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Estudo da associação entre antígenos de histocompatibilidade leucocitária (HLA) e pênfigo vulgar em pacientes brasileiros / Study of the association between HLA antigens and Pemphigus Vulgaris in brazilian patientsRaimar Weber 09 December 2010 (has links)
INTRODUÇÃO: O Pênfigo Vulgar é uma doença bolhosa crônica que acomente pele e mucosas. A perda de adesão epitelial ocorre por agressão autoimune às desmogleínas presentes nos desmossomos, mediada por anticorpos IgG. Estudos sobre a gênese da autoimunidade no pênfigo indicam associação entre alelos do sistema HLA, especialmente dos loci DR e DQ. A população brasileira apresenta características favoráveis a estudos exploratórios em genética decorrente de sua origem mista e intensa miscigenação. PACIENTES E MÉTODO: O grupo em estudo incluiu trinta e seis pacientes não consanguíneos com diagnóstico de Pênfigo Vulgar comprovado por imunopatologia provenientes do estado de São Paulo, Brasil. Foram tipados para os loci HLA-A, HLA-B e HLA-DR utilizando-se oligonucleotídeos sequência-específica (PCR-SSO). As frequências alélicas e fenotípicas encontradas foram comparadas com as de um grupo controle composto de dados de 712 indivíduos doadores voluntários cadastrados no Registro Nacional de Doadores de Medula Óssea (REDOME) provenientes de São Paulo e tipados pelo mesmo método. O valor de P crítico foi corrigido utilizando-se o método False Discovery Rate. RESULTADOS: Os alelos HLA-DRB1*04:02, DRB1*08:04 e DRB1*14 estiveram associados à doença com riscos relativos de 44,6, 18,6 e 4,8, respectivamente (p<0,001). Não houve diferença estatisticamente significante entre as frequências de nenhum alelo dos loci HLA-A ou HLA-B entre os grupos. DISCUSSÃO: O alelo DRB1*04:02, diretamente, e o alelo DRB1*14, indiretamente por desequilíbrio de ligação com DQB1*05:03, estão associados com Pênfigo Vulgar em diversas populações ao redor do mundo, porém nenhum estudo semelhante observou associação com o alelo DRB1*08:04 em tamanha magnitude. Acreditamos que as associações encontradas em nosso estudo não sejam decorrentes de viés de estratificação populacional. É necessária, no entanto, a tipagem de loci adjascentes ao HLA-DR dos indivíduos do grupo em estudo para diferenciar se o risco à doença é inerente a estes alelos ou a algum outro nas proximidades, com o qual estariam em desequilíbrio de ligação. CONCLUSÕES: Os alelos HLA-DRB1*04:02, DRB1*08:04 e DRB1*14 estiveram associados ao Pênfigo Vulgar em pacientes brasileiros. / BACKGROUND: Pemphigus vulgaris is a chronic blistering disease affecting skin and mucous membranes. Autoimmune aggression to desmoglein in desmosomes, mediated by IgG antibodies, leads to loss of epithelial cell adhesion. Studies indicate association between some alleles of the HLA system and pemphigus vulgaris, mainly at the DR and DQ loci. Brazilian population characteristics are conducive to genetic exploratory studies because of its various origins and intense ethnically admixture. PATIENTS AND METHODS: The study group consisted of thirty-six unrelated patients with clinical and immunopathological diagnosis of pemphigus vulgaris from a tertiary hospital in Sao Paulo - Brazil. HLA allele typing at the A, B and DR loci was performed after DNA extraction using polymerase chain reaction and sequence-specific oligonucleotide probes (PCR-SSO). Allele and phenotypic frequencies were compared to those from a control group composed by 712 individuals volunteer donors registered in a national registry of bone marrow donors (REDOME) from Sao Paulo, typed using the same method. False Discovery Rate method was used to adjust level of critical P values. RESULTS: The HLADRB1* 04:02, DRB1*08:04 and DRB1*14 were associated with pemphigus vulgaris with relative risks of 44.6, 18.6 and 4.8, respectively (p <0.001). There was no significant difference between the frequencies of any allele of loci HLAA or HLA-B among the groups. DISCUSSION: The alleles DRB1*04:02 and DRB1*14 (indirectly through linkage disequilibrium with the DQB1*05:03) are associated with pemphigus vulgaris in several populations worldwide, however, no similar study reported such magnitude of association between pemphigus vulgaris and DRB1*08:04 allele. We consider that the association is not secondary to population stratification bias. HLA typing of nearby loci is required to differentiate if the association with pemphigus vulgaris is inherent to the HLA-DRB1*08:04 allele or to another gene which is in linkage disequilibrium. CONCLUSIONS: The HLA-DRB1*04:02, DRB1*08:04 and DRB1*14 were associated with pemphigus vulgaris in Brazilian patients
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Tipificação do HLA nos fenótipos alérgico e não alérgico da asma / HLA typing in allergic and non-allergic asthma phenotypesTakejima, Priscila Megumi 30 July 2015 (has links)
A asma é uma doença heterogênea caracterizada por um processo inflamatório crônico das vias aéreas inferiores que está associado ao desenvolvimento da hiperresponsividade brônquica e remodelamento da via aérea. Atualmente, a asma é considerada uma síndrome, ou ao menos uma doença com diversos fenótipos. Tradicionalmente, dois fenótipos são bem definidos pela clínica e exames subsidiários: asma alérgica e asma não alérgica. Eles são diferentes quanto á idade de início, apresentação clínica, história pessoal e familiar de atopia e resposta ao tratamento. Ao contrário da asma alérgica, cuja fisiopatologia está bem caracterizada, a etiologia e mecanismos envolvidos na asma não alérgica não estão bem elucidados. Algumas possibilidades incluem alergia desencadeada por antígenos desconhecidos (fungos), infecção persistente (Chlamydia trachomatis, Mycoplasma sp) e auto-imunidade. Estudos têm descrito em diferentes populações associações entre a asma e alelos/antígenos HLA classe I e II, mas os resultados têm sido inconclusivos. O objetivo deste estudo foi identificar possíveis associações do antígeno leucocitário humano (HLA) classe I (A, B, C) e II (DR, DQ, DP) em pacientes brasileiros com asma alérgica e não alérgica. Um total de 109 pacientes com o diagnóstico de asma (56 com asma alérgica e 53 com asma não alérgica) que estavam em acompanhamento no Serviço de Imunologia Clínica e Alergia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, e 297 controles (doadores falecidos de órgãos sólidos) tiveram seu sistema HLA classe I (A, B e C) e II (DR, DQ e DP) tipificado. Os pacientes também realizaram espirometria e coletaram sangue para a quantificação da imunoglobulina E (IgE) sérica total e nível sérico de eosinófilos. Além disso, foram avaliados quanto à IgE específica para aeroalergenos através do teste cutâneo de puntura e a pesquisa da IgE sérica específica (ImmunoCAP). O grupo com asma alérgica foi constituído por pacientes que apresentavam resultado positivo para a pesquisa da IgE específica em ambos teste cutâneo de puntura e na investigação in vitro. E o grupo com asma não alérgica apresentava resultados negativos nos dois testes. A comparação do HLA classe I nos grupos estudados identificou frequência significativamente maior do HLA-B*42 e HLA-C*17 no grupo com asma alérgica, enquanto o HLA-B*48 estava estatisticamente associado com o fenótipo não alérgico. Na análise do HLA classe II, o HLA-DPA1*03 e HLA-DPB1*105 apresentou associação com os pacientes com asma alérgica. Concluindo, o estudo observou diferentes associações dos alelos HLA classe I e II com asma alérgica e não alérgica na população brasileira, a qual é caracterizada pela diversidade de origens e miscigenação. Porém, a predisposição genética para asma é poligênica e novos estudos em grandes populações são necessários para confirmar a associação do HLA como fator protetor ou causador da doença / Asthma is a heterogeneous chronic inflammatory disease of lower airways associated with the development of bronchial hyperresponsiveness and airway remodeling. Currently, asthma is regarded as a syndrome or at least a disease with several phenotypes.Traditionally, two phenotypes of asthma have been defined according to clinical and laboratory features: allergic and non-allergic asthma. Each of them has distint age of onset, clinical presentation, personal and family history of allergy and response to therapy. In contrast to allergic asthma, which pathophysiology is well characterized, the etiology and mechanisms involved in non-allergic asthma remain unclear. Some possibilities include allergy triggered by unknow antigens (fungi), persistent infection (Chlamydia trachomatis, Mycoplasma sp) and autoimmunity. Studies have reported associations between asthma and HLA class I and II alleles/antigens in different populations, but the results have been inconclusive. The objective of this study was to identify possible associations of the human leukocyte antigens (HLA) class I (A, B and C) and II (DR, DQ and DP) in Brazilian patients with allergic and non-allergic asthma. A total of 109 patients with asthma (56 with allergic asthma and 53 with non-allergic asthma), who were being followed at the Service of Clinical Immunology and Allergy of the Hospital das Clínicas of the University of São Paulo Medical School, and 297 controls (deceased solid organ donors) had their HLA class I (A,B and C) and II (DR, DQ and DP) typing. Patients performed spirometry and had their blood drawn to measure total serum immunoglobulin E (IgE) levels and eosinophil count. Furthermore, they were assessed for specific IgE to aeroallergens with skin prick test and serum tests (ImmunoCAP). The allergic asthma group was composed of patient presenting positive results for specific IgE in both skin prick test and in vitro assay. And the non-allergic asthma group had negative results in both tests. There were significantly higher frequencies of HLA-B*42 and HLA-C*17 in the allergic asthma group, whereas the HLA-B*48 was associated with the non-allergic group. Regarding HLA class II analysis, HLA-DPA1*03 and HLA DPB1*105 were associated with allergic asthma patients. In conclusion, the study identified different associations of HLA class I and II with allergic and non-allergic asthma in the Brazilian population, which is characterized by diversity of origins and miscegenation. However, the genetic predisposition of asthma is polygenic and new studies on large populations are needed to confirm the role of HLA as a protective or predisposing factor of disease
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Identifier et cibler les meilleurs antigènes pour l’immunothérapie du cancerVincent, Krystel 09 1900 (has links)
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Correlações da expressão de MHC-I e II, C5b-9 e fenotipagem de células inflamatórias em tecido muscular na dermatomiosite juvenil (DMJ) / Correlations of the expression of MHC-I and II, C5b-9 and inflammatory cells phenotyping in juvenile dermatomyositis (JDM)Adriana Maluf Elias Sallum 23 August 2005 (has links)
A presença de uma inflamação crônica no músculo, a associação com outras doenças e a presença de auto-anticorpos, sugere o envolvimento de um mecanismo autoimune na patogênese da DMJ. Trinta e sete fragmentos musculares de pacientes com o diagnóstico de DMJ foram estudados com o objetivo de avaliar a expressão de MHC classes I e II, C5b-9 e fenotipagem das células inflamatórias CD4, CD8, CD20 e CD68 em tecido muscular e correlacionar com os principais parâmetros clínicos, laboratoriais, histológicos e terapêuticos desta doença. Os achados foram comparados à expressão em oito fragmentos musculares de pacientes com polimiosite (PM), cinco de dermatomiosite (DM) e quatro de distrofia. As expressões de MHC-I, MHC-II e C5b-9 foram identificadas por imunohistoquímica, através da técnica de imunoperoxidase StreptABComplex/HRP; as células CD20 e CD68, pelo sistema LSAB+ e CD4 e CD8, pela técnica EnVision-AP. A expressão de MHC-I apresentou positividade em 97,2% dos casos, enquanto que a expressão de MHC-II foi observada em apenas 21,6% dos casos. C5b-9 (83,8% de positividade), correlacionou-se com a presença de calcinose e envolvimento cardíaco. A presença de linfócitos CD4 (81,1% de positividade), CD8 (86,5% de positividade) e CD20 (62,2 % de positividade), e CD68 (97,2% de positividade) correlacionaram-se com o grau de inflamação observada na histologia muscular. A presença de CD4 e CD68, e marcação de C5b-9 também se correlacionaram com a intensidade de fraqueza muscular, e laboratorialmente, CD4 correlacionou-se com níveis elevados de CK e CD20 com DHL. Na DMJ observou-se maior expressão de C5b-9, CD4 e CD8 e menor expressão de MHC-I e II em comparação à DM e PM. A expressão destes marcadores foi sempre menor na distrofia. A expressão de MHC-I, adjuvante ao envolvimento dos linfócitos CD4 e CD8, sugere um mecanismo inicial celular citotóxico relacionado a maior gravidade do envolvimento muscular. A concomitância da maior expressão de C5b-9 foi um fator preditivo de comprometimento sistêmico e demanda de terapêutica imunossupresssora. Os resultados deste estudo apontam para o papel do MHC-I e II, C5b-9, CD4, CD8, CD20 e CD68 na patogênese da DMJ / The presence of chronic muscle inflammation, in association with other diseases and seric autoantibodies in JDM patients, suggest the involvement of an autoimmune mechanism in the pathogenesis of this inflammatory myopathy. Thirty seven muscle biopsy specimens from patients with JDM were analyzed in order to assess the expression of MHC-I and II, C5b-9, CD4, CD8, CD20 and CD68 and to correlate with the clinical, laboratorial, histological and therapeutical parameters. These findings were compared to the expression in five dermatomyositis (DM), eight polymyositis (PM) and four dystrophy cases. Immunohistochemical reactions for MHC-I and II and C5b-9 (StreptABCcomplex/HRP), CD4, CD8 (EnVision-AP) and CD20, CD68 (LSAB+) were evaluated. MHC-I expression was positive in 97.2% of the cases, whilst MHC-II was positive in only 21.6% of the cases. C5b-9 expression (positivity of 83.8%) correlated with calcinosis and cardiac involvement. The presence of lymphocytes CD4 (positivity of 81.1%), CD8 (positivity of 86.5%), CD20 (positivity of 62.2%), and CD68 (positivity of 97.2%) correlated with inflammation in muscular histology. The presence of CD4 and CD8 and expression of C5b-9 also correlated with the severity of muscle weakness, and CD4 expression correlated with serum levels of CK and CD20 with LDH. In JDM, the expressions of C5b-9, CD4 and CD8 were statistically more significant when compared to PM and DM, while expressions of MHC-I and II were lower in JDM. All expressions were lower in dystrophy. MHC-I expression, adjuvant to the presence of CD4 and CD8 lymphocytes, corroborates the involvement of the cytotoxic cellular mechanism of muscular lesion in JDM, which correlates to severity. Concomitantly, C5b-9 expression was a predictive factor of systemic involvement and of the need for imunossupressive treatment. The results of this study indicate for the function of MHC-I and II, C5b-9, CD4, CD8, CD20 e CD68 at JDM pathogenesis
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Expanding the immune self : impact of non-canonical translation on the repertoire of MHC I-associated peptidesLaumont, Céline M. 08 1900 (has links)
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Tipificação do HLA nos fenótipos alérgico e não alérgico da asma / HLA typing in allergic and non-allergic asthma phenotypesPriscila Megumi Takejima 30 July 2015 (has links)
A asma é uma doença heterogênea caracterizada por um processo inflamatório crônico das vias aéreas inferiores que está associado ao desenvolvimento da hiperresponsividade brônquica e remodelamento da via aérea. Atualmente, a asma é considerada uma síndrome, ou ao menos uma doença com diversos fenótipos. Tradicionalmente, dois fenótipos são bem definidos pela clínica e exames subsidiários: asma alérgica e asma não alérgica. Eles são diferentes quanto á idade de início, apresentação clínica, história pessoal e familiar de atopia e resposta ao tratamento. Ao contrário da asma alérgica, cuja fisiopatologia está bem caracterizada, a etiologia e mecanismos envolvidos na asma não alérgica não estão bem elucidados. Algumas possibilidades incluem alergia desencadeada por antígenos desconhecidos (fungos), infecção persistente (Chlamydia trachomatis, Mycoplasma sp) e auto-imunidade. Estudos têm descrito em diferentes populações associações entre a asma e alelos/antígenos HLA classe I e II, mas os resultados têm sido inconclusivos. O objetivo deste estudo foi identificar possíveis associações do antígeno leucocitário humano (HLA) classe I (A, B, C) e II (DR, DQ, DP) em pacientes brasileiros com asma alérgica e não alérgica. Um total de 109 pacientes com o diagnóstico de asma (56 com asma alérgica e 53 com asma não alérgica) que estavam em acompanhamento no Serviço de Imunologia Clínica e Alergia do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, e 297 controles (doadores falecidos de órgãos sólidos) tiveram seu sistema HLA classe I (A, B e C) e II (DR, DQ e DP) tipificado. Os pacientes também realizaram espirometria e coletaram sangue para a quantificação da imunoglobulina E (IgE) sérica total e nível sérico de eosinófilos. Além disso, foram avaliados quanto à IgE específica para aeroalergenos através do teste cutâneo de puntura e a pesquisa da IgE sérica específica (ImmunoCAP). O grupo com asma alérgica foi constituído por pacientes que apresentavam resultado positivo para a pesquisa da IgE específica em ambos teste cutâneo de puntura e na investigação in vitro. E o grupo com asma não alérgica apresentava resultados negativos nos dois testes. A comparação do HLA classe I nos grupos estudados identificou frequência significativamente maior do HLA-B*42 e HLA-C*17 no grupo com asma alérgica, enquanto o HLA-B*48 estava estatisticamente associado com o fenótipo não alérgico. Na análise do HLA classe II, o HLA-DPA1*03 e HLA-DPB1*105 apresentou associação com os pacientes com asma alérgica. Concluindo, o estudo observou diferentes associações dos alelos HLA classe I e II com asma alérgica e não alérgica na população brasileira, a qual é caracterizada pela diversidade de origens e miscigenação. Porém, a predisposição genética para asma é poligênica e novos estudos em grandes populações são necessários para confirmar a associação do HLA como fator protetor ou causador da doença / Asthma is a heterogeneous chronic inflammatory disease of lower airways associated with the development of bronchial hyperresponsiveness and airway remodeling. Currently, asthma is regarded as a syndrome or at least a disease with several phenotypes.Traditionally, two phenotypes of asthma have been defined according to clinical and laboratory features: allergic and non-allergic asthma. Each of them has distint age of onset, clinical presentation, personal and family history of allergy and response to therapy. In contrast to allergic asthma, which pathophysiology is well characterized, the etiology and mechanisms involved in non-allergic asthma remain unclear. Some possibilities include allergy triggered by unknow antigens (fungi), persistent infection (Chlamydia trachomatis, Mycoplasma sp) and autoimmunity. Studies have reported associations between asthma and HLA class I and II alleles/antigens in different populations, but the results have been inconclusive. The objective of this study was to identify possible associations of the human leukocyte antigens (HLA) class I (A, B and C) and II (DR, DQ and DP) in Brazilian patients with allergic and non-allergic asthma. A total of 109 patients with asthma (56 with allergic asthma and 53 with non-allergic asthma), who were being followed at the Service of Clinical Immunology and Allergy of the Hospital das Clínicas of the University of São Paulo Medical School, and 297 controls (deceased solid organ donors) had their HLA class I (A,B and C) and II (DR, DQ and DP) typing. Patients performed spirometry and had their blood drawn to measure total serum immunoglobulin E (IgE) levels and eosinophil count. Furthermore, they were assessed for specific IgE to aeroallergens with skin prick test and serum tests (ImmunoCAP). The allergic asthma group was composed of patient presenting positive results for specific IgE in both skin prick test and in vitro assay. And the non-allergic asthma group had negative results in both tests. There were significantly higher frequencies of HLA-B*42 and HLA-C*17 in the allergic asthma group, whereas the HLA-B*48 was associated with the non-allergic group. Regarding HLA class II analysis, HLA-DPA1*03 and HLA DPB1*105 were associated with allergic asthma patients. In conclusion, the study identified different associations of HLA class I and II with allergic and non-allergic asthma in the Brazilian population, which is characterized by diversity of origins and miscegenation. However, the genetic predisposition of asthma is polygenic and new studies on large populations are needed to confirm the role of HLA as a protective or predisposing factor of disease
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Structure-function studies of class I aldolases - exploring novel activities : mechanism, moonlighting, and inhibitionHeron, Paul 12 1900 (has links)
La fructose-1,6-bisphosphate aldolase de classe I est une enzyme glycolytique (EC 4.1.2.13) qui catalyse le clivage réversible du fructose-1,6-bisphosphate (FBP) en dihydroxyacétone phosphate (DHAP) et glycéraldéhyde-3-phosphate (G3P). Des années de recherche sur FBP aldolase ont permis d’identifier les résidus impliqués dans son mécanisme réactionnel, ont tracé en grande partie les coordonnées de la réaction, ont révélé de nouvelles fonctions dites « moonlighting », et ont validé l’aldolase comme une cible attrayante pour des applications anti-glycolytiques tel que le cancer. Il existe néanmoins des questions en suspens relatives à ces activités que nous avons étudiées.
Tout d'abord, la trajectoire détaillée de l'aldéhyde relatif à sa liaison au site actif allant jusqu’à la formation du lien carbone-carbone par condensation aldolique est indéfini. Pour élucider les détails moléculaires liés à ces événements, nous avons déterminé des structures cristallographiques à hautes résolution de l’aldolase de classe I chez Toxoplasma gondii, qui porte une identité de séquence élevée avec l’aldolase humaine (57%), en complexe avec l’intermédiaire ternaire de pré-condensation. Le complexe ternaire révèle un mode de liaison non-productive inhabituel pour G3P dans une configuration cis qui permet l’alignement de l'aldéhyde à proximité du nucléophile naissant. La configuration compétente pour la condensation aldolique provient d'une transposition cis-trans de l'aldéhyde qui produit une liaison hydrogène courte permettant la polarisation de l'aldéhyde et le transfert de proton au niveau de Glu-189. Nos résultats informent les chimistes synthétiques qui cherchent à développer l’aldolase comme biocatalyseur pour des réactions stéréo-contrôlées.
Le rôle présumé de l’aldolase dans la production du méthyglyoxal (MGO), un métabolite dicarbonyle hautement réactif qui génère des « advanced glycation end products » (AGES) a également été étudié structurellement et enzymatiquement. Une enquête structurelle cristallographique de MGO générée par décomposition enzymatique chez l’aldolase de classe I a révélé que, contrairement aux indications préliminaires, l'apparition hypothétique de MGO et de phosphate inorganique (Pi) résultant de la décomposition enzymatique de DHAP dans le site actif de l’aldolase est mieux interprétée par une population mixte de DHAP et de molécules d'eau. Une étude enzymatique a révélé que la décomposition spontannée des trioses-phosphate est une source majeure de la production de MGO, alors qu’une production catalysée par l’aldolase est peu concluante. L’identification des sources de production de MGO continue d'être une priorité afin de développer des stratégies pour atténuer les manifestations cliniques de pathologies associées au MGO.
La FBP aldolase est également reconnu pour ses activités « moonlighting » - du fait qu’elle effectue plus d'une activité sans rapport avec sa fonction glycolytique. Divers partenaires de l’aldolase sont rapportés dans la littérature, y compris les adhésines de surface cellulaire chez les parasites apicomplexes, dans lequel l’aldolase exécute une fonction d'échafaudage entre le complexe actomyosine et les adhésines - une interaction qui est décisive pour la motilité et l'invasion des cellules hôte. Le mode de liaison de cette interaction a été étudié et nos résultats sont compatibles avec une liaison au site actif. Les détails précis de cette interaction ont des implications thérapeutiques, étant donné que le ciblage de celui-ci réduit l'invasion des cellules hôte par les parasites.
Enfin, l’aldolase de classe I est de plus en plus reconnu pour son potentiel comme cible anti-glycolytique dans les cellules qui sont fortement tributaires du flux glycolytique, comme les cellules cancéreuses et les parasites protozoaires. Le développement de nouveaux inhibiteurs de haute affinité est donc non seulement avantageux pour des études mécanistiques, mais représente un potentiel pharmacologique sans fin. Nous avons développé une nouvelle classe d’inhibiteurs de haute affinité de type inhibition lente et avons déterminé la base moléculaire de leur inhibition grâce à des structures cristallographiques à haute résolution et par un profilage enzymatique.
Cette étude, qui combine plusieurs disciplines, y compris la cristallographie, enzymologie et chimie organique, souligne l'intérêt et l'importance d'une approche multidisciplinaire. / Class I Fructose-1,6-bisphosphate aldolases are glycolytic enzymes (EC 4.1.2.13) that catalyze the reversible cleavage of fructose-1,6-bisphosphate (FBP) to dihydroxyacetone phosphate (DHAP) and glyceraldehyde-3-phosphate (G3P). Years of research on FBP aldolases has identified residues implicated in the reaction mechanism, mapped the greater part of the reaction coordinates, and revealed novel moonlighting functions. Further, FBP aldolase is recognized as an attractive target for anti-glycolytic applications such as cancer. There are nevertheless outstanding questions related to these activities that were investigated in this thesis.
First, the detailed trajectory of the reaction mechanism from aldehyde binding in the active site to carbon-carbon bond formation by aldol condensation is undefined. To elucidate the molecular details related to these events, we solved high-resolution crystallographic structures of native class I aldolase from Toxoplasma gondii, which has a high sequence identity with human aldolase (57 %), in complex with the pre-condensation ternary intermediate. The ternary complex reveals a condensation-incompetent binding mode for G3P in a cis-configuration that aligns the aldehyde alongside the nascent nucleophile. The productive aldol-competent configuration arises from a cis-trans rearrangement of the aldehyde that produces a short hydrogen bond required for polarization of the aldehyde and coincident proton transfer at Glu-189. Our results inform synthetic chemists seeking to develop aldolases for stereo-controlled reactions in biosynthetic applications.
The suspected role of aldolase in methylglyoxal (MGO) production, a highly reactive dicarbonyl metabolite that produces advanced glycation end-products (AGES) was also probed structurally and enzymatically. A crystallographic structural investigation of MGO generated by enzymatic decomposition in class I aldolase revealed that, contrary to preliminary indications, the appearance of MGO and inorganic phosphate (Pi) resulting from enzymatic decomposition of DHAP in the active site of aldolase is more appropriately modeled by a mixed population of DHAP and water molecules. Enzymatic investigation revealed triose-phosphate decomposition to be a major source of MGO production, whereas production by aldolase did not exceed assay background levels. Identifying the main sources of MGO production continues to be a priority for mitigating the clinical manifestations of MGO-derived pathologies.
FBP aldolase is also recognized for its moonlighting properties – performing more than one activity unrelated to the glycolytic function. Diverse aldolase partners are reported, including cell surface adhesins in apicomplexan parasites, in which aldolase performs a bridging function between the actomyosin complex and the cytoplasmic domain of the adhesins – an interaction that is crucial for motility and host-cell invasion. The binding mode of this interaction was investigated and our results are consistent with active site binding. The precise details of aldolase-adhesin binding has therapeutic implications, since targeting of the latter reduces host-cell invasion by parasites.
Finally, class I aldolase is gaining prominence as an anti-glycolytic target in cells that are highly dependent on glycolytic flux, such as cancer cells and protozoan parasites. Developing new high-affinity inhibitors for these enzymes is therefore not only advantageous for mechanistic studies, but has endless pharmacological potential. We developed a novel class of high-affinity aldolase inhibitors, bisphosphonates, and determined the molecular basis of their inhibition with high-resolution crystallographic structures and enzymatic profiling.
This study, which combined several disciplines, including crystallography, enzymology, and organic chemistry, underscores the interest and significance of a multidisciplinary approach.
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Estudo caso-controle da região HLA de pacientes com Granulomatose com poliangeíte / Case-control study of HLA region in Brazilian carriers of Granulomatosis with Polyangiitis (Wegener\'s)Tavares, Marcos Soares 19 December 2016 (has links)
Os alelos HLA-DPB1*04 e HLA-DRB1*15 estão fortemente associados à Granulomatose com poliangeíte (GPA). Neste estudo, analisamos se os pacientes brasileiros com diagnóstico de GPA apresentam uma base genética na região HLA. Conduzimos um estudo caso-controle, em que analisamos os alelos da região HLA classe I e II em 55 pacientes com diagnóstico de GPA, atendidos no ambulatório de Vasculites Pulmonares do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, e comparamos com os resultados de 110 controles saudáveis. Comparamos também quatro diferentes apresentações clínicas da GPA e a positividade do anticorpo anticitoplasma de neutrófilos (ANCA) com os alelos da região HLA classe I e II. Foi também construída uma árvore de decisões, usando o algoritmo de CART, para a verificação da associação entre os alelos HLA e GPA. Como resultados, observamos que a GPA esteve fortemente associada à presença dos alelos DPB1*04 e DRB1*15 (p = 0,007, odds ratio [OR]: 2,9, 95% intervalo de confiança [IC]: 1,09-3,8; p = 0,006, OR: 2,87, 95% IC: 1,44-4,75, respectivamente) e não à presença do alelo DRB1*04. O alelo DRB1*13 esteve associado com proteção contra GPA (p = 0,042, OR: 0,42, 95% CI: 0,21-0,99). O alelo DPB1*04 esteve significativamente associado a GPA e ANCA-C positivo (OR: 5,47) e à presença de insuficiência renal aguda (p = 0,01037). Concluímos que houve uma interdependência significativa entre os alelos DPB1*0401, DPB1*0402, DRB1*13, C*2 e GPA. Na população estudada, quando o alelo DPB1*04 esteve presente em homozigose, o risco de GPA foi de 81%. Quando o alelo DPB1*0401 esteve ausente ou em heterozigose com o DPB1*0402, como o outro alelo, ou DPB1*0402 esteve em homozigose, o risco da GPA foi de 52,9%. No caso de ausência dos alelos DPB1*0401, DPB1*0402 e DRB1*13, a presença do alelo C*2 aumentou o risco da GPA para 62,5%. Finalmente, na ausência do alelo DPB1*0401 e DPB1*0402 e na presença do alelo DRB1*13, o risco de GPA diminuiu para 0% / The alleles HLA-DPB1*04 and HLA-DRB1*15 are strongly associated with granulomatosis with polyangiitis (GPA). In this study, we examined whether Brazilian patients with GPA had an HLA region genetic background. We conducted a case-control study, in which we analysed alleles of HLA region class I and II from 55 patients with GPA (at the Pulmonary Vasculitis Clinic of the University of São Paulo) and compared the results with those from 110 healthy controls. Comparisons were also performed for 4 different clinical presentations of GPA and anti-neutrophil cytoplasmic antibody (ANCA) positivity and the HLA class I and II region alleles. A tree model decision analysis was conducted using CART algorithm. Our results showed that GPA was strongly associated with alleles DPB1*04 and DRB1*15 (p = 0.007, odds ratio [OR]: 2.9, 95% confidence interval [CI]: 1.09-3.8; p = 0.006, OR: 2.87, 95% CI: 1.44-4.75, respectively) and not with the allele DRB1*04. DRB1*13 allele was associated with protection against GPA (p = 0.042, OR: 0.42, 95% CI: 0.21-0.99). DPB1*04 was significantly associated with GPA plus positive C-ANCA (OR: 5.47) and acute renal failure (p = 0.01037). We concluded that there was a significant interdependence among alleles and GPA. In our population, when allele DPB1*04 was presented in homozygous, the risk of GPA was 81%. When DPB1*0401 allele was absent or heterozygous with DPB1*0402 as the other allele, or DPB1*0402 was homozygous, the risk of disease was 52.9%. If DPB1*0401, DPB1*0402, and DRB1*13 were absent, the presence of C*2 increased the risk of GPA to 62.5%. Finally, in the absence of DPB1*0401 and DPB1*0402 and the presence of DRB1*13, the risk of GPA decreased to 0%
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Estudo caso-controle da região HLA de pacientes com Granulomatose com poliangeíte / Case-control study of HLA region in Brazilian carriers of Granulomatosis with Polyangiitis (Wegener\'s)Marcos Soares Tavares 19 December 2016 (has links)
Os alelos HLA-DPB1*04 e HLA-DRB1*15 estão fortemente associados à Granulomatose com poliangeíte (GPA). Neste estudo, analisamos se os pacientes brasileiros com diagnóstico de GPA apresentam uma base genética na região HLA. Conduzimos um estudo caso-controle, em que analisamos os alelos da região HLA classe I e II em 55 pacientes com diagnóstico de GPA, atendidos no ambulatório de Vasculites Pulmonares do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo, e comparamos com os resultados de 110 controles saudáveis. Comparamos também quatro diferentes apresentações clínicas da GPA e a positividade do anticorpo anticitoplasma de neutrófilos (ANCA) com os alelos da região HLA classe I e II. Foi também construída uma árvore de decisões, usando o algoritmo de CART, para a verificação da associação entre os alelos HLA e GPA. Como resultados, observamos que a GPA esteve fortemente associada à presença dos alelos DPB1*04 e DRB1*15 (p = 0,007, odds ratio [OR]: 2,9, 95% intervalo de confiança [IC]: 1,09-3,8; p = 0,006, OR: 2,87, 95% IC: 1,44-4,75, respectivamente) e não à presença do alelo DRB1*04. O alelo DRB1*13 esteve associado com proteção contra GPA (p = 0,042, OR: 0,42, 95% CI: 0,21-0,99). O alelo DPB1*04 esteve significativamente associado a GPA e ANCA-C positivo (OR: 5,47) e à presença de insuficiência renal aguda (p = 0,01037). Concluímos que houve uma interdependência significativa entre os alelos DPB1*0401, DPB1*0402, DRB1*13, C*2 e GPA. Na população estudada, quando o alelo DPB1*04 esteve presente em homozigose, o risco de GPA foi de 81%. Quando o alelo DPB1*0401 esteve ausente ou em heterozigose com o DPB1*0402, como o outro alelo, ou DPB1*0402 esteve em homozigose, o risco da GPA foi de 52,9%. No caso de ausência dos alelos DPB1*0401, DPB1*0402 e DRB1*13, a presença do alelo C*2 aumentou o risco da GPA para 62,5%. Finalmente, na ausência do alelo DPB1*0401 e DPB1*0402 e na presença do alelo DRB1*13, o risco de GPA diminuiu para 0% / The alleles HLA-DPB1*04 and HLA-DRB1*15 are strongly associated with granulomatosis with polyangiitis (GPA). In this study, we examined whether Brazilian patients with GPA had an HLA region genetic background. We conducted a case-control study, in which we analysed alleles of HLA region class I and II from 55 patients with GPA (at the Pulmonary Vasculitis Clinic of the University of São Paulo) and compared the results with those from 110 healthy controls. Comparisons were also performed for 4 different clinical presentations of GPA and anti-neutrophil cytoplasmic antibody (ANCA) positivity and the HLA class I and II region alleles. A tree model decision analysis was conducted using CART algorithm. Our results showed that GPA was strongly associated with alleles DPB1*04 and DRB1*15 (p = 0.007, odds ratio [OR]: 2.9, 95% confidence interval [CI]: 1.09-3.8; p = 0.006, OR: 2.87, 95% CI: 1.44-4.75, respectively) and not with the allele DRB1*04. DRB1*13 allele was associated with protection against GPA (p = 0.042, OR: 0.42, 95% CI: 0.21-0.99). DPB1*04 was significantly associated with GPA plus positive C-ANCA (OR: 5.47) and acute renal failure (p = 0.01037). We concluded that there was a significant interdependence among alleles and GPA. In our population, when allele DPB1*04 was presented in homozygous, the risk of GPA was 81%. When DPB1*0401 allele was absent or heterozygous with DPB1*0402 as the other allele, or DPB1*0402 was homozygous, the risk of disease was 52.9%. If DPB1*0401, DPB1*0402, and DRB1*13 were absent, the presence of C*2 increased the risk of GPA to 62.5%. Finally, in the absence of DPB1*0401 and DPB1*0402 and the presence of DRB1*13, the risk of GPA decreased to 0%
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