere-troposphere circulation coupling using a 3D normal mode approach

Tese de doutoramento em Física (Meteorologia), apresentada à Universidade de Lisboa através da Faculdade de Ciências, 2008The annular nature of the leading patterns of the Northern Hemisphere winter extratropical circulation variability is analysed by means of a Principal Component Analysis (PCA) of tropospheric geopotential height fields followed by lagged correlations of relevant Principal Components with the stratospheric polar vortex strength as well as with a proxy of midlatitude tropospheric zonal mean zonal momentum anomalies. Results suggest that two processes, occurring with a time scale separation of about two weeks, contribute for the Northern Annular Mode (NAM) spatial structure. Polar vortex anomalies appear to be associated with midlatitude tropospheric zonal momentum anomalies leading the vortex. Zonal mean zonal wind anomalies of the same sign lagging the vortex are then observed in the troposphere at high latitudes. Tropospheric variability patterns which seem to respond to the polar vortex variability have a hemispheric scale. A dipolar structure may be observed only over the Atlantic basin that resembles the North Atlantic Oscillation pattern (NAO), but with the node line shifted northward. The association between zonal symmetric components of the tropospheric and stratospheric circulations is further confirmed by a PCA on the barotopic component of the Northern winter atmospheric circulation. Results show that a zonally symmetric component of the middle and lower tropospheric circulation variability exists at high latitudes. At the middle latitudes obtained results suggest that the zonally symmetric component, as identified in other works, is artificially overemphasized by the usage of PCA on single isobaric tropospheric levels. The 3-Dimensional normal mode expansion of the atmospheric general circulation was also used to relate the variability of the stratospheric polar vortex to the energy variability of the forcing planetary waves. Positive (negative) anomalies of the energy associated with the first two baroclinic modes of planetary Rossby waves with zonal wavenumber 1 are followed by downward progression of negative (positive) anomalies of the vortex strength. The analysis of the correlations between individual Rossby modes and the vortex strength further contributed to confirm the result from linear theory that the waves which force the vortex are those associated with the largest zonal and meridional scales.Nas últimas décadas assistiu-se a um interesse crescente pelo estudo da interacção entre a troposfera e a estratosfera extratropicais. A atenção dedicada a este tema justifica-se, em boa parte, pela relação existente entre a variabilidade estratosférica e os modos anulares na troposfera. Cada vez mais se tem maior evidência de que os processos dinâmicos na estratosfera desempenham um papel significativo na variabilidade climática da troposfera através de uma larga gama de escalas temporais. Com efeito, as relações estatísticas entre a intensidade do vórtice polar e a circulação troposférica estendem-se até à superfície, podendo tornar-se úteis para a previsão do tempo à escala mensal [Baldwin e Dunkerton 2001], bem como para uma melhor compreensão da variabilidade climática. O acoplamento dinâmico estratosfera-troposfera tem influência na variabilidade climática da circulação troposférica [Perlwitz e Graf 1995; Thompson e Wallace 1998; Castanheira e Graf 2003], tendo Perlwitz e Graf [1995] mostrado que anomalias da circulação estratosférica exercem influência sobre os regimes de circulação da troposfera e posteriormente sugerido que a reflexão de ondas planetárias desempenhava papel importante [Perlwitz e Graf 2001a]. Outros autores [Hines 1974; Geller e Alpert 1980; Schmitz e Grieger 1980; Perlwitz e Harnik 2003] têm igualmente sugerido a reflexão descendente da energia das ondas pela estratosfera de volta à troposfera como constituindo um mecanismo pelo qual a estratosfera pode afectar a troposfera. Nas latitudes elevadas do Hemisfério Norte, a variabilidade da estratosfera édominada por intensificações e desacelerações esporádicas do vórtice polar, que ocorrem com escalas temporais da ordem de semanas a meses durante o Inverno [Holton e Mass 1976; Yoden 1990; Scott e Haynes 1998]. O forçamento troposférico da variabilidade estratosférica é então explicado pela propagação vertical de ondas, que transferem momento e energia para a estratosfera. Contudo, os mecanismos dinâmicos pelos quais a troposfera reage a variações da estratosfera não estão ainda bem compreendidos. Muitos estudos recentes do acoplamento dinâmico entre a estratosfera e a troposfera enfatizam a dinâmica do escoamento médio zonal relacionada com os Modos Anulares [Baldwin e Dunkerton 1999; 2001; Kuroda e Kodera 1999; Kodera et al. 2000; Christiansen 2001; Ambaum e Hoskins 2002; Black 2002; Polvani e Kushner 2002; Plumb e Semeniuk 2003]. Acresce que as observações, em particular, mostram que anomalias elevadas na intensidade do vórtice polar estratosférico descem à baixa estratosfera, sendo seguidas por regimes meteorológicos troposféricos anómalos semelhantes ao Modo Anular do Hemisfério Norte (NAM) [Baldwin e Dunkerton 1999; 2001; Thompson et al. 2002]. O fenómeno de aquecimento súbito estratosférico (SSWs - Sudden Stratospheric Warmings) domina a variabilidade da circulação estratosférica durante o Inverno do Hemisfério Norte, tendo-se que os SSWs envolvem interacções entre o escoamento zonal da estratosfera polar e as ondas planetárias de propagação ascendente, principalmente com números de onda zonal 1 e 2 [Andrews et al. 1987]. Durante um SSW as temperaturas estratosféricas polares aumentam e o escoamento médio zonal enfraquece dramaticamente num curto intervalo de tempo. Com este enfraquecimento do escoamento zonal, a circulação estratosférica torna-se extremamente assimétrica e o vórtice estratosférico polar é afastado do pólo. Nos casos mais dramáticos, as temperaturas podem subir cerca de 50 K, e o escoamento estratosférico circumpolar pode reverter em apenas alguns dias [Limpasuvan et al. 2004]. Nesta conformidade, procede-se ao estudo da natureza anular dos principais padrões de variabilidade da circulação extratropical durante o Inverno do Hemisfério Norte e apresentam-se resultados que evidenciam a separação entre as componentes anular e não anular da variabilidade da circulação atmosférica do Hemisfério Norte. Efectua-se uma Análise em Componentes Principais dos campos troposféricos da altura do geopotencial, procedendo-se, em seguida, a um estudo das correlações desfasadas das Componentes Principais relevantes com a intensidade do vórtice polar estratosférico e com um proxy das anomalias das médias zonais do vento zonal nas latitudes médias da troposfera. Os dados utilizados consistem em reanálises do European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF ERA-40) [Uppala et al. 2005]. Os resultados sugerem que os processos, que contribuem para a estrutura espacial do NAM, ocorrem em duas fases distintas, separadas por cerca de duas semanas. Anomalias das médias zonais do vento zonal nas latitudes médias da troposfera precedem, em cerca de uma semana, anomalias, de igual sinal, na intensidade do vórtice polar. Posteriormente às anomalias do vórtice polar, observam-se anomalias, de igual sinal, no vento médio zonal, na troposfera em latitudes elevadas. Estes resultados sugerem, pois, que o padrão dominante da variabilidade troposférica (o NAM), abundantemente referido na literatura, representa variabilidade associada a uma mistura de processos desfasados no tempo. Os padrões de variabilidade troposféria, que surgem como resposta à variabilidade do jacto polar boreal, apresentam uma escala hemisférica embora contenham uma estrutura dipolar, localizada apenas sobre a bacia Atlântica. Embora esse dipolo se assemelhe ao padrão da NAO, a linha nodal surge deslocada para Norte. A natureza dinâmica da AO e da NAO é ainda investigada através de uma nova abordagem que combina os métodos tradicionais multivariados, como a Análise em Componentes Principais, com um procedimento de filtragem dinâmica baseado na análise tridimensional de modos normais da circulação global da atmosfera, cuja utilização se justifica na medida em que proporciona uma filtragem dos dados determinada pela própria natureza termohidrodinâmica do escoamento atmosférico. Com efeito, para além da decomposição da análise de Fourier em número de onda zonal, o esquema de modos normais permite ainda uma separação nas escalas espaciais meridional e vertical e, sobretudo, assegura uma decomposição do campo da circulação nas suas componentes rotacional e divergente. Os dados utilizados consistem em reanálises do National Centers for Environmental Prediction National Center for Atmospheric Research (NCEP-NCAR; Kalnay et al. 1996; Kistler et al. 2001). Analisam-se as variabilidades anular e não anular da circulação extratropical durante o Inverno do Hemisfério Norte, tendo-se que os resultados obtidos mostram que metade da variabilidade mensal da circulação barotrópica, com simetria zonal, do Hemisfério Norte, representada pela primeira EOF, é estatisticamente distinta da variabilidade remanescente. A correlação dos índices NAM da baixa estratosfera com as séries temporais diárias das anomalias da circulação projectadas sobre a primeira EOF é elevada (r > 0.7), evidenciando o facto de que a variabilidade anular se estende desde a estratosfera até à troposfera. A realização de uma Análise em Componentes Principais à variabilidade residual do campo da altura do geopotencial aos 500-hPa definida como a variabilidade remanescente após subtracção do campo da altura do geopotencial aos 500-hPa projectado sobre o índice NAM da baixa estratosfera revela também um padrão com uma componente zonalmente simétrica nas latitudes médias. Contudo, esta componente zonalmente simétrica surge na segunda EOF da variabilidade residual e corresponde a dois dipolos independentes sobre os oceanos Pacífico e Atlântico. Estes resultados evidenciam a existência, nas latitudes elevadas, de uma componente zonalmente simétrica da variabilidade da circulação da baixa e média troposferas. Nas latitudes médias, a componente zonalmente simétrica da variabilidade da circulação a existir é, pois, artificialmente enfatizada pela utilização da Análise em Componentes Principais em níveis isobáricos troposféricos únicos. O acoplamento dinâmico estratosfera-troposfera foi também estudado através da análise da energia associada às ondas planetárias. A expansão em modos normais tridimensionais da circulação geral da atmosfera proporciona a separação da energia total (cinética + potencial disponível) da atmosfera entre energia associada a ondas planetárias ou de Rossby e a ondas gravítico-inerciais, com estruturas verticais barotrópica ou baroclínicas. A análise, aqui efectuada, distingue-se das análises tradicionais, pois o forçamento estratosférico é diagnosticado em termos das anomalias da energia total associada a ondas tridimensionais, em vez das anomalias dos fluxos de calor e de momento associados a componentes de Fourier obtidas através de uma decomposição unidimensional da circulação atmosférica. No contexto da dinâmica da interacção entre as ondas e o escoamento médio e através do estudo das correlações desfasadas entre a intensidade do jacto polar e a energia das ondas, investigou-se a forma como o vórtice polar oscila em função da energia total das ondas de Rossby. Foi também analisada a forma como ambas as escalas, zonal e meridional, dos modos de Rossby interagem com a intensidade do vórtice. Os resultados indicam que um aumento da energia total é acompanhado por um aumento da propagação de ondas de número de onda zonal 1 para a estratosfera, que desaceleram o jacto. A análise da correlação entre os modos de Rossby individuais e a intensidade do vórtice confirmam ainda os resultados da teoria linear que indicam que as ondas que forçam o vórtice polar são as associadas com as maiores escalas zonal e meridional. Finalmente, efectuaram-se análises de compósitos aos dois tipos de fenómenos de aquecimentFundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), (SFRH / BD / 32640 / 2006

Wetting of cholesteric liquid crystals

We investigate theoretically the wetting properties of cholesteric liquid crystals at a planar substrate. If the properties of substrate and of the interface are such that the cholesteric layers are not distorted the wetting properties are similar to those of a nematic liquid crystal. If, on the other hand, the anchoring conditions force the distortion of the liquid crystal layers the wetting properties are altered, the free cholesteric-isotropic interface is non-planar and there is a layer of topological defects close to the substrate. These deformations can either promote or hinder the wetting of the substrate by a cholesteric, depending on the properties of the cholesteric liquid crystal

Contact allergy to local anaesthetics–value of patch testing with a caine mix in the baseline series

BACKGROUND: Contact allergy to local anaesthetics is relatively common. Patch testing with benzocaine in the European baseline series is recommended for diagnosis, even though a caine mix has been previously suggested to be superior. OBJECTIVES: To assess the frequency and patterns of contact allergy to local anaesthetics by using a caine mix (benzocaine, tetracaine, and cinchocaine) in the baseline series, and evaluate its efficiency as compared with benzocaine alone. METHODS: We reviewed the results of 2736 patch tests performed between 2000 and 2010, identifying patients with positive reactions to caine mix or to one of seven local anaesthetics. RESULTS: One hundred and twelve patients (4.1%) had at least one allergic reaction to local anaesthetics; 86 were tested with all seven local anaesthetics, resulting in 71 reactions in 53 patients. Cinchocaine gave the most reactions (50.7%); these occurred as a single reaction in 83.3% of patients, mostly with current or past relevance (97%). Benzocaine represented 22.5% of reactions, many of which were non-relevant (44%) or resulting from cross-reactions with para-compounds. CONCLUSIONS: Almost 70% of allergic reactions to local anaesthetics would have been missed if benzocaine had been used as a screening allergen. This study supports a recommendation to replace benzocaine with a caine mix containing cinchocaine in the baseline patch test series