A role for the PI3K/Akt/mTOR pathway in cardiac hypertrophy has been well documented. We reported that NFκB activation is needed for cardiac hypertrophy in vivo. To investigate whether both NFκB activation and PI3K/Akt/mTOR signaling participate in the development of cardiac hypertrophy, two models of cardiac hypertrophy, namely, induction in caAkt-transgenic mice and by aortic banding in mice, were employed. Rapamycin (2 mg/kg/daily), an inhibitor of the mammalian target of rapamycin, and the antioxidant pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC; 120 mg/kg/daily), which can inhibit NFκB activation, were administered to caAkt mice at 8 weeks of age for 2 weeks. Both rapamycin and PDTC were also administered to the mice immediately after aortic banding for 2 weeks. Administration of either rapamycin or PDTC separately or together to caAkt mice reduced the ratio of heart weight/body weight by 21.54, 32.68, and 42.07% compared with untreated caAkt mice. PDTC administration significantly reduced cardiac NFκB activation by 46.67% and rapamycin significantly decreased the levels of p70S6K by 34.20% compared with untreated caAkt mice. Similar results were observed in aortic-banding-induced cardiac hypertrophy in mice. Our results suggest that both NFκB activation and the PI3K/Akt signaling pathway participate in the development of cardiac hypertrophy in vivo.

Objective: We have previously demonstrated that nuclear factor kappa B (NFκB) activation is needed for the development of cardiac hypertrophy in vivo. NFκB is a downstream transcription factor in the Toll-like receptor (TLR)-mediated signaling pathway; therefore, we investigated a role of TLR4 in cardiac hypertrophy in vivo. Methods: TLR4-deficient mice (C.C3H-Tlr4 lps-d, n = 6), wild-type (WT) genetic background mice (BALB/c, n = 6), TLR4-deleted strain (C57BL/10ScCr, n = 8), and WT controls (C57BL/10ScSn, n = 8) were subjected to aortic banding for 2 weeks. Age-matched surgically operated mice served as controls. In a separate experiment, rapamycin (2 mg/kg, daily) was administered to TLR4-deficient mice and WT mice immediately following aortic banding. The ratio of heart weight/body weight (HW / BW) was calculated, and cardiac myocyte size was examined by FITC-labeled wheat germ agglutinin staining of membranes. NFκB binding activity and the levels of phospho-p70S6K in the myocardium were also examined. Results: Aortic banding significantly increased the ratio of HW / BW by 33.9% (0.601 ± 0.026 vs. 0.449 ± 0.004) and cell size by 68.4% in WT mice and by 10.00% (0.543 ± 0.011 vs. 0.495 ± 0.005) and by 11.8% in TLR4-deficient mice, respectively, compared with respective sham controls. NFκB binding activity and phospho-p70S6K levels were increased by 182.6% and 115.2% in aortic-banded WT mice and by 78.0% and 162.0% in aortic-banded TLR4-deficient mice compared with respective sham controls. In rapamycin-treated aortic-banded mice, the ratio of HW / BW was increased by 18.0% in WT mice and by 3.5% in TLR4-deficient mice compared with respective sham controls. Conclusion: Our results demonstrate that TLR4 is a novel receptor contributing to the development of cardiac hypertrophy in vivo and that both the TLR4-mediated pathway and PI3K/Akt/mTOR signaling are involved in the development of cardiac hypertrophy in vivo.

Several types of cell death including apoptosis, necroptosis and autophagic cell death play diverse roles in different biological processes. In addition to its essential roles in development and metabolism, programmed cell death is indispensable for host immunity. Interestingly, current research shows that these processes are connected but the nature and extent of the crosstalk between host defense and programmed cell death still remains an area of great interest. The NFkB factor Relish is best characterized as a crucial component of Drosophila Imd pathway, which generates immune responses by producing antimicrobial peptides following Gram-negative bacterial infection. In this dissertation, I demonstrate a novel role of Relish in developmentally programmed cell death. During metamorphosis, Drosophila salivary glands are degraded by the collective actions of caspase-dependent and autophagic cell death. Here I show that Relish mutants displayed improper salivary gland degradation and the persistence of salivary gland cell fragments. Expression of Relish in salivary glands rescued this phenomenon. Among the upstream components of the Imd pathway, mutants in the bacterial peptidoglycan receptors, PGRP-LC and-LE also exhibited similar defects in gland degradation, but surprisingly none of the other Imd pathway components examined had any such effect. As both Relish and PGRPs are critical for host defense against bacterial infection, our next concern was the role of host microflora in salivary gland degradation. However, observation of normal salivary gland cell death in axenic flies ruled out the possible involvement of microbiota. Robust genetic analyses proved that Relish-mediated cell death occurs in caspase-independent but autophagy-dependent manner. Moreover, expressions of either active version of Relish or PGRP-LC resulted in the premature gland degradation and induction of autophagy. Finally, I show that Relish controls autophagy by regulating the expression of Atg1, a core component of the autophagy pathway. Together these findings suggest the existence of a novel pathway, which connects immune response factors to developmentally programmed cell death.

Nescient Helix Loop Helix 2 (Nhlh2) is a member of the basic helix-loop-helix transcription factor family. Mice with a targeted deletion of Nhlh2, called N2KO mice, show adult onset obesity in both males and females. Nhlh2 regulates other genes by binding to the E-box in the promoter region of these genes. This transcription factor regulates many other transcription factors including MC4R and PC1/3 which are associated with human obesity. The Nhlh2 promoter has been analyzed for putative transcription factors binding sites. These putative binding sites have been tested to be the regulators of Nhlh2 by transactivation assays with mutant promoters, Electrophoretic Shift Assay (EMSA), and Chromatin Immunoprecipitation Assay (ChIP) as methods to investigate the DNA-protein binding. The results of these experiments showed that the Nhlh2 promoter has five Signal Transducer and Activator of Transcription 3 (Stat3) binding site motifs at -47, -65, -80, -281, -294 and two Nuclear Factor Kappa-Light-Chain-Enhancer of Activated B Cells (NFκB) binding site motifs at -67 and -135. While NFκB acts as a negative regulator of Nhlh2, this research showed that Stat3 acts as a regulator for the Nhlh2 basal expression and leptin stimulation. The ChIP assay using chromatin from mouse hypothalamus and antibodies against Stat3 and the NFκB subunits P50, P65, and c-Rel demonstrated that all of these antibodies were able to pull down the part of the Nhlh2 promoter containing the binding sites of Stat3 and NFκB. The EMSA results not only demonstrated that NFκB and Stat3 binding site motifs are real binding sites, but also exists the possibility of a relationship between these transcription factors to regulate Nhlh2 expression with leptin stimulation. An effort in analyzing the human NHLH2 3'UTR showed that one of the SNPs located at position 1568 in the NHLH2 mRNA (NHLH2A^1568G) which converts adenosine to guanine might have the potential to decrease the mRNA stability. For more investigation about this SNP, the mouse Nhlh2 tail was cloned into 2 different vectors and these vectors were subjected to site directed mutagenesis to create the 3'UTR SNP that convert A to G. One of these vectors used luciferase as a reporter gene for expression while the other one was used to measure Nhlh2 mRNA stability. These vectors were transfected into hypothalamic cell line N29/2 to test the effect of this SNP on Nhlh2 expression. This study demonstrated that this SNP down regulated luciferase expression and also decreased Nhlh2 mRNA stability. Taken together, this study demonstrated that Nhlh2 could be regulated transcriptionally by both NFκB and Stat3 transcription factors and post-transcripitionally by the 3'UTR SNP that converts adenosine to guanine. / Ph. D.

La réponse au choc thermique est un mécanisme de défense largement décrit au cours duquel l'expression préférentielle des protéines de choc thermique Hsp aide la cellule à récupérer des dommages causés par l'hyperthermie, comme la dénaturation/agrégation des protéines. Une des conséquences du choc thermique mise en évidence au laboratoire, est l'activation du facteur de transcription NFκB. Cette activation a lieu pendant la période de récupération suivant ce stress. Par comparaison de la réponse au choc thermique de cellules témoins ou déficientes en NFκB, nous avons cherché à étudier les conséquences de l'activation de NFκB par le choc thermique. Nous avons montré que NFκB active un mécanisme augmentant la survie des cellules soumises à une hyperthermie : l'autophagie. L'absence d'induction de ce mécanisme conduit à la mort par nécrose des cellules déplétées en NFκB. Dans ces cellules, l'induction artificielle de l'autophagie restaure une survie normale au stress thermique. Nous avons montré que les principaux régulateurs de l'autophagie (complexes mTOR et PI3Kinase de Classe III) ne sont pas des cibles modulées par NFκB, en réponse à une hyperthermie. En revanche, l'accumulation de protéines dénaturées voire agrégées est un élément primordial pour l'activation de l'autophagie-dépendante de NFκB. En effet dans les cellules déficientes pour NFκB, contrairement aux cellules témoins, l'accumulation de protéines agrégées induite par le traitement hyperthermique, mais aussi par l'expression de formes mutées d'HspB5, n'est pas résorbée ; ceci indique que le contrôle qualité des protéines est altéré dans ces cellules. Cette altération pourrait provenir d'un défaut de formation du complexe BAG3-HspB8 en absence de NFκB. En effet, nous avons montré que la forte expression des gènes bag3 et hspb8, induite suite au stress thermique, est dépendante de NFκB et que l'accumulation du complexe BAG3-HspB8, observé dans les cellules témoins soumises au choc thermique, est inhibée dans les cellules déficientes pour NFκB. Nos résultats démontrent que NFκB induit un processus autophagique en réponse à l'agrégation protéique induite par l'hyperthermie. Ce mécanisme, nécessitant la formation du complexe BAG3-HspB8, augmente la survie des cellules probablement par l'élimination des protéines agrégées générées au cours du stress thermique

Ο καρκίνος της ουροδόχου κύστης αποτελεί την 4η κατά συχνότητα μορφή καρκίνου στους άνδρες στο Δυτικό κόσμο, ακολουθώντας τον καρκίνο του προστάτη, του πνεύμονα και του κόλου. Η επιφανειακή μορφή του καρκίνου της κύστεως έχει το ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των πολύ συχνών υποτροπών, οι οποίες ευθύνονται για τη μεγάλη νοσηρότητα της νόσου. Οι πολύ συχνές υποτροπές έχουν, όπως εύκολα γίνεται αντιληπτό, τεράστιο κοινωνικοοικονομικό κόστος, εφ’ όσον ένα σημαντικό τμήμα των πασχόντων αποτελεί μέρος του οικονομικά ενεργού πληθυσμού. Η καρκινογένεση δεν είναι μια απλή διαδικασία, αλλά μια αλληλουχία αλλαγών οι οποίες αφορούν τους κυτταρικούς μηχανισμούς αύξησης, διαφοροποίησης και απόπτωσης και οδηγούν στη μετατροπή ενός φυσιολογικού κυττάρου σε νεοπλασματικό. Ως «Χημειοπρόληψη» ορίζεται η χρήση ειδικών φυσικών ή συνθετικών χημικών ουσιών που μπορούν να παρέμβουν σε κάποια από τα μοριακά αυτά γεγονότα και να προλάβουν, καταστείλουν ή αναστρέψουν, την εξέλιξη προκαρκινικών βλαβών σε διηθητικό καρκίνο. Η διαφορά στην επίπτωση του νεοπλάσματος και τα διαφορετικά κλινικοπαθολογοανατομικά χαρακτηριστικά του καρκίνου της ουροδόχου κύστεως ανάμεσα στα δύο φύλα, υποδεικνύουν ένα σημαντικό ρόλο των ορμονών του φύλου στην παθογένεια του νεοπλάσματος. Υποθέσεις μόνο γίνονται για τη σημασία των οιστρογόνων στην ανάπτυξη καρκίνου της ουροδόχου κύστεως, αφού ακόμα ο ρόλος τους δεν έχει αποσαφηνιστεί. Τα οιστρογόνα ασκούν τη δράση τους μέσω των υποδοχέων τους (ERα, ERβ) οι οποίοι αποτελούν μέλη μιας υπεροικογένειας μεταγραφικών παραγόντων, των πυρηνικών υποδοχέων. Οι πυρηνικοί υποδοχείς ρυθμίζουν τη γονιδιακή έκφραση μέσω θετικής ή αρνητικής παρεμβάσεως στη δράση άλλων μεταγραφικών παραγόντων, όπως του NFκB, με τη βοήθεια ενός μηχανισμού που ονομάζεται cross-talk. Αν και η φλεγμονή με την καρκινογένεση έχουν αναγνωρισμένη σχέση από παλιά, συνδέθηκαν άμεσα με την παρατήρηση ότι υπερέκφραση του γονιδίου για το ένζυμο κυκλοοξυγενάση-2 (COX-2), αποτελεί πρώιμο γεγονός της καρκινογένεσης (Greten et al, 2004). Η COX-2, όπως επίσης και ο μεταγραφικός παράγοντας NFκB, που σχετίζεται με τη φλεγμονή, έχει διαπιστωθεί ότι συμμετέχουν στις διαδικασίες της καρκινογένεσης.. Η σύνδεση των οιστρογόνων στους οιστρογόνικους υποδοχείς επάγει τη δέσμευση συν-ρυθμιστικών παραγόντων, οι οποίοι διακρίνονται σε δύο μεγάλες κατηγορίες τους συν-ενεργοποιητές (coactivators), όπως p300 και τους συν-καταστολείς (corepressors), όπως NCoR. Κατά την παρούσα εργασία μελετήθηκε η μεμονωμένη όσο και η συνδυαστική έκφραση των πέντε παραπάνω μορίων στο φυσιολογικό επιθήλιο και στα καρκινώματα διαφόρων Grade, σε ιστικά δείγματα από 140 ασθενείς που υποβλήθηκαν σε διαγνωστική βιοψία διουρηθρική εκτομή νεοπλάσματος κύστεως ή ριζική κυστεκομή. Η μέθοδος που εφαρμόστηκε ήταν η ανοϊστοχημεία σε τομές παραφίνης, η οποία λόγω του μορφολογικού της χαρακτήρα επέτρεψε τη λήψη δεδομένων για τη σχετική εντόπιση των μορίων στους ενδοκυττάριους χώρους, τις ενδοεπιθηλιακές στιβάδες, τις φυσιολογικές ή παθολογικές ιστολογικές βαθμίδες και το επιθηλιακό ή μεσεγχυματικό διαμέρισμα. Ο παράγοντας NFκB (υπομονάδα p65) εμφάνισε μεικτή υποκυττάρια εντόπιση. Στην παρούσα ανοσοϊστοχημική μελέτη το επίπεδο της έκφρασης του NFκB στον πυρήνα των καρκινικών κυττάρων παρουσίαζε μια στατιστικά σημαντική συνολική αύξηση στα τρία επίπεδα διαφοροποίησης των καρκινωμάτων. Τα καρκινώματα χαμηλής διαφοροποίησης παρουσίαζαν ισχυρότερη ανοσοθετικότητα του NFκB από τα μετρίας και καλής διαφοροποίησης. Η αύξηση της πυρηνικής εντόπισης του NFκB συνδυάζεται με ταυτόχρονη ελάττωση της κυτταροπλασματικής, γεγονός που επιβεβαιώνει τη βιολογική δράση του. Ο πυρηνικός υποδοχέας ERβ, που εντοπίζεται στο πυρήνα των καλώς διαφοροποιημένων καρκινικών κυττάρων, είναι στατιστικά σημαντικά αυξημένος σε σχέση με λιγότερο διαφοροποιημένα νεοπλασματικά κύτταρα. Στην παρούσα ανοσοϊστοχημική μελέτη τα κύτταρα του φυσιολογικού επιθηλίου της ουροδόχου κύστης, εκφράζουν έντονα τον πυρηνικό υποδοχέα και κατά την πρόοδο της καρκινογένεσης η έκφραση του ελαττώνεται, παράλληλα με την απώλεια της διαφοροποίησης των καρκινικών κυττάρων. Στην εξέλιξη της καρκινογένεσης, η COX-2 επάγεται σταθερά, σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας, με διαδοχικές αυξήσεις που συνοδεύουν όλα τα στάδια της προοδευτικής αποδιαφοροποίησης των κυττάρων. Η πυρηνική έκφραση του p300 αυξάνεται σταδιακά καθώς τα καρκινώματα αποκτούν χαρακτήρες αποδιαφοροποίησης, συσχέτιση στατιστικώς σημαντική. Η πυρηνική έκφραση του NCoR ελαττώνεται σταδιακά καθώς τα καρκινώματα αποκτούν χαρακτήρες αποδιαφοροποίησης, συσχέτιση στατιστικώς σημαντική, σύμφωνα με τα ευρήματα της παρούσας μελέτης. Στις υπόλοιπες συσχετίσεις μελετήθηκε η συν-έκφραση πλέον των παραγόντων σε κάθε ασθενή, με σκοπό την εξαγωγή συμπερασμάτων για ενδεχόμενη αλληλεπίδραση τους. Αναλυτικότερα, παρατηρήθηκε στα καρκινώματα της ουροδόχου κύστεως ισχυρή θετική συσχέτιση του NFκB με την έκφραση της COX-2, υποδηλώνοντας τον υποστηρικτικό ρόλο των δύο αυτών παραγόντων στην πρόοδο της καρκινογένεσης. Από τη συσχέτιση NFκB και ERβ προέκυψε κατασταλτική επίδραση του πρώτου στην ογκοανασταλτική δράση του δεύτερου, υποδηλώνοντας σχέση ανταγωνισμού στη δέσμευση συνπαραγόντων και κατάληψης ίδιων περιοχών στους υποκινητές γονιδίων, ενώ δεν αναδείχθηκε συνομιλία ανάμεσα στον ERβ και COX-2. Τέλος αποκαλύφθηκε συνεργική δράση του NFκB με τον p300 στην καρκινογένεση, με τον ERβ και NCoR να χάνουν την ικανότητα πρόκλησης κυτταρικής διαφοροποίησης και άρα την προστατευτική επίδρασή τους. Η έκφραση του ERβ συσχετίστηκε με την ιστοπαθολογική βαρύτητα, ανά βαθμό έκφρασης των συνρυθμιστών p300 και NCoR, ώστε να διευκρινιστεί εάν η συγκέντρωση τους στα κύτταρα είναι καθοριστικός παράγοντας για την επίδραση του πυρηνικού υποδοχέα στον ιστολογικό φαινότυπο. Η επεξεργασία των δεδομένων φανερώνει αρνητική συσχέτιση της προόδου της καρκινογένεσης με την πυρηνική έκφραση του ERβ, αλλά μόνο όταν τα κύτταρα υπερεκφράζουν παράλληλα τον p300. Η απώλεια της έκφρασης του NCoR αναστέλλει την ενεργοποίηση του πυρηνικού υποδοχέα ERβ, γεγονός που διαπιστώθηκε και στην παρούσα μελέτη κατά τη διάρκεια της απώλεια διαφοροποίησης των καρκινικών κυττάρων της ουροδόχου κύστης. Επομένως, το τελικό αποτέλεσμα της δράσης του ERβ εξαρτάται από τον ανταγωνισμό των ενεργοποιητών και καταστολέων για τις ίδιες θέσεις σύνδεσης στο μόριο του ERβ. Συνολικά, η χρήση αγωνιστών των ERβ και NCoR με παράλληλη αναστολή των NFκB, COX2 και NCoR, θα είχε πιθανότατα ευνοϊκό αποτέλεσμα στην αναστροφή της καρκινογένεσης στην ουροδόχο κύστη. Ειδικές παράμετροι του χημειοπροληπτικού σχήματος, θα ήταν ωφέλιμο να τροποποιούνται ύστερα από εξατομικευμένη αξιολόγηση του δικτύου των πέντε παραγόντων. / Backround Bladder cancer is the forth most common malignancy among men in the Western World, following prostate, lung, and colon cancer. However, due to the highly recurrent nature of the disease, bladder cancer is the most prevalent and the most expensive per patient treated. Carcinogenesis is a complicated multistage process that gradually deprives normal cells of their natural phenotype, resulting in tissue disturbance, from which tumors finally emerge. During its lengthy course it is accompanied by an evenly prolonged inflammatory response. Chemoprevention pursues the arrest of both processes, by means of pharmacological targetting key molecules, involved in cell growth, differentiation and apoptosis, as well as in chronic inflammation. Nuclear Hormone Receptors are appropriate targets, as they are induced by ligand binding to mediate gene transcription. Epidemiological and molecular data support the possible role of ERβ and NFκB between the two collateral processes, providing evidence for target-specific chemopreventive strategies. ERβ promotes cellular differentiation and restriction of inflammation. Nuclear receptor coregulators provide a great level of sophistication in the dynamic process of transcriptional regulation. The transcriptional coactivator p300 is a ubiquitous nuclear protein and transcriptional cofactor with intrinsic acetyltransferase activity. NCoR is a protein that contain distinct functional domains responsible for interaction with NRs, and activation of HDAC proteins, ultimately resulting in targeted repression of transcription The inducible transcription factor NF-κB, immediately after being released from a cytoplasmic inhibitor, translocates into nucleus, where it enhances transcription of anti-apoptotic and pro-inflammatory genes. COX-2, an enzyme often induced in neoplastic conditions, perpetuates the chronic inflammatory state in the epithelium and its microenvironment, by means of prostaglandin synthesis. Elucidation of the molecular networks implicated in estrogen signaling is very important in view of the potential use of selective estrogen receptor modulators in chemoprevention and targeted anticancer therapy. Materials and Methods. In our retrospective study we included 111 consecutive patients (74 males and 37 females), aged 23-90 years (mean 70±10) diagnosed with TCC of the bladder by either biopsies, transurethral resection of bladder tumor, or radical cystectomies, between 2000 and 2002 from the Urological Department of Urology of University Hospital of Patras, Greece. None of the patients had received any preoperative intravesical therapy. Bladder tumors were graded and staged according to the World Health Organization (WHO) grading. Paraffin section immunohistochemistry was utilized and relative expression was estimated in intracellular compartments, intraepithelial layers, and histologic categories. NF-κB(p65 subunit) demonstrated mixed subcellular presence, COX2 cytoplasmic whereas ERβ, p300 and NCoR staining patterns were nuclear. NF-κB and COX-2, were constantly upregulated as tumorigenesis progressed. Results NF-κB, COX-2 and p300 expression correlated positively with progression of carcinogenesis, suggesting a potential involvement in bladder tumorigenesis. On the contrary, ERβ and NCoR were severely diminished in cancer, compared to normal epithelium, and they were affected by tumor Grade. The remaining correlations are based on coexpression analysis of the aforementioned factors, individually for each patient, to permit judgement of molecular interactions. In detail, an inverse staining between ERβ and nuclear p65 immunoreactivity was observed and we could suggest that there is a reciprocal transactivation between ERβ and activated NFκB. COX-2 was positively associated in bladder carcinomas with NFκB, a finding which may denote the nuclear factor contribution to the enzyme induction. A correlation has been established, when correlating the expression of ERβ with the coregulators, positive with NCoR and negative with p300, indicating a potential role of these key molecules in bladder carcinogenesis. Furthermore, p300 and NCoR, may not be strictly segregated and in bladder cancer cells interact directly, since, according to biochemical purification studies, p300 is capable of directed negative interaction with NCoR. Conclusions The inhibition of ERβ in combination with the antiapoptotic properties of NFκB may contribute to the pathogenesis of TCC. Selective ERβ and NCoR agonist and agents-inhibitors of NFκB, COX2 and p300 may represent a possible new treatment strategy, by virtue of their role in bladder carcinogenesis. Subtle variations in the chemopreventive regimen, based on personalized molecular profiling, would hopefully achieve a patient-tailored therapeutic approach.

<p>All aspects of cell life are regulated by signal transduction mechanisms. This thesis describes the regulatory roles of a few key signal transduction molecules involved in three major biological responses. The studied pathways include platelet derived growth factor (PDGF)-BB induced transformation of murine fibroblasts, interferon (IFN)-γ stimulated monocyte activation and all-trans retinoic acid (ATRA) induced myeloid differentiation. </p><p>We found that intact phosphoinositide 3OH-kinase (PI3K) activity is essential in the signaling pathway that leads to the morphological alterations and migration pattern characteristic of PDGF-BB transformed NIH/sis and NIH/COL1A1 fibroblasts. Furthermore, our data indicated that the small Rho-GTPase, Rac1 is the predominant mediator of these signals downstream of PI3K.</p><p>The study of the IFN-γ induced activation of monocytic U-937 cells showed that upregulation of the high affinity receptor for IgG (FcγRI) is dependent on the coordination of several regulatory events: the PKR-mediated serine 727 phosphorylation of Stat1, the expression of the hematopoietic lineage specific transcription factor PU.I, and the activation of the NFκB pathway.</p><p>ATRA-induced differentiation and cell cycle arrest are impaired in U-937 sublines expressing phosphorylation deficient Stat1 (Stat1Y701F and Stat1S727A). The findings in paper III indicated that the expression pattern of the myeloid specific transcription factors Stat2, ICSBP and c/EBPε was altered in the sublines and that intact Stat1 activation is critical for maintaining the balance of the transcriptional network during ATRA induced terminal differentiation.</p><p>Finally, ATRA-induced differentiation and growth arrest were blocked by treatment with the IKKα/β inhibitor BMS345541 or by ectopic expression of the NFκB super repressor IκBα (S32A/S36A). The fact that IκB(AA) sublines differentiated normally in response to vitamin D3, showed that NFκB inhibition specifically affected ATRA induced responses. Notably we suggest that the activity of the NFκB pathway may interfere with the differentiation process via a direct effect on the RAR/RXR mediated transcription.</p>

All aspects of cell life are regulated by signal transduction mechanisms. This thesis describes the regulatory roles of a few key signal transduction molecules involved in three major biological responses. The studied pathways include platelet derived growth factor (PDGF)-BB induced transformation of murine fibroblasts, interferon (IFN)-γ stimulated monocyte activation and all-trans retinoic acid (ATRA) induced myeloid differentiation. We found that intact phosphoinositide 3OH-kinase (PI3K) activity is essential in the signaling pathway that leads to the morphological alterations and migration pattern characteristic of PDGF-BB transformed NIH/sis and NIH/COL1A1 fibroblasts. Furthermore, our data indicated that the small Rho-GTPase, Rac1 is the predominant mediator of these signals downstream of PI3K. The study of the IFN-γ induced activation of monocytic U-937 cells showed that upregulation of the high affinity receptor for IgG (FcγRI) is dependent on the coordination of several regulatory events: the PKR-mediated serine 727 phosphorylation of Stat1, the expression of the hematopoietic lineage specific transcription factor PU.I, and the activation of the NFκB pathway. ATRA-induced differentiation and cell cycle arrest are impaired in U-937 sublines expressing phosphorylation deficient Stat1 (Stat1Y701F and Stat1S727A). The findings in paper III indicated that the expression pattern of the myeloid specific transcription factors Stat2, ICSBP and c/EBPε was altered in the sublines and that intact Stat1 activation is critical for maintaining the balance of the transcriptional network during ATRA induced terminal differentiation. Finally, ATRA-induced differentiation and growth arrest were blocked by treatment with the IKKα/β inhibitor BMS345541 or by ectopic expression of the NFκB super repressor IκBα (S32A/S36A). The fact that IκB(AA) sublines differentiated normally in response to vitamin D3, showed that NFκB inhibition specifically affected ATRA induced responses. Notably we suggest that the activity of the NFκB pathway may interfere with the differentiation process via a direct effect on the RAR/RXR mediated transcription.