Phosphoproteomic characterization of viral infection

Phosphorylation is one of the most important post-translational modifications of proteins. Phosphorylation is a rapid and reversible way of modifying proteins; it is involved in the regulation of many cellular processes, serving as the main transducer of intracellular signaling cascades. It is possible to identify thousands of protein phosphorylation sites from a single sample with mass spectrometry (MS)-based phosphoproteomics. This is the main reason why MS-based phosphoproteomics is such an excellent method for revealing global changes in phosphoproteomes. Computational analysis of the MS data is vital for identifying the proteins and post-translational modifications. The data analysis steps in the phosphoproteomics workflow are also crucial for biological interpretation, e.g. identifying activated kinases and kinase substrates, as well as unravelling signaling pathways and networks. Cells of the innate immune system are central players in the host defence against pathogens such as viruses. Their pattern-recognition receptors (PRRs) recognize pathogen-associated molecular patterns (PAMPs), which are conserved structures present in pathogens. The most important PAMPs in viral infections are the viral genomes and replication intermediates, and their detection evokes pro-inflammatory and antiviral responses in the infected cell. Host factors and signaling cascades that promote or inhibit virus infections can serve as potential drug targets. Since protein phosphorylation is vital for the progression of nearly all signaling cascades, there is an increasing interest in applying phosphoproteomics and combining it with bioinformatics in studying the regulation of cellular signaling under various conditions, including viral infections. The main aim of the studies included in this PhD thesis was to characterize the global changes in the cellular phosphoproteomes of virus infected and dsRNA stimulated innate immune cells, and to identify the host proteins and cell signaling pathways involved in the early stages of the host response to Sendai virus (SeV), influenza A virus (IAV), and viral dsRNA. A computational analysis tool, named PhosFox, was developed for processing and comparing MS-based phosphoproteomic data generated by multiple database search algorithms. PhosFox was used for cross-sample comparisons of phosphopeptide identifications. PhosFox also facilitated the identification of those proteins whose phosphorylation was different between samples, and the clarification of phosphorylation sites not described in the literature. The findings from the phosphoproteomic data were explored further by implementing functional studies involving small interfering RNAs (siRNAs) and kinase inhibitors. There were extensive alterations in the phosphorylation of proteins in human epithelial cells and macrophages that were transfected with the synthetic dsRNA-mimic polyinosinic:polycytidylic acid (pI:C) or infected with SeV or IAV. Many of these proteins were determined to be members of pathways with little or no previously known role in the antiviral response to these particular viruses and viral PAMPs. Two novel host factors, RelA-associated inhibitor (RAI) and sirtuin 1 (SIRT1), were identified as negative regulators of dsRNA-induced apoptosis and NF-κB regulated cytokine expression by combining 14-3-3 interactome and phosphoproteome characterizations. The p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway was found to be regulating cytokine expression and apoptosis in dsRNA-transfected human keratinocytes. MAPK signaling pathways were also regulated in SeV and IAV infected cells. The mTOR signaling pathway was shown to be critical for the interferon response and virus replication in SeV infected human lung epithelial cells. A substantial number of those cellular proteins whose phosphorylation status changed after SeV or IAV infection or viral dsRNA challenge were involved in Rho GTPase signaling. Major changes in protein phosphorylation in IAV infected primary human macrophages were linked to cyclin-dependent kinases (CDKs). CDK activity was shown to be required for efficient viral replication and host response in IAV infection. Administration of one specific CDK inhibitor, SNS-032, also protected mice from IAV-induced death. The studies included in this PhD thesis are some of the first to apply phosphoproteomics for characterizing host-virus interactions. They emphazise the benefit of applying phosphoproteomics and bioinformatics in innate immunity and viral research, i.e. it is possible not only to identify cell signaling pathways, but also the specific host factors that regulate the cellular responses to viral infections. The results of these studies underline the importance and the potential MS-based phosphoproteomics has in the discovery of novel host factors, which can serve as possible antiviral drug targets. In conclusion, the MS-based phosphoproteomics approach led to the discovery of novel host factors and cell signaling circuits in virus infected innate immune cells.Fosforylering är en enzymatisk process i celler där en fosfatgrupp fästs t.ex. till ett protein. Fosforylering är en av de viktigaste post-translationella modifieringarna av proteiner och spelar en viktig roll i förmedlandet av intracellulära signaler och processer. Det är möjligt att identifiera tusentals protein-fosforyleringar med hjälp av mass spektrometri; så kallad fosfoproteomik. Mass spektrometri-baserad fosfoproteomik är därför en ypperlig metod för att undersöka omfattande förändringar i proteiners fosforylering, t.ex. i en cell eller vävnad. Datorstödda bioinformatiska analyser av det mass spektrometriska datat är avgörande för identifieringen av proteiner och deras modifikationer, men även för identifieringen av aktiva kinaser och deras substrat samt cellulära signaleringsrutter och nätverk. Det naturliga immunsystemets celler spelar en central roll i försvaret mot patogener såsom virus och bakterier. Dessa celler har specialiserade receptorer som kan upptäcka molekyler utmärkande för patogener, exempelvis nukleinsyror som tillhör virus. När dessa upptäcks av det naturliga immunförsvarets celler väcks en rad olika antivirala och inflammations-befrämjande reaktioner. Den infekterade cellens egna proteiner och signaleringsrutter kan gynna eller inhibera virusinfektioner och är därmed potentiella föremål för antivirala läkemedel. Det huvudsakliga syftet med studierna inkluderade i denna doktorsavhandling var att karakterisera de globala förändringarna i proteiners fosforylering i virusinfekterade och dsRNA-stimulerade mänskliga epitelceller och makrofager. Proteiner och cell signaleringsrutter med tidigare okända eller dåligt kända roller i virusinfektioner upptäcktes och undersöktes närmare med funktionella studier omfattande siRNA molekyler och kinas inhibitorer. Dessutom utvecklades en programvara, PhosFox, för att analysera fosfoproteomik data genererat av mångahanda databas sökalgoritmer. PhosFox användes för att identifiera proteiner vars fosforylering var annorlunda i ett prov jämfört med ett annat och för att klargöra vilka fosforyliserade positioner i proteiner beskrivits tidigare i litteraturen. Studierna i denna avhandling är bland de första där fosfoproteomik använts för att karakterisera växelverkan mellan virus och värdcell och de betonar fördelarna av att använda fosfoproteomik och bioinformatik i vetenskapliga forskning som omfattar det naturliga immunförsvaret och virusinfektioner. Resultaten av studierna framhäver betydelsen och potentialen som mass spektrometri-baserad fosfoproteomik har i upptäckten av nya potentiella proteiner som reglerar virusinfektioner och därmed kan fungera som objekt för antivirala läkemedel

Är sex och samlevnadsfrågor en del av patientarbetet på reumatologisk mottagning? - ur ett verksamhetsperspektiv

Bakgrund: Varför upplevs det obekvämt att fråga patienter om hur deras samliv fungerar? De flesta yrkesutövare inom vården tycker det är viktigt att fråga patienterna om deras samliv men det är bara ett fåtal som faktiskt gör det. För patienter med reumatisk sjukdom kan symtomen utgöra begränsningar för ett aktivt sexliv. Syfte: Undersöka om och hur olika yrkeskategorier initierar och hanterar frågor kring sex och samlevnad i patientarbetet på reumatologisk mottagning Metod: En kvalitativ tvärsnittsstudie med semistrukturerad intervju där urvalet gjordes genom bekvämlighetsurval med få inklusionskriterier. Åtta deltagare representerade olika yrkeskategorier i teamet. Resultat: De största anledningarna till att deltagarna inte frågade sina patienter om sex och samlevnad orsakades av brist på utbildning samt oro för att kränka sina patienter. Slutsats: Bättre utbildning kan ge större trygghet i yrkesrollen vid sex och samlevnadsfrågor. Förbättrade riktlinjer och rutiner tydliggör vikten av sex och samlevnad som en del av patientarbetet

PhosFox : a bioinformatics tool for peptide-level processing of LC-MS/MS-based phosphoproteomic data

Peer reviewe

Specialist laboratory networks as preparedness and response tool - the Emerging Viral Diseases-Expert Laboratory Network and the Chikungunya outbreak, Thailand, 2019.

We illustrate the potential for specialist laboratory networks to be used as preparedness and response tool through rapid collection and sharing of data. Here, the Emerging Viral Diseases-Expert Laboratory Network (EVD-LabNet) and a laboratory assessment of chikungunya virus (CHIKV) in returning European travellers related to an ongoing outbreak in Thailand was used for this purpose. EVD-LabNet rapidly collected data on laboratory requests, diagnosed CHIKV imported cases and sequences generated, and shared among its members and with the European Centre for Disease Prevention and Control. Data across the network showed an increase in CHIKV imported cases during 1 October 2018-30 April 2019 vs the same period in 2018 (172 vs 50), particularly an increase in cases known to be related to travel to Thailand (72 vs 1). Moreover, EVD-LabNet showed that strains were imported from Thailand that cluster with strains of the ECSA-IOL E1 A226 variant emerging in Pakistan in 2016 and involved in the 2017 outbreaks in Italy. CHIKV diagnostic requests increased by 23.6% between the two periods. The impact of using EVD-LabNet or similar networks as preparedness and response tool could be improved by standardisation of the collection, quality and mining of data in routine laboratory management systems

Specialist laboratory networks as preparedness and response tool - The emerging viral diseases-expert laboratory network and the chikungunya outbreak, Thailand, 2019

We illustrate the potential for specialist laboratory networks to be used as preparedness and response tool through rapid collection and sharing of data. Here, the Emerging Viral Diseases-Expert Laboratory Network (EVD-LabNet) and a laboratory assessment of chikungunya virus (CHIKV) in returning European travellers related to an ongoing outbreak in Thailand was used for this purpose. EVD-LabNet rapidly collected data on laboratory requests, diagnosed CHIKV imported cases and sequences generated, and shared among its members and with the European Centre for Disease Prevention and Control. Data across the network showed an increase in CHIKV imported cases during 1 October 2018-30 April 2019 vs the same period in 2018 (172 vs 50), particularly an increase in cases known to be related to travel to Thailand (72 vs 1). Moreover, EVD-LabNet showed that strains were imported from Thailand that cluster with strains of the ECSA-IOL E1 A226 variant emerging in Pakistan in 2016 and involved in the 2017 outbreaks in Italy. CHIKV diagnostic requests increased by 23.6% between the two periods. The impact of using EVD-LabNet or similar networks as preparedness and response tool could be improved by standardisation of the collection, quality and mining of data in routine laboratory management systems

Skapandet av en evidensbaserad amningsguide : Hur fullamningen kan främjas

Detta examensarbete har utförts som en kvalitativ litteraturstudie med en tyngdpunkt på amningshandledningen. Syftet med studien är att utreda hurdan kunskap och handledning nyblivna föräldrar är i behov av under tiden på barnsängsavdelningen för att amningen skall lyckas så bra som möjligt. Därtill utreds i arbetet hur förlossningssjukhusets vårdpraxis påverkar amningen. Arbetet är en del av Prostar projektet i Lojo, och kommer även att fungera som en grund för en PowerPoint presentation som på barns-ängsavdelningen i Lojo sjukhus kommer att visas för svensktalande föräldrar. Den övergripande frågeställningen i arbetet är " Hur kan fullamningen främjas?", och för att få svar på denna fråga har denne spjälkats upp i tre underkategoriska frågor. Evidens samlades in via databaserna Medic och Cinalh, och därtill inkluderades tre stycken artiklar från praktiken på Lojo sjukhus i och med Learning by developing-konceptet. Materialet bearbetades med en induktiv innehållsanalys som baserade sig på Tuomi & Sarajärvis (2002) teori. Resultatet av analysen speglades mot den teoretiska referensra-men som utgjordes av Katie Eriksson (1987) teori om att ansa, leka och lära. Utifrån analysen steg tre huvudområden upp, det vill säga hurudan handledning samt kunskap de nyblivna föräldrarna är i behov av under tiden på barnsängsavdelningen samt hur sjukhusets vårdpraxis påverkar möjligheten att lyckas med amningen. Under dessa huvudrubriker framkommer bland annat vikten av emotionellt stöd, uppmärksammandet av individuella behov och vikten av relevant och enhetlig information. Kunskapen som arbetet bidrar med kan bland annat användas för att förbättra på amnings-handledningen samt på lång sikt även höja på amningsstatistiken i Finland.Tämä opinnäytetyö on tehty laadullisena kirjallisuustutkimusena ja teemana on imetysohjaus lapsivuodeosastolla. Tutkimuksen tarkoituksena oli selvittää millaista tietoa ja ohjausta vanhemmat tarvitsevat lapsivuodeosastolla, jotta imetys onnistuisi mahdollisimman hyvin sekä tutkia miten sairaalan hoitokäytännöt vaikuttavat imetykseen.Tämä opinnäytetyö on osa Lohjan sairaalan Prostar hanketta, ja työ toimii pohjana laatimaamme PowerPoint-esitykseen, joka imetyksen edistämiseksi tulee näytettäväksi ruotsinkielisille vanhemmille Lohjan sairaalan lapsivuodesastolla. Opinnäytetyön pääkysymys on ”Miten täysimetystä voidaan edistää?”, ja saadaksemme tähän vastauksen asetettiin kolme alakysymystä. Tiedonkeruu on tehty systemaattisesti kahdessa eri tietokannassa, Medic ja Cinahlissa. Tämän lisäksi kolme artikkelia on saatu Lohjan lapsivuodeosastolta Learning by developing-toimintamallin myötä. Materiaali on analysoitu laadullisella sisältöanalyysillä joka perustuu Tuomi & Sarajärvin (2002) teo-riaan. Teoreettisena viitekehyksenä on käytetty Katie Erikssonin (1987) hoitoteoria hoivaamisesta, leikkimisestä ja oppimisesta. Analyysin perusteella kolme pääaluetta nousi esille, eli ohjaus ja tieto mitä vanhemmat tarvitsevat lapsivudeosastolla sekä miten sairaalan hoitokäytännöt vaikuttavat imetyksen onnistumiseen. Työn tulokset näyttävät muun muassa emotionaalisen tuen tärkeyttä, yksilöllisten tarpeiden huomioimista, ja merkityksellisen sekä yhdenmukaisen tiedon annon tärkeyttä. Tutkimuksen tulos osoittaa että imetysohjaus lapsivuodeosastolla on kehitettävissä. Opinnäytetyön tulosten perusteella, lapsivuodeosastolla tapahtuva imetysohjaus voidaan parantaa, sekä Suomen imetystilastoja kohentaa.This thesis is a qualitative inductive study of breastfeeding counseling and the effect it has on the parents. The purpose of this study is to contribute knowledge and consequently be able to further breastfeeding statistics in Finland. The work is part of the Prostar project in Lohja and will serve as a basis for a powerpoint presentation that will be displayed for Swedish speaking parents at the maternity ward in Lohja. The main issue in this thesis was, "How can we best promote breastfeeding postpartum? ”. Evidence was gathered from databases Medic and Cinalh and also through a search for Hannula Leena's research articles. Additionally three articles from our practice in the hospital in Lohja were included to promote the Learning by Developing Concept. The material was processed with an inductive content analysis method based on Tuomi and Sarajärvi's theory (2002). The result of the analysis was studied with the theoretical framework of Katie Eriksson theory (1987) about grooming, playing and learning. Based on the analysis, three main areas rose from the material. These were what kind of guidance and knowledge the new parents are in need of and eventually also how the hospital's care practices directly affect breastfeeding. This includes for instance the importance of emotional support, individual needs and the need of relevant information

A Mututal Understanding of SOA – A Case Study at WM-data

Den nya tidens utmaningar ställer allt högre krav på effektivitet och flexibilitet hos verksamheter. Traditionella informationssystem har svårt att tillmötesgå dessa krav. Den serviceorienterade arkitekturen (SOA) betraktas som ett nästa steg i utvecklingen, med syfte att hantera denna problematik. Förutsättningarna för att ett förändringsarbete skall lyckas kan definieras i termer av överblickbarhet, samförståelse (medvetenhet) och meningsfullhet. En lyckad övergång till SOA förutsätter att dessa faktorer har beaktats i förändringsarbetet. Begreppet SOA är fortfarande nytt för många och därmed kan förväntningar på arkitekturen variera stort. Syftet med vår studie är att belysa denna problematik och skapa förutsättning för att uppnå en överblickbarhet över, samt en samförståelse och meningsfullhet kring ett förändringsarbete som innebär att gå mot en SOA. Syftet med vår studie är att besvara följande frågeställningar: Vilka faktorer är viktiga att beakta för att bedöma hur intressenter förväntar sig att SOA skall ge nytta för verksamheten? Hur bedömer vi graden av samförståelse kring förväntningen på dessa faktorer? För att besvara frågorna har vi skapat en modell vilket belyser en verksamhet i förhållande till SOA utifrån fem dimensionella aspekter. Dimensionerna har väglett för identifiering och kategorisering av 25 faktorer som teoretiskt motiveras som kritiska för att bedöma hur intressenter förväntar sig att SOA ska ge nytta för verksamheten. Uppsatsen presenterar även ett verktyg för att belysa graden av samförståelse kring dessa faktorer. Den empiriska bilden har skapats med stöd av modellen och dess tillhörande frågeformulär genom ett praktikfall hos WM-data. Resultatet av vår empiriska studie visar att en högre samförståelse kring intressenternas förväntningar på SOA och dess effekter i verksamheten är nödvändig för att ett förändringsarbete skall lyckas. Modellen bedöms utifrån använda valideringsformer som representativ och av hög kvalitet. Därmed kan modellens syfte betraktas som uppfyllt. Däremot kan inte modellen sägas vara generell, då den endast har applicerats på ett studieobjekt. Denna uppsats är skriven på svenska

Varastonhallinnan haasteet hoitologistiikassa

Sairaaloiden menoista jopa 30–40 prosenttia kytkeytyy erilaisiin logistisiin prosesseihin. Kehittämällä ja parantamalla logistisia prosesseja sairaalat voisivat eliminoida jopa puolet logistiikkakustannuksista. Parantamalla sisälogistisia prosesseja ja materiaalivirtojen ohjausta voidaan kohentaa organisaatioiden kustannustehokkuutta samalla saavuttaen korkeatasoista palvelutasoa. Hoitologistiikkapalvelun myötä voidaan esimerkiksi tehostaa varastonhallintaa, pienentää varastoon sitoutunutta pääomaa ja vapauttaa hoitohenkilökunnan työaikaa potilas- ja hoitotyöhön. Opinnäytetyön tavoitteena oli tehdä nykytilaanalyysi Uuden lastensairaalan leikkaus- ja anestesiayksikön varastonhallinnasta ja selvittää mitkä asiat toimivat hyvin ja millaisia haasteita ja kehittämiskohteita löytyy. Tutkimus selvitti leikkaus- ja anestesiayksikön tämänhetkistä varastonhallintaa hoitologistikkojen näkökulmasta. Teoriaosuudessa käsiteltiin tilaus- toimitusketjua ja logistiikkaa, varastoja ja varastonhallintaa sekä sairaaloiden logistisia prosesseja. Empiriaosuudessa tutkimusmenetelmänä käytettiin kvalitatiivista eli laadullista tutkimusta. Tiedonkeruumenetelminä käytettiin teemahaastatteluja ja havainnointia. Tutkimustulokset osoittivat, että hoitologistikot olivat suhteellisen tyytyväisiä leikkaus- ja anestesiayksikön varastonhallinnan nykytilaan. Tutkimuksessa nousi kuitenkin esille useita erilaisia haasteita ja kehittämiskohteita. Hoitologistikot kokivat, että varastonhallinnan prosessit ja toiminnot ovat hyvin manuaalisia ja toivottiin, että toiminta olisi nykyaikaisempaa. Haastatteluissa nousi vahvasti esille esimerkiksi se, että hoitologistikot toivoivat enemmän reaaliaikaista tietoa sekä teknologioita ja järjestelmiä, jotka tukisivat ja tehostaisivat varastonhallinnan prosesseja ja toimintoja ja mahdollistaisivat varastonhallinnan tavoitteiden parempaa saavuttamista. Haastatteluissa hoitologistikot toivat esille sen, että laajat toimitus- ja saatavuusongelmat ovat tuottaneet paljon haasteita varastonhallinnassa viimeisten vuosien aikana

Elevers motivation i dagens samhälle - undersökning med elever och lärare

Undersökningens syftet är att ta reda på vad som motiverar elever i dagens samhälle. Vi har anlagt ett samhällsperspektiv på undersökningen för att se om det finns faktorer i samhället som påverkar elevers motivation. Våra teoretiska utgångspunkter är tagna i samhällsvetenskapsteorier såsom postmoderna och sociokulturella. Vi har även använt oss av två teorier som behandlar motivationsperspektivet och dessa är Maslows behovstrappa samt den kognitiva motivationsteorin. Vi genomförde undersökningen med hjälp av kvalitativa intervjuer. Intervjuerna inkluderade såväl elever som lärare då vi ansåg att de skulle komplettera varandra. Resultatet framhåller att elever eftertraktar en undervisning som är anpassad efter deras verklighet, deras intressen och förmåga, så att de ska motiveras. Föräldrarnas inställning och förväntningar har även den en avgörande faktor. Lärarna i undersökningen nämner många delar som kan påverka elevernas motivation såsom, bakgrund, politiska beslut, skolans resurser samt sociala delar. Slutsatser vi har kunnat dra utifrån denna undersökning berör bland annat att det finns skillnad i motivation mellan könen, föräldrarnas avgörande betydelse för elevens inställning och motivation, bristande resurser i skolan bidrar till att det är svårt att se till varje enskild individ och dess behov. Vi menar vidare att för att få en full förståelse kring en elevs motivation så gäller det att se till ett helhetsperspektiv där såväl inre som yttre faktorer kan bidra med en riktig förklaring

The C terminus of NS1 protein of influenza A/WSN/1933(H1N1) virus modulates antiviral responses in infected human macrophages and mice

Non-structural protein NS1 of influenza A viruses interacts with cellular factors through its N-terminal RNA-binding, middle effector and C-terminal non-structured domains. NS1 attenuates antiviral responses in infected cells and thereby secures efficient virus replication. Some influenza strains express C-terminally truncated NS1 proteins due to nonsense mutations in the NS1 gene. To understand the role of the NS1 C-terminal region in regulation of antiviral responses, we engineered influenza viruses expressing C-terminally truncated NS1 proteins using A/WSN/33(H1N1) reverse genetics and tested them in human macrophages and in mice. We showed that a WSN virus expressing NS1 with a 28 aa deletion from its C terminus is a more powerful inducer of antiviral responses than the virus expressing full-length NS1, or one with a 10 aa truncation of NS1 in vitro. Thus, our findings suggest that the C-terminal region of NS1 is essential for regulation of antiviral responses. Moreover, viruses expressing truncated NS1 proteins could be good vaccine candidates