Purification and characterization of recombinant pyruvate dehydrogenase kinases from pea and soybean plants [abstract]

Abstract only availableFaculty Mentor: Dr. Douglas Randall, BiochemistryThe pyruvate dehydrogenase complex (PDC) is a large multienzyme complex catalyzing the oxidative decarboxylation of pyruvate and concomitant reduction of NAD to yield acetyl-CoA and NADH. The plant PDCs have vital roles in catabolic and anabolic metabolism. The plant complexes contain three primary components: pyruvate dehydrogenase (E1), dihydrolipoyl acetyltransferase (E2) and dihydrolipoyl dehydrogenase (E3). Additionally, mitochondrial PDC (mtPDC) contains two associated regulatory enzymes: pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) and phospho-pyruvate dehydrogenase phosphatase. PDK catalyzes phosphorylation on the subunit of E1, resulting in inactivation of the complex. We have cloned two PDKs from soybean and recently we have cloned three PDKs from pea. cDNAs encoding soybean PDK 1 and 2 and pea PDK 1, 2 and 3 were subcloned into pET expression vector and E. coli BL21 (DE3) cells were transformed with each pET-28-H6-PDK construct. Recombinant proteins were expressed and purified by Ni-NTA agarose column chromatography to approximately 95% homogeneity. Biochemical characterization of these proteins is underway.The pyruvate dehydrogenase complex (PDC) is a large multienzyme complex catalyzing the oxidative decarboxylation of pyruvate and concomitant reduction of NAD to yield acetyl-CoA and NADH. The plant PDCs have vital roles in catabolic and anabolic metabolism. The plant complexes contain three primary components: pyruvate dehydrogenase (E1), dihydrolipoyl acetyltransferase (E2) and dihydrolipoyl dehydrogenase (E3). Additionally, mitochondrial PDC (mtPDC) contains two associated regulatory enzymes: pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) and phospho-pyruvate dehydrogenase phosphatase. PDK catalyzes phosphorylation on the a subunit of E1, resulting in inactivation of the complex. We have cloned two PDKs from soybean and recently we have cloned three PDKs from pea. cDNAs encoding soybean PDK 1 and 2 and pea PDK 1, 2 and 3 were subcloned into pET expression vector and E. coli BL21 (DE3) cells were transformed with each pET-28-H6-PDK construct. Recombinant proteins were expressed and purified by Ni-NTA agarose column chromatography to approximately 95% homogeneity. Biochemical characterization of these proteins is underway

Espectro clínico del síndrome de Fahr: reporte de dos casos

Introducción: las calcificaciones de los ganglios basales poseen un amplio espectro de presentación clínica. La etiología primaria asociada a manifestaciones neuro-psiquiátricas recibe el nombre de enfermedad de Fahr (EF), mientras que cuando son secundarias a distintos desórdenes metabólicos, infecciones, enfermedades autoinmunes o intoxicaciones se denomina síndrome de Fahr (SF). Objetivo: presentar el abordaje diagnóstico y diferentes presentaciones clínicas del SF y EF. Presentación de los casos: presentamos dos casos clínicos como parte de la ilustración del proceso diagnóstico. Una paciente de 38 años con epilepsia y déficit cognitivo a la cual se le documenta un SF secundario a hipoparatiroidismo y el caso de una paciente de 28 años sin antecedentes relevantes, paciente a la que, después de descartarle múltiples causas, se le considera un diagnóstico probable de EF. Discusión y conclusión: en el enfoque diagnóstico de las calcificaciones de los ganglios basales se deben estudiar inicialmente etiologías secundarias, en caso de descartarlas se debe indagar una etiología primaria

Hipercalciuria significativa con desenlace inesperado

Introducción: la osteoporosis es el trastorno endocrino óseo más prevalente en adultos mayores y genera a nivel mundial una gran morbimortalidad. Las causas secundarias en hombres representan entre el 50?% y el 80?% de los casos. En el abordaje inicial es importante el estudio del metabolismo del calcio. Objetivo: presentar el caso de un paciente con osteoporosis secundaria y normocalcemia asociada a hipercalciuria significativa. Presentación del caso: presentamos un paciente masculino de 55 años, con antecedente de nefrolitiasis que consulta por dolor lumbar y en quien se hallan fracturas vertebrales por fragilidad a nivel torácico y lumbar. Se realiza diagnóstico de osteoporosis severa y la densitometría ósea sugiere causa secundaria, confirmando al final la presencia de mieloma múltiple. Discusión y conclusión: las fracturas por fragilidad siempre obligan a la búsqueda de osteoporosis. Cuando se presenta en un paciente masculino debe recordarse que en el 80?% de los casos se presenta una causa secundaria que obliga a la búsqueda de la enfermedad subyacente. La hipercalciuria es un trastorno que siempre debe ser adecuadamente caracterizado y los valores elevados extremos de velocidad de eritrosedimentación (VSG) tienen un significado patológico, especialmente en relación con enfermedades que generan una gran carga de inflamación

Hipercortisolismo severo e hipocalemia recurrente

El síndrome de Cushing endógeno deriva de un aumento crónico, inapropiado y sostenido de glucocorticoides principalmente como respuesta al exceso en las concentraciones séricas elevadas de la hormona adrenocorticotropa (ACTH) desde un tumor adenohipofisiario, enfermedad de Cushing; o producida de forma ectópica por tumores neuroendocrinos. El Cushing suprarrenal se origina por tumores de la corteza adrenal que producen de forma autónoma cortisol y es independiente de ACTH. El curso clínico, tratamiento, pronóstico y posibles complicaciones dependen de identificar de forma correcta la lesión desencadenante; situación que en múltiples ocasiones resulta en una experiencia retadora para los clínicos. Se presenta el caso de una mujer de 62 años, ingresada por síntomas constitucionales con hipocaliemia severa de difícil corrección e hipercortisolismo severo

Decoding Arabidopsis thaliana CPK/SnRK Superfamily Kinase Client Signaling Networks Using Peptide Library and Mass Spectrometry

Members of the calcium-dependent protein kinase (CDPK/CPK) and SNF-related protein kinase (SnRK) superfamilies are commonly found in plants and some protists. Our knowledge of client specificity of the members of this superfamily is fragmentary. As this family is represented by over 30 members in Arabidopsis thaliana, the identification of kinase-specific and overlapping client relationships is crucial to our understanding the nuances of this large family of kinases as directed towards signal transduction pathways. Herein, we used the kinase client (KiC) assay—a relative, quantitative, high-throughput mass spectrometry-based in vitro phosphorylation assay—to identify and characterize potential CPK/SnRK targets of Arabidopsis. Eight CPKs (1, 3, 6, 8, 17, 24, 28, and 32), four SnRKs (subclass 1 and 2), and PPCK1 and PPCK2 were screened against a synthetic peptide library that contains 2095 peptides and 2661 known phosphorylation sites. A total of 625 in vitro phosphorylation sites corresponding to 203 non-redundant proteins were identified. The most promiscuous kinase, CPK17, had 105 candidate target proteins, many of which had already been discovered. Sequence analysis of the identified phosphopeptides revealed four motifs: LxRxxS, RxxSxxR, RxxS, and LxxxxS, that were significantly enriched among CPK/SnRK clients. The results provide insight into both CPK- and SnRK-specific and overlapping signaling network architectures and recapitulate many known in vivo relationships validating this large-scale approach towards discovering kinase targets

Decoding Arabidopsis thaliana CPK/SnRK Superfamily Kinase Client Signaling Networks Using Peptide Library and Mass Spectrometry

Members of the calcium-dependent protein kinase (CDPK/CPK) and SNF-related protein kinase (SnRK) superfamilies are commonly found in plants and some protists. Our knowledge of client specificity of the members of this superfamily is fragmentary. As this family is represented by over 30 members in Arabidopsis thaliana, the identification of kinase-specific and overlapping client relationships is crucial to our understanding the nuances of this large family of kinases as directed towards signal transduction pathways. Herein, we used the kinase client (KiC) assay—a relative, quantitative, high-throughput mass spectrometry-based in vitro phosphorylation assay—to identify and characterize potential CPK/SnRK targets of Arabidopsis. Eight CPKs (1, 3, 6, 8, 17, 24, 28, and 32), four SnRKs (subclass 1 and 2), and PPCK1 and PPCK2 were screened against a synthetic peptide library that contains 2095 peptides and 2661 known phosphorylation sites. A total of 625 in vitro phosphorylation sites corresponding to 203 non-redundant proteins were identified. The most promiscuous kinase, CPK17, had 105 candidate target proteins, many of which had already been discovered. Sequence analysis of the identified phosphopeptides revealed four motifs: LxRxxS, RxxSxxR, RxxS, and LxxxxS, that were significantly enriched among CPK/SnRK clients. The results provide insight into both CPK- and SnRK-specific and overlapping signaling network architectures and recapitulate many known in vivo relationships validating this large-scale approach towards discovering kinase targets

Aplicaciones electroquímicas al tratamiento de aguas residuales

El presente libro tiene como finalidad compilar numerosas investigaciones en el campo de la tecnología electroquímica y sus aplicaciones ambientales, contando con la colaboración de un gran número de investigadores tanto nacionales como extranjeros, proponiendo con ello una visión amplia dentro de la aplicación de la electroquímica. Los temas que integran esta obra se escogieron cuidadosamente considerando desde los principios básicos de la electroquímica aplicada al tratamiento de aguas residuales hasta los parámetros a considerar durante el diseño, operación y evaluación de dichos sistemas, sin dejar de lado las aplicaciones utilizadas en la actualidad en la industria, la docencia y la investigación. Este libro reúne diversas temáticas por lo que puede considerarse como un compendio de aquellos elementos que el lector requiere para poder tener una visión amplia de las aplicaciones de la electroquímica en el campo del tratamiento de agua residual.En el Capítulo 1 se presenta una primera impresión de los Fundamentes de la Electroquímica Ambiental, en donde los autores explican cómo esta disciplina es una nueva área de la ciencia en donde se emplean conocimientos de Electroquímica, Ingeniería Química y Ciencia de Materiales, así como las aplicaciones específicas para la remediación ambiental. En el Capítulo 2 los autores ofrecen una descripción de los principales parámetros fisicoquímicos y biológicos que se emplean para definir a la calidad del agua. Este capítulo describe en función de qué características físicas, químicas y biológicas se puede evaluar a un agua residual así como también la aplicación de estas características como variables de control de un proceso de tratamiento y también como el empleo de ellas para limitar las concentraciones máximas permisibles de descarga de aguas residuales. El Capítulo 3 se refiere a uno de los procesos más empleados en el tratamiento de agua: la coagulación-floculación. Se aborda desde una óptica teórica hasta la descripción de un ejemplo de aplicación en la industria. Resulta importante incluir este capítulo ya que uno de los métodos más prometedores en la electroquímica ambiental es la electrocoagulación, la cual se narra en el Capítulo 6. Las bases de las celdas de laboratorio y reactores industriales electroquímicos se relatan en el Capítulo 4. En particular, se refieren las implicaciones que tienen las principales características físicas y de diseño de celdas de laboratorio y reactores electroquímicos industriales que permiten obtener transformaciones eficientes gracias a un correcto control del potencial de electrodo en estos sistemas. La implementación de procesos electroquímicos para su aplicación a nivel industrial, requiere del diseño eficiente del dispositivo central: el reactor electroquímico. Por lo que, en el Capítulo 5 se presentan los elementos de análisis de reactores electroquímicos para su diseño y caracterización. El Capítulo 7 describe bajo qué circunstancias se puede llevar a cabo el proceso de electroflotación. Los autores muestran cómo este proceso está influenciado por el pH de la solución acuosa, la densidad de corriente y el tipo de electrodos que se emplean. El lector encontrará en el Capítulo 8 las bases teóricas de uno de los procesos que involucra la química de la reacción de Fenton, así como las aplicaciones ambientales para el tratamiento de soluciones sintéticas y reales con diferentes contaminantes refractarios, tales como plaguicidas, colorantes, productos de cuidado personal, fármacos y residuos químicos industriales. En el Capítulo 9 se presentan algunos conceptos fundamentales sobre la Electrooxidación, también conocida como oxidación electroquímica, la cual está enfocada a realizar la oxidación de contaminantes presentes en aguas residuales sobre la superficie de electrodos. La tecnología para la electrogeneración de peróxido de hidrógeno y su empleo en el tratamiento de agua residual se describe en el Capítulo 10. Uno de los metales pesados que tienen un alto grado de toxicidad en el ambiente es el Cr(VI), el cual no puede ser removido por métodos convencionales por lo que una tecnología que puede emplearse en este tratamiento se relata en el Capítulo 11. En el Capítulo 12 se presentan los avances más recientes cuando se emplean los métodos electroquímicos con algún otro tipo de tratamiento, lo que ha resultado en la obtención de sinergias en los procesos, lo que implica una reducción en los costos de operación. Finalmente, en el Capítulo 13, se presenta el tema de usos y aplicaciones de sensores químicos y electroquímicos para la detección de contaminantes en agua y agua residual

Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

Funder: European Society of Intensive Care Medicine; doi: http://dx.doi.org/10.13039/501100013347Funder: Flemish Society for Critical Care NursesAbstract: Purpose: Intensive care unit (ICU) patients are particularly susceptible to developing pressure injuries. Epidemiologic data is however unavailable. We aimed to provide an international picture of the extent of pressure injuries and factors associated with ICU-acquired pressure injuries in adult ICU patients. Methods: International 1-day point-prevalence study; follow-up for outcome assessment until hospital discharge (maximum 12 weeks). Factors associated with ICU-acquired pressure injury and hospital mortality were assessed by generalised linear mixed-effects regression analysis. Results: Data from 13,254 patients in 1117 ICUs (90 countries) revealed 6747 pressure injuries; 3997 (59.2%) were ICU-acquired. Overall prevalence was 26.6% (95% confidence interval [CI] 25.9–27.3). ICU-acquired prevalence was 16.2% (95% CI 15.6–16.8). Sacrum (37%) and heels (19.5%) were most affected. Factors independently associated with ICU-acquired pressure injuries were older age, male sex, being underweight, emergency surgery, higher Simplified Acute Physiology Score II, Braden score 3 days, comorbidities (chronic obstructive pulmonary disease, immunodeficiency), organ support (renal replacement, mechanical ventilation on ICU admission), and being in a low or lower-middle income-economy. Gradually increasing associations with mortality were identified for increasing severity of pressure injury: stage I (odds ratio [OR] 1.5; 95% CI 1.2–1.8), stage II (OR 1.6; 95% CI 1.4–1.9), and stage III or worse (OR 2.8; 95% CI 2.3–3.3). Conclusion: Pressure injuries are common in adult ICU patients. ICU-acquired pressure injuries are associated with mainly intrinsic factors and mortality. Optimal care standards, increased awareness, appropriate resource allocation, and further research into optimal prevention are pivotal to tackle this important patient safety threat

Correction to: Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

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Prevalence, associated factors and outcomes of pressure injuries in adult intensive care unit patients: the DecubICUs study

Funder: European Society of Intensive Care Medicine; doi: http://dx.doi.org/10.13039/501100013347Funder: Flemish Society for Critical Care NursesAbstract: Purpose: Intensive care unit (ICU) patients are particularly susceptible to developing pressure injuries. Epidemiologic data is however unavailable. We aimed to provide an international picture of the extent of pressure injuries and factors associated with ICU-acquired pressure injuries in adult ICU patients. Methods: International 1-day point-prevalence study; follow-up for outcome assessment until hospital discharge (maximum 12 weeks). Factors associated with ICU-acquired pressure injury and hospital mortality were assessed by generalised linear mixed-effects regression analysis. Results: Data from 13,254 patients in 1117 ICUs (90 countries) revealed 6747 pressure injuries; 3997 (59.2%) were ICU-acquired. Overall prevalence was 26.6% (95% confidence interval [CI] 25.9–27.3). ICU-acquired prevalence was 16.2% (95% CI 15.6–16.8). Sacrum (37%) and heels (19.5%) were most affected. Factors independently associated with ICU-acquired pressure injuries were older age, male sex, being underweight, emergency surgery, higher Simplified Acute Physiology Score II, Braden score 3 days, comorbidities (chronic obstructive pulmonary disease, immunodeficiency), organ support (renal replacement, mechanical ventilation on ICU admission), and being in a low or lower-middle income-economy. Gradually increasing associations with mortality were identified for increasing severity of pressure injury: stage I (odds ratio [OR] 1.5; 95% CI 1.2–1.8), stage II (OR 1.6; 95% CI 1.4–1.9), and stage III or worse (OR 2.8; 95% CI 2.3–3.3). Conclusion: Pressure injuries are common in adult ICU patients. ICU-acquired pressure injuries are associated with mainly intrinsic factors and mortality. Optimal care standards, increased awareness, appropriate resource allocation, and further research into optimal prevention are pivotal to tackle this important patient safety threat