Diss. (sammanfattning) Uppsala : Univ., 2002. / Härtill 5 uppsatser.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2008. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains vii, 143 p. : ill. (some col.). Includes abstract. Includes bibliographical references.

The cytochrome bc1 complex of the mitochondrial electron transport chain accomplishes the enzymatic reaction known as the modified Q-cycle. In the Q-cycle the bc1 complex transports protons from the matrix to the intermembrane space of the mitochondria, creating the proton gradient used to make ATP. The energy to move these protons is obtained by shuttling electrons from the coenzyme ubiquinol (QH2) to coenzyme ubiquinone (Q) and the mobile cytochrome c. This well studied complex is ideal for examining molecular adaptation because it consists of ten different subunits, it functions as a dimer, and it includes at least five different active sites. The program TreeSAAP was used to characterize molecular adaptation in the bc1 complex and identify specific amino acid sites that experienced positive destabilizing (radical) selection. Using this information and three-dimensional structures of the protein complex, selection was characterized in terms of coevolution and coadaptation. Coevolution is described as reciprocal local biochemical shifts based on phylogenetic location and results in overall maintenance. Coadaptation, on the other hand, is more dynamic and is described as coordinated local biochemical shifts based on phylogenetic location which results in overall adaptation. In this study both coevolution and coadaptation were identified in various locations on the protein complex near the active sites. Sites in the pore region of cyt c1 were shown to exhibit coevolution, in other words maintenance, of many biochemical properties, whereas sites on helix H of cyt b, which flanks the active sites Qo and Qi, were shown to exhibit coadaptation, in other words coordinated shifts in the specific properties equilibrium constant and solvent accessible reduction ratio. Also, different domains of the protein exhibited significant shifts in drastically different amino acid properties: the protein imbedded in the membrane demonstrated shifts in mainly functional properties, while the part of the complex in the intermembrane space demonstrated shifts in conformational, structural, and energetic properties.

I. Chloramphenicol (CAP) is a potent and selective mechanism-based inactivator of the major phenobarbital (PB)-inducible form of dog liver cytochrome P-450 (PBD-2) in vitro. In a reconstituted system, CAP inactivates PBD-2 in a time- and NADPH-dependent manner and binds covalently to the protein moiety of PBD-2 with a stoichiometry of 1 nmol CAP bound/nmol P-450 inactivated. In intact liver microsomes from PB-treated male Beagle dogs, CAP irreversibly inhibits androstenedione 16α- and 16β-hydroxylation and 2,4,5, 2',4',5'-hexachlorobiphenyl hydroxylation but not androstenedione 6 β -hydroxylation or NADPH-dependent triacetyloleandomycin (TAO) complex formation. Covalent binding of CAP to dog liver microsomes in vitro is increased 5.5-fold by PB induction. This increase correlates well with the increased levels of immunochemically determined PBD-2 (5.8-fold) and 16α - and 16β -hydroxylation of androstenedione (5.7- and 5.8-fold) in microsomes from PB-treated dogs. Anti-PBD-2 IgG significantly inhibits the covalent binding of CAP to microsomes from untreated and PB-treated dogs. Finally, CAP appears to bind covalently with a single protein with the same molecular weight as PBD-2, as evidenced by SDS-PAGE. II. A cytochrome P-450 called PBD-1 isolated from liver microsomes of an adult male Beagle dog treated with PB is structurally and functionally similar to members of the P450IIIA gene subfamily in rat and human liver microsomes. The sequence of the first 28 amino terminal residues of PBD-1 is identical in 15 and 20 positions, respectively, to the P450IIIA forms P450p from rat and P450(NF) from human. Upon immunoblot analysis, anti-PBD-1 IgG recognizes PCNa (P450p) and PCNb (PB\PCN-E) from rat, P450(NF) from human, and two proteins in liver microsomes from untreated and PB-treated dogs. Anti-PBD-1 IgG selectively inhibits P450IIIA form marker activities, including steroid 6β -hydroxylase, erythromycin demethylase and NADPH-dependent TAO complex formation in microsomes from PB-treated dogs. Major species differences exist in the apparent K(m) for 6β -hydroxylation of androstenedione by liver microsomes from humans, untreated rats and untreated dogs. In addition, evidence for functional heterogeneity of dog P450IIIA forms is presented: pretreatment of microsomes from PB-treated dogs with TAO plus NADPH had no effect on androstenedione 6β -hydroxylase activity.

Ce travail présente l'étude de la modulation des canaux K[indice inférieur Ca] des muscles lisses des voies respiratoires par les EETs. Nous avons démontré que l'isomère 11,12-EET active directement les canaux K[indice inférieur Ca], sans l'implication d'une protéine G. Des concentrations de 0.9-3.0 [mu]M multiplient par 1.2-4 la probabilité d'ouverture des canaux K[indice inférieur Ca] sans affecter leur conductance. De plus, les effets du 11,12-EET sont présents lorsque la molécule exogène est ajoutée du côté extracellulaire (cis), et non du côté cytoplasmique (trans) du canal. Le précurseur du 11,12-EET, l'acide arachidonique, induit aussi une activation des canaux K[indice inférieur Ca], mais à des concentrations beaucoup plus élevées. Par contre, les platelet-activating factors (PAF) n'ont aucun effet direct sur le canal, même à des concentrations de 10 [mu]M. Le 11,12-EET n'induit pas une plus grande activation des canaux K[indice inférieur Ca] avec la présence de GTP du côté cytoplasmique, et donc l'hypothèse de la double activation de ces canaux par le 11,12-EET n'a pas été retenue. Finalement, le 11,12-EET induit une relaxation des muscles lisses des bronches de cobayes contractés avec le carbamylcholine, un agoniste muscarinique".--Résumé abrégé par UMI.

L'épilepsie idiopathique généralisée avec absences (EIGA) est une des formes les plus fréquentes d'épilepsie chez l'enfant. Elle survient chez les enfants exempts de maladie avec un pic d'incidence autour de 5 ans. Des statistiques mondiales indiquent que les crises d'absences sont contrôlées par l'Acide Valproïque (AV) chez 75 % des enfants. Pour les autres, la médication est inefficace ou elle entraîne des effets secondaires qui limitent son utilisation. Certaines études ont identifié des facteurs cliniques associés à l'épilepsie réfractaire mais elles incluent tous les types d'épilepsie et tous les traitements. De plus, un nombre croissant de recherches démontrent que la réponse aux médicaments pourrait être grandement influencée par des facteurs génétiques, plus particulièrement par les polymorphismes du cytochrome P450 (CYP). Il faudrait donc ajuster le traitement en fonction du profil génétique de chaque patient. Dans cette étude, nous avons voulu identifier des facteurs cliniques, sociodémographiques et génétiques qui pourraient influencer la réponse à l'AV chez des enfants diagnostiqués d'EIGA. Méthodes : Nous avons tout d'abord identifié des patients diagnostiqués d'EIGA qui étaient suivis au CHU Sainte-Justine de Montréal et traités à l'AV pendant au moins deux mois. Par la suite, une même personne (MLO) a réalisé la revue de tous les dossiers médicaux afm [i.e. afin] d'extraire l'information concernant la réponse à l'AV et les données cliniques et sociodémographiques qui pourraient influencer celle-ci. Une collecte d'échantillons d'ADN des patients toujours suivi à la clinique a ensuite été effectuée afm d'évaluer l'impact de polymorphismes dans deux enzymes du CYP (CYP2C9 et CYP2C19) sur la réponse à l'AV chez ces patients. L'évaluation des polymorphismes s'est faite par hybridation avec oligonucléotides spécifiques pour des allèles (ASO). Des analyses bivariées ont été effectuées afin d'identifier toutes les variables qui différaient entre les répondants (R) et les non-répondants (NR) à l'AV. Par la suite, nous avons effectué une analyse de régression logistique afm d'éliminer les variables qui cessaient d'être significatives en présence des autres. Résultats : Nous avons révisé 190 dossiers (112 R et 68 NR) pour l'analyse des facteurs cliniques et sociodémographiques. Trois variables étaient significativement différentes entre les deux groupes soit l'âge au diagnostic (R=7,55 ans vs NR=6,11 ans, p,001), la présence de crises généralisées tonico-cloniques (R=13,4 % vs NR=33,8 %, p=0,001) et fmalement [i.e. finalement] une fréquence élevée de crises avant le début du traitement (R=27,0 % vs NR=52,9 %, p<0,001). Ces trois variables continuaient d'être significatives dans le modèle de régression logistique. Pour la partie génétique du projet, un échantillon d'ADN a été prélevé sur 83 patients (46 R et 37 NR). Les NR présentaient significativement plus de polymorphismes du CYP2C19 (43,2 % vs 17,4 %, p=0,010) avec un rapport de cotes de 3,62. Lorsqu'on incluait ce polymorphisme dans le modèle de régression logistique, seuls l'âge au diagnostic et le polymorphisme du CYP2C19 demeuraient significatifs. Conclusions : Dans cette étude, nous avons pu identifier certains facteurs cliniques et génétiques qui influencent la réponse à l'AV chez les enfants diagnostiqués d'EIGA. Les résultats montrent qu'il y a un certain profil de patient plus à risque de ne pas répondre au traitement. Donc, si un patient ne semble pas répondre à l'AV et qu'il présente ces facteurs, le neurologue devrait considérer un traitement alternatif plutôt que d'augmenter la dose d'AV et ainsi risquer l'augmentation des effets secondaires dus au traitement.

Thesis (MSc (Biochemistry))--University of Stellenbosch, 2009. / ENGLISH ABSTRACT: This study: 1. describes the preparation of a methanol extract of Sutherlandia frutescens and the HPLC fractionation of the methanol extract. 2. investigates the influence of S. frutescens on the binding properties of mitochondrial cytochrome 11 -hydroxylase (CYP11B1) to deoxycorticosterone (DOC) and deoxycortisol, demonstrating that methanol extracts of S. frutescens inhibit the Type I substrate-induced difference spectra. 3. investigates the influence of S. frutescens on the catalytic activity of CYP11B1 expressed in COS1 cells, demonstrating that the methanol extract of S. frutescens inhibits the conversion of DOC and deoxycortisol. 4. describes the sequential extraction of the methanol extract of S. frutescens using organic solvents and the inhibition of the conversion of DOC by CYP11B1 expressed in COS1 cells in the presence of these extracts. 5. describes the inhibition of the binding of DOC to CYP11B1 in ovine adrenal mitochondria, and the conversion of DOC by CYP11B1 expressed in COS1 cells by these fractions. 6. identifies the presence of the flavonoid compounds, orientin vitexin and rutin, in S. frutescens. 7. investigates the influence of the flavonoid compounds on the binding of DOC to CYP11B1 and on the catalytic activity of DOC by CYP11B1 expressed in COS1 cells. 8. identifies the presence of the triterpenoid, sutherlandioside A (SU1), in S. frutescens extracts and investigates its effect on the binding of DOC to CYP11B1. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie studie beskryf: 1. die voorbereiding van ‘n metanol ekstraksie van Sutherlandia frutescens en die HPLC fraksionering van die metanol ekstrakte. 2. ‘n ondersoek na die invloed van S. frutescens op die bindingseienskappe van sitochroom P450 11 -hidroksilase (CYP11B1) in skaap bynier mitochondria en demonstreer dat S. frutescens metanol ekstrakte die vorming van steroïed-geinduseerde tipe I verskil spektra van deoksiekortisol en deoksikortikosteroon (DOC) inhibeer. 3. ‘n ondersoek na die invloed van S. frutescens op die katalitiese aktiwiteit van CYP11B1 in COS1 selle en demonstreer die inhibisie van DOC en deoksikortisol omsetting na hul produkte deur die methanol ekstrakte. 4. die opeenvolgende ekstraksie van methanol extrakte van S. frutescens met organiese oplosmiddels en beskryf die inhibisie van die CYP11B1 gekataliseerde omsetting van DOC in COS1selle in die teenwoordigheid van die ekstrakte. 5. die inhibeerende effek op die binding van DOC aan CYP11B1 in skaap bynier mitochondria en die inhibisie van die CYP11B1 gekataliseerde omsetting van DOC in COS1selle. 6. die identifisering van flavonoïed verbindings, orientin vitexin en rutin in S. frutescens. 7. ‘n ondersoek na die invloed van die flavonoïed verbindings op die binding van DOC aan CYP11B1 en op die katalitiese aktiwiteit van CYP11B1 in COS1 selle. 8. die indentifisering van die triterpenoïed, sutherlandiosied A (SU1), in S. frutescens en ondersoek die invloed van SU1 op die binding van DOC aan CYP11B1.

Thesis (MSc (Biochemistry))--Stellenbosch University, 2008. / This study describes: 1. The preparation of chloroform, methanol and aqueous extracts of unfermented and fermented rooibos (Aspalathus linearis). 2. The chromatographic fractionation of aqueous rooibos extracts and an investigation into the polyphenol content and antioxidant activity of the fractions. 3. The preparation of ovine adrenal microsomes containing active steroidogenic P450 enzymes, including cytochrome P450 17a-hydroxylase, CYP17, and cytochrome P450 steroid 21-hydroxylase, CYP21. 4. An investigation into the influence of chloroform and methanol extracts of rooibos on the binding of steroid substrates, progesterone and 17-hydroxyprogesterone, to CYP17 and CYP21.

Thesis (MSc)--Stellenbosch University, 2005. / ENGLISH ABSTRACT: This study: I. Investigates the influence of S. frutescens on the binding properties of cytochrome P450-dependent enzymes in ovine adrenocortical mitochondria and microsomes, demonstrating that S. frutescens extracts elicit difference spectra and inhibit the Type 1 difference spectra induced by natural steroids. II. Indicates inhibition by S. frutescens extracts of the catalytic activity of cytochrome P450-dependent-17a-hydroylase and cytochrome P450-dependentsteroid- 21-hydroxylase enzymes in ovine adrenocortical microsomes. III. Describes an assay determining the inhibitory effects of S. frutescens, in COS L cells, on individual cytochrome P450-dependent enzymes - ovine, baboon and human cytochrome P450-dependent- L7a-hydroylase, and bovine cytochrome P450-dependent-21-hydroxylase enzymes. IV. Demonstrates that the inhibition of elevated plasma glucocorticoid levels in rats exposed to chronic immobilization stress could possibly be attributed to the influence of hydrophilic and hydrophobic compounds in S. frutescens on cytochromes P450-depndent enzymes. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Hierdie studie: I. Ondersoek die invloed van S. frutescens op die bindingseienskappe van sitochroom P450-afhanklike ensieme in skaapbynier mitokondriale en - mikrosomale preparate en toon aan dat komponente in S. frutescens ekstrakte verskil spektra induseer en tipe I verskil spektra van natuurlike steroïede inhibeer. II. Dui die inhiberende effek van S. frutescens ekstrakte op die katalitiese aktiwiteit van sitochroom P450-afhanklike-17a-hidroksilase en sitochroom P450- afhanklike-steroïed- 21-hidroksilase ensieme in skaapbyniermikrosome aan. III. Beskryf 'n tegniek om die inhiberende effek van S. frutescens op individuele sitochroom P450-afhankilike ensieme - bobbejaan, skaap en mens sitochroom P450-afhanklike-17a-hidroksilase, en bees sitochroom P450-afhanklike-steroïed- 21-hidroksilase - in COS 1 selle te bepaal. IV. Demonstreer dat inhibisie van verhoogde glukokortikoïed plasma konsentrasies waargeneem in rotte blootgestel aan kroniese immobiliserende stress, moontlik toegeskryf kan word aan die effek van S. frutescens op die sitochroom P450- afhanklike ensieme.

Thesis (MSc)-- Stellenbosch University, 2013. / ENGLISH ABSTRACT: Membrane bound cytochrome b5 is a ubiquitous protein with an average molecular weight of 16 kDa. The protein is involved in a number of reactions providing electrons directly to cytochrome P450 enzymes or to other enzymes involved in lipid biosynthesis. It is also known that the protein influences the activities of certain enzymes via an allosteric effect. It has been accepted in the literature that the cytochrome b5 exists primarily in the monomeric form, however, recently it has been shown that it forms homomeric complexes in vivo. In this study, we investigate the cytochrome b5 complex formation using a variety of analytical tools. Cytochrome b5 was isolated from ovine liver microsomes and the purity verified using sodium dodecyl sulphate polyacrylamide gel electrophoresis and electrospray ionisation mass spectrometry. The latter analysis confirmed the presence of a single heme containing protein with Mr=15865 Da, while separation on the polyacrylamide gel revealed oligomeric complex formation with the tetrameric form the most prominent oligomer. Using different and particularly harsh denaturing conditions we found that the observed oligomeric aggregates persisted, indicating highly stable complexes. The most prominent tetrameric aggregate was identified to be cytochrome b5 by mass spectrometric sequencing. Further complex formation studies, using a fluorescent dye (1-anilinonaphthalene-8-sulfonic acid) that interact with hydrophobic cavities formed during oligomerisation, provided evidence of protein assembly in oligomeric complexes or aggregation. The formation of the cytochrome b5 complexes was dependent on ionic strength and protein concentration. Previously it was shown that the hydrophobic membrane anchoring domain plays a pivotal role in the cytochrome b5’s homomeric complexes. Using a peptide (IITTIDSNSS), resembling a portion of this domain, together with circular dichroism we showed more organized structure present for the wildtype peptide vs. a mutated control peptide (LLSSLKAVAV). A modified ELISA interaction assay also revealed that the wild-type peptide had a specific interaction with cytochrome b5, providing further evidence that the membrane anchoring domain plays a role in complex formation. These studies also indicated that a hydrogen bond network in this domain may be important for the formation of the homomeric complexes of cytochrome b5. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Membraan-gebonde sitochroom b5 is ’n alomteenwoordige proteïen met ’n gemiddelde molekulêre massa van 16 kDa. Die proteïen is betrokke in reaksies waar dit elektrone direk aan sitochroom P450 ensieme verskaf, sowel as ensieme betrokke in lipiedbiosintese. Dit is ook bekend dat die proteïen die aktiwiteite van sekere ensieme via ’n allosteriese effek beïnvloed. Dit is geredelik in die literatuur aanvaar dat sitochroom b5 as ’n monomeer voorkom, maar daar is kort gelede gerapporteer dat homomeriese komplekse in vivo vorm. In hierdie studie is die sitochroom b5-kompleksvorming ondersoek deur gebruik te maak van verskeie analietiese metodes. Sitochroom b5 is vanuit skaaplewer mikrosome geïsoleer en die suiwerheid met behulp van natrium-dodesiel-sulfaat-poliakrielamied-gel-elektroforese en elektrosproei-ionisasie massa-spektrometrie geverifieer. Met die laasgenoemde bevestig dat ’n enkele heem-bevattende proteïen met Mr =15865 teenwoordig was, terwyl poliakrielamied gel-skeiding kompleksvorming getoon het, met tetrameer as die mees prominente oligomeer. Deur verskeie denaturerings kondisies, intsluitend besondere kondisies, is gevind dat hierdie aggregate behoue bly, wat baie stabiele oligomere aandui. Die mees prominente tetrameriese aggregaat is as sitochroom b5 geïdentifiseer met behulp van massa spektrometriese volgordebepaling. Kompleksvorming is verder bewys deur ’n verdere ondersoek met behulp van ’n fluoresserende kleurstof (1-anilinonaftaleen-8-sulfoonsuur) wat met die hirdofobiese holtes, wat vorm tydens oligomermerisasie, interaksie het. Die kompleksvorming was afhanklik van ioniese sterkte, sowel as proteïenkonsentrasie. Voorheen was dit bewys dat die deurslaggewende faktor in die vorming sitochroom b5 se homomeriese komplekse die hidrofobiese membraan-anker-domein is. Deur gebruik te maak van ’n peptied (IITTIDSNSS) wat lyk soos ’n gedeelte van hierdie domein, tesame met sirkulêre dichroisme, is gewys dat meer georganiseerde struktuur teenwoordig was vir die wilde tipe peptied vs. ’n gemuteerde kontrole peptied (LLSSLKAVAV). ’n Gemodifiseerde ELISAinteraksie- essai het ook getoon dat die wilde-tipe peptied spesifieke interaksie met sitochroom b5 het, ’n verdere bewys dat hierdie membraan-anker-domein ’n rol speel in kompleksvorming. Hierdie studies het ook aangedui dat ’n waterstofbinding netwerk in die domein belangrik kan wees vir die vorming van die homomeriese komplekse van sitochroom b5.