Identification de déterminants moléculaires impliqués dans la biosynthèse et l'activation des ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat)

Les ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat) sont des métallopeptidases sécrétées dans le milieu extracellulaire ayant comme fonction le clivage de différents substrats de la matrice extracellulaire tel le propeptide en N-terminal du collagène, l'aggrécan, ainsi que le von Willebrand factor retrouvé dans le plasma. Une mutation ou un dérèglement d'ADAMTS2, 5 et 13 sont directement responsable du syndrome de Ehlers-Danlos de type VII C, l'arthrose et la purpura thrombotique thrombocytopénique respectivement. De plus, ADAMTS1 et 8 sont reconnues pour avoir des propriétés anti-angiogéniques qui s'avèrent d'un potentiel thérapeutique contre la progression des tumeurs. La biosynthèse et les mécanismes menant à la pleine activité biologique de ces peptidases sont peu connus et ont été étudiés dans cet ouvrage. Nous avons démontré que les ADAMTS sont initialement synthétisées sous forme de zymogènes qui subissent un clivage protéolytique à la jonction de leur prodomaine et de leur domaine catalytique par différentes sérines peptidases de la famille des pro-protéines convertases de type subtilisine. Des études de marquages métaboliques des différents ADAMTS transfectées dans la lignée cellulaire CHO RPE.40 déficiente en furine ont dévoilé que ADAMTS1, 5, 7 et 9 sont toutes clivées par la furine. D'autres convertases clivent de façon moins efficace que la furine les prodomaines des ADAMTS (PACE4 et PC6B clivent ADAMTS1, PC6B et PC7 clivent ADAMTS7, PC5A Clive ADAMTS9 et PC7 Clive ADAMTS5). Malgré la présence de plusieurs sites consensus de clivage par la furine dans les prodomaines des ADAMTS, des études de mutagenèse dirigée abolissant les différents sites ont démontré que le site plus près du domaine catalytique est préférentiellement clivé par la furine. Le clivage du prodomaine d'ADAMTS1 et 7 s'effectue au réseau du trans -Golgi. Toutefois, des études de marquage à la biotine des protéines de la surface cellulaire démontrent que ADAMTS7 semble aussi être clivée à la surface de la cellule. ADAMTS5 est strictement maturée dans l'espace extracellulaire, soit à la surface cellulaire ou dans le milieu extracellulaire, ce qui révèle un nouveau mécanisme d'activation par la furine pour des substrats endogènes. En outre, ADAMTS9 est clivée à la surface de la cellule par la furine, mais contrairement à la presque totalité des substrats de la furine, celle-ci inactive ADAMTS9. En somme, il existe plusieurs mécanismes d'activation des ADAMTS : activation intracellulaire ou extracellulaire et inactivation extracellulaire par les convertases. La présence, dans les prodomaines des ADAMTS, d'acides aminés conservés à travers les membres de cette famille d'enzyme nous amène à penser qu'ils pourraient jouer un rôle important dans leur maturation. La mutation des acides aminés conservés des motifs CXYXG et YFIXPL d'ADAMTS1 et 9 ainsi que des sites de N-glycosylation d'ADAMTS9 ont grandement affecté la sécrétion de l'enzyme mature. Cette observation permet de conclure qu'outre le site consensus de clivage par la furine, des motifs conservés ainsi que la glycosylation des prodomaines sont impliqués dans la biosynthése des ADAMTS. La découverte de nouveaux mécanismes d'activation par la furine a une signification importante dans le domaine d'activation de précurseurs. L'activation extracellulaire d'ADAMTS5, l'enzyme responsable de la dégradation du cartilage, génère une cible thérapeutique potentielle pour un traitement futur de l'arthrose

L'usine de pâtes et papier de Windsor (Québec) de 1864 à nos jours ; analyse d'un processus cyclique de reconversion industrielle

Windsor occupe une place de toute première importance dans l'histoire des pâtes et papier au Canada, pour deux raisons : elle fut le site, en 1864, des premières transformations, dans ce pays, de produits forestiers en pâtes chimiques et elle est le plus ancien site québécois de production de papier toujours en opération aujourd'hui. Sa longévité exceptionnelle et la grande stabilité de son développement font de l'usine de Windsor un sujet d'étude particulièrement intéressant. Notre objectif sera d'expliquer comment Windsor réussit à demeurer une des plus importantes villes papetières du Québec malgré les grandes transformations qui ont affecté l'industrie pendant les quelque cent trente ans d'opération des usines de pâtes et papier de cette ville. Avant de présenter nos hypothèses de travail et nos sources, il nous parait important de bien situer notre démarche par rapport aux publications portant sur le sujet général des villes mono-industrielles et sur celui de l'industrie papetière en particulier

Identification de déterminants moléculaires impliqués dans la biosynthèse et l'activation des ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat)

Les ADAMTS (a desintegrin and metalloprotease with thrombospondin type 1 repeat) sont des métallopeptidases sécrétées dans le milieu extracellulaire ayant comme fonction le clivage de différents substrats de la matrice extracellulaire tel le propeptide en N-terminal du collagène, l'aggrécan, ainsi que le von Willebrand factor retrouvé dans le plasma. Une mutation ou un dérèglement d'ADAMTS2, 5 et 13 sont directement responsable du syndrome de Ehlers-Danlos de type VII C, l'arthrose et la purpura thrombotique thrombocytopénique respectivement. De plus, ADAMTS1 et 8 sont reconnues pour avoir des propriétés anti-angiogéniques qui s'avèrent d'un potentiel thérapeutique contre la progression des tumeurs. La biosynthèse et les mécanismes menant à la pleine activité biologique de ces peptidases sont peu connus et ont été étudiés dans cet ouvrage. Nous avons démontré que les ADAMTS sont initialement synthétisées sous forme de zymogènes qui subissent un clivage protéolytique à la jonction de leur prodomaine et de leur domaine catalytique par différentes sérines peptidases de la famille des pro-protéines convertases de type subtilisine. Des études de marquages métaboliques des différents ADAMTS transfectées dans la lignée cellulaire CHO RPE.40 déficiente en furine ont dévoilé que ADAMTS1, 5, 7 et 9 sont toutes clivées par la furine. D'autres convertases clivent de façon moins efficace que la furine les prodomaines des ADAMTS (PACE4 et PC6B clivent ADAMTS1, PC6B et PC7 clivent ADAMTS7, PC5A Clive ADAMTS9 et PC7 Clive ADAMTS5). Malgré la présence de plusieurs sites consensus de clivage par la furine dans les prodomaines des ADAMTS, des études de mutagenèse dirigée abolissant les différents sites ont démontré que le site plus près du domaine catalytique est préférentiellement clivé par la furine. Le clivage du prodomaine d'ADAMTS1 et 7 s'effectue au réseau du trans -Golgi. Toutefois, des études de marquage à la biotine des protéines de la surface cellulaire démontrent que ADAMTS7 semble aussi être clivée à la surface de la cellule. ADAMTS5 est strictement maturée dans l'espace extracellulaire, soit à la surface cellulaire ou dans le milieu extracellulaire, ce qui révèle un nouveau mécanisme d'activation par la furine pour des substrats endogènes. En outre, ADAMTS9 est clivée à la surface de la cellule par la furine, mais contrairement à la presque totalité des substrats de la furine, celle-ci inactive ADAMTS9. En somme, il existe plusieurs mécanismes d'activation des ADAMTS : activation intracellulaire ou extracellulaire et inactivation extracellulaire par les convertases. La présence, dans les prodomaines des ADAMTS, d'acides aminés conservés à travers les membres de cette famille d'enzyme nous amène à penser qu'ils pourraient jouer un rôle important dans leur maturation. La mutation des acides aminés conservés des motifs CXYXG et YFIXPL d'ADAMTS1 et 9 ainsi que des sites de N-glycosylation d'ADAMTS9 ont grandement affecté la sécrétion de l'enzyme mature. Cette observation permet de conclure qu'outre le site consensus de clivage par la furine, des motifs conservés ainsi que la glycosylation des prodomaines sont impliqués dans la biosynthése des ADAMTS. La découverte de nouveaux mécanismes d'activation par la furine a une signification importante dans le domaine d'activation de précurseurs. L'activation extracellulaire d'ADAMTS5, l'enzyme responsable de la dégradation du cartilage, génère une cible thérapeutique potentielle pour un traitement futur de l'arthrose

L'usine de pâtes et papier de Windsor (Québec) de 1864 à nos jours ; analyse d'un processus cyclique de reconversion industrielle

Windsor occupe une place de toute première importance dans l'histoire des pâtes et papier au Canada, pour deux raisons : elle fut le site, en 1864, des premières transformations, dans ce pays, de produits forestiers en pâtes chimiques et elle est le plus ancien site québécois de production de papier toujours en opération aujourd'hui. Sa longévité exceptionnelle et la grande stabilité de son développement font de l'usine de Windsor un sujet d'étude particulièrement intéressant. Notre objectif sera d'expliquer comment Windsor réussit à demeurer une des plus importantes villes papetières du Québec malgré les grandes transformations qui ont affecté l'industrie pendant les quelque cent trente ans d'opération des usines de pâtes et papier de cette ville. Avant de présenter nos hypothèses de travail et nos sources, il nous parait important de bien situer notre démarche par rapport aux publications portant sur le sujet général des villes mono-industrielles et sur celui de l'industrie papetière en particulier

Identification of furin pro-region determinants involved in folding and activation.

The pro-region of the subtilisin-like convertase furin acts early in the biosynthetic pathway as an intramolecular chaperone to enable proper folding of the zymogen, and later on as an inhibitor to constrain the activity of the enzyme until it reaches the trans -Golgi network. To identify residues that are important for pro-region function, we initially identified amino acids that are conserved among the pro-regions of various mammalian convertases. Site-directed mutagenesis of 17 selected amino acids within the 89-residue pro-region and biosynthetic labelling revealed that I60A-furin and H66A-furin were rapidly degraded in a proteasome-dependent manner, while W34A-furin and F67A-furin did not show any autocatalytic activation. Intriguingly, the latter mutants proteolytically cleaved pro-von Willebrand factor precursor to the mature polypeptide, suggesting that the mutations permitted proper folding, but did not allow the pro-region to exercise its role in inhibiting the enzyme. Homology modelling of furin's pro-region revealed that residues Ile-60 and His-66 might be crucial in forming the binding interface with the catalytic domain, while residues Trp-34 and Phe-67 might be involved in maintaining a hydrophobic core within the pro-region itself. These results provide structural insights into the dual role of furin's pro-region

Stability of mutant serpin/furin complexes: Dependence on pH and regulation at the deacylation step

Furin proteolytically cleaves a wide variety of proprotein substrates mainly within the trans-Golgi network (TGN) but also at the cell membrane and in endosomal compartments where pH is more acidic. Incorporation of furin recognition sequences within the reactive site loop (RSL) of α1-antitrypsin (AT) leads to the production of furin inhibitors. In an attempt to design more stable, potent, and specific serpin-based inhibitors, we constructed a series of AT and α1-antichymotrypsin (ACT) mutants by modifying the P7–P1 region of their RSLs. The biochemical properties of these variants were assessed by evaluating their propensity to establish SDS-resistant complexes with furin in a variety of conditions (pH 6.0–9.0) and by measuring their association rate constants. The effect of pH during the initial steps of complex formation was minimal, suggesting that the acylation step is not rate-limiting. The decrease in stoichiometry of inhibition (SI) values observed in AT variants at high pHs was a result of the reduced pH-dependent deacylation rate, which is rate-limiting in this mechanism and which suggests increased complex stability. Conversely, the SI values for ACT mutants had a tendency to be lower at acidic pH. Transiently transfecting HEK293 cells with these mutants abolished processing of the pro-von Willebrand factor precursor but, interestingly, only the ACT variants were secreted in the media as uncleaved forms. Our results suggest that reengineering the reactive site loops of serpins to accommodate and target furin or other serine proteases must take into account the intrinsic physicochemical properties of the serpin

Structure, spatial distribution and competition in mixed jack pine (Pinus banksiana) stands on clay soils of eastern Canada

- The dynamics of pure jack pine (Pinus banksiana) stands and of those also comprising a component of white birch (Betula papyrifera) and trembling aspen (Populus tremuloides) was assessed in natural post-fire stands on clay soils of eastern Canada boreal mixed woods in order to shed some light on mechanisms controlling composition. Age structures indicated that the presence of birch or aspen merely shortened the establishment of jack pine. Basal area structures of jack pine showed lower skewness coefficients in mixtures with birch than in pure jack pine stands or when mixed with aspen indicating that birch is probably a weaker competitor. Its effect on mean pine diameter probably reflects the lower pine stem density when mixed with birch. Inter-specific competition however had no effect on pine diameter at the tree level. Competition between birch, aspen and pine is avoided by species spatial exclusion measured by Ripley’s statistic and reflects the reproductive strategies of the species and history of the site.- Structure, distribution spatiale et compétition dans les peuplements mélangés et purs de pin gris (Pinus banksiana) sur argile dans l’est canadien. Nous avons étudié la dynamique des peuplements de pin gris purs (Pinus banksiana) et mélangés au bouleau à papier (Betula papyrifera) et au peuplier faux-tremble (Populus tremuloides), établis naturellement après un incendie sur sol argileux en forêt boréale mixte de l’est canadien dans le but de mieux comprendre ce qui contrôle leur composition. Les structures d’âge indiquent peu de différence dans le délai d’établissement du pin gris selon la composition. Les surfaces terrières des pins gris montrent de plus faibles coefficients d’asymétrie en mélange avec le bouleau qu’avec le peuplier, ce qui laisse à penser que le bouleau est un plus faible compétiteur. L’effet du bouleau sur le diamètre moyen du pin reflète la plus faible densité du pin en peuplements mélangés à du bouleau. La compétition interspécifique n’a cependant pas affecté le diamètre du pin à l’échelle de l’arbre. La compétition interspécifique est évitée par l’exclusion spatiale des espèces mise en évidence par la statistique de Ripley, ce qui reflète leur stratégies reproductives et l’historique du site

Insightful Backbone Modifications Preventing Proteolytic Degradation of Neurotensin Analogs Improve NTS1-Induced Protective Hypothermia

International audienceTherapeutic hypothermia represents a brain-protective strategy for multiple emergencysituations, such as stroke or traumatic injury. Neurotensin (NT), which exerts itseffects through activation of two G protein-coupled receptors, namely NTS1 andNTS2, induces a strong and long-lasting decrease in core body temperature afterits central administration. Growing evidence demonstrates that NTS1 is the receptorsubtype mediating the hypothermic action of NT. As such, potent NTS1 agonistsdesigned on the basis of the minimal C-terminal NT(8-13) bioactive fragment have beenshown to produce mild hypothermia and exert neuroprotective effects under variousclinically relevant conditions. The high susceptibility of NT(8-13) to protease degradation(half-life24h;16). Among them, the NT(8-13) analogs harboring the reducedamine bond combined with the unnatural amino acids TMSAla13(4) and Sip10(6) orthe di-substitution Lys11- TMSAla13(12), D-Trp11-TMSAla13(14), and Dmt11-Tle12(16) produced sustained hypothermic effects (−3◦C for at least 1h). Importantly, weobserved that hypothermia was mainly driven by the increased stability of the NT(8-13)derivatives, instead of the high binding-affinity at NTS1. Altogether, these results revealthe importance of the reduced amine bond in optimizing the metabolic properties of theNT(8-13) peptide and support the development of stable NTS1agonists as first drugcandidate in neuroprotective hypothermi