No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.

El éxito de la fecundación humana depende, entre otros eventos moleculares, de la capacidad de los espermatozoides para llevar a cabo de forma adecuada la capacitación. Este proceso implica una serie de cambios bioquímicos en los espermatozoides para favorecer su interacción con el gameto femenino. Aunque es posible capacitar las células in vitro, el tiempo óptimo para que un espermatozoide complete la capacitación en estas condiciones sigue siendo objeto de debate debido a la falta de biomarcadores de capacitación adecuados. Los estudios en esta área, se han centrado en aquellos receptores espermáticos implicados en la interacción entre gametos. En particular, el complejo molecular formado por la proteína de choque térmico A2 (HSPA2; del inglés heat shock protein A2), la molécula de adhesión a hialuronidasa 1 (SPAM1; del inglés sperm adhesion molecule 1) y la proteína arilsulfatasa A (ARSA; del inglés arylsulfatase A), ha sido estudiado por varios grupos de investigación debido a su participación en el reconocimiento del ovocito por parte del espermatozoide. Los estudios más relevantes sobre la ubicación de este complejo se basan en la evidencia de la colocalización de estas proteínas en la región periacrosomal de la cabeza espermática. Sin embargo,Esta premisa es controvertida, ya que otros autores han encontrado una asociación entre diferentes áreas de distribución de HSPA2 en la cabeza del espermatozoide y la fertilidad. A pesar del importante papel que desempeña este complejo proteico durante la unión del espermatozoide a la zona pelúcida del ovocito (ZP), aún no se ha ilustrado el grado de dependencia del tiempo de capacitación sobre la presencia y distribución de una topografía específica en la superficie espermática de estas proteínas. Con esta premisa, en la presente tesis evaluamos la influencia del tiempo de capacitación in vitro en la localización y distribución de HSPA2 y ARSA en la cabeza de espermatozoides humanos. De esta manera, y mediante microscopía de fluorescencia, se evaluó la presencia de HSPA2 y ARSA en donantes normozoospérmicos2 tanto antes como tras la capacitación in vitro durante una y cuatro horas. Además, se utilizó la microscopía electrónica de campo de alta resolución (FE-SEM; microscopía electrónica de barrido de emisión de campo; del inglés field emission scanning electron microscopy) para cuantificar la densidad de ARSA y la localización específica de esta proteína en los diferentes dominios de la membrana espermática antes y después de la capacitación in vitro durante una y cuatro horas. Con respecto al porcentaje de células positivas para HSPA2, no se observaron diferencias significativas entre las poblaciones analizadas antes y después de una hora de capacitación. No obstante, observamos un porcentaje significativamente mayor de células marcadas con HSPA2 tras cuatro horas de capacitación in vitro. A pesar de que no se pudo determinar un patrón de distribución de HSPA2 predominante en las células que fueron positivas antes de la capacitación, el patrón de distribución mayoritario después de la capacitación fue de fluorescencia en la banda ecuatorial y el acrosoma. Al estudiar la distribución de ARSA se observó un aumento significativo en el porcentaje de células positivas para esta proteína tras la capacitación, pero sin diferencias entre una y cuatro horas de incubación. Al igual que ocurría con HSPA2, el análisis mediante microscopía de fluorescencia no mostró un patrón mayoritario de distribución de ARSA en la subpoblación espermática previa a la capacitación, mientras que, tras este proceso las células presentaron de manera predominante un marcaje intenso en la región acrosomal. Por otra parte, el análisis mediante microscopía electrónica de barrido de emisión de campo mostró una agregación de ARSA en la región periacrosomal tras la capacitación. Nuestros resultados apuntan que el complejo formado por HSPA2, ARSA y SPAM1 requiere más de una hora de capacitación in vitro para distribuirse correctamente en la cabeza espermática. Además, el presente estudio proporciona evidencias sólidas de la utilidad de HSPA2 y ARSA como biomarcadores de capacitación, sugiriendo su uso como biomarcadores suplementarios al clásico análisis seminal previo a una técnica de reproducción artificial. / Este trabajo de investigación ha sido subvencionado por la Cátedra Human Fertility de la Universidad de Alicante y los proyectos de I+D+i ViGrob-186 y UAIND17-03.

High temperatures are a significant biological stressor for mammals, which they may adapt to through behavioral changes, physiological plasticity, and via genetic adaptation. Savanna monkeys (genus Chlorocebus) have a wide climatic range in Africa south of the Sahara, making them a good model species for understanding adaptations to heat stress in primates. Savanna monkeys have been observed to behaviorally mitigate high temperatures, and genetic signs of selection in response to climate have also been found (specifically in relation to cold). In this study, I investigate whether there is genetic variation and evidence for selection related to function in a heat shock protein gene (HSPA1L) in 73 wild savanna monkeys ranging from equatorial Africa to the southern coast of South Africa. Given the important role of heat shock proteins in buffering heat stress, I hypothesized that genetic variation would be associated with maximum summer temperatures, as those are most likely to be warm enough to induce a heat shock response. I found 45 single nucleotide polymorphisms (SNPs) outside of Hardy-Weinberg Equilibrium, and 10 SNPs with significant integrated haplotype scores, only one of which was in a protein coding region (17:40210341; piHS = 2.20). Using phylogenetic least squares modeling I found that maximum temperature of the warmest month was strongly but not significantly associated with the frequency of a derived allele nested within a regulatory region for HSPA1L (17:40207386; piHS = 2.57; b = 0.044, p = 0.061) presumably experiencing selection. I discuss implications of these results for heat tolerance in primates and resilience to climate change.

Most proteins must fold into native three-dimensional structures to be functional. But, newly synthesized proteins are at high risk of misfolding and aggregating in the cell. Stress, disease or mutations can also cause protein aggregation. A cyanobacterial small heat shock protein, Hsp16.6, can act as a chaperone to prevent irreversible protein aggregation during heat stress. This thesis is focused on the properties of proteins that were associated with Hsp16.6 during heat stress, and which therefore may be “substrates” of Hsp16.6. Bioinformatics were used to determine if Hsp16.6 preferentially binds to proteins with certain properties, and biochemical studies were performed to investigate how the substrates actually behave with Hsp16.6 during heat stress. It was found that Hsp16.6 preferentially binds to proteins with higher molecular weight, higher acidity, higher percentage of charged residues (especially negatively charged residues), and a lower percentage of hydrophobic residues compared to all proteins encoded by the Synechocystis genome. Proteins bound to Hsp16.6 were also slightly enriched in VQL motifs. The potential substrate fructose bisphosphate aldolase class II (FBA) was expressed in E.coli and purified. FBA could be protected by Hsp16.6 from aggregation through forming a complex with Hsp16.6 during heat stress in vitro, consistent with it being a substrate of Hsp16.6. Another potential substrate, elongation factor G1 (EF-G1) was also expressed in E.coli and purified. EF-G1 did not form insoluble aggregates even at 47°C, but circular dichroism spectroscopy revealed the secondary structure has melted at this temperature, and the protein eluted earlier than unheated protein on size exclusion chromatography. Thus, EF-G1 appears heat sensitive, and may also be an in vivo substrate of Hsp16.6. Lastly, in vivo study studies were performed to determine the amount of FBA and EF-G1 in Synechocystis cells. Both proteins are abundant, with FBA levels (around 2% of total cell protein) being about twice that of EF-G1. Further in vivo experiments will be needed to confirm that FBA and EF-G1 are substrates of Hsp16.6.

Type IV pili (T4P) systems are widely utilized among bacteria to power and direct surface motility. The production and secretion of a viscous polysaccharide to provide friction and resistance to the extended pilus structure is seen in several species of cyanobacteria including Nostoc punctiforme. The complex coregulation of polysaccharide secretion and T4P motor activity is not fully understood, although studies indicate a consistent relationship between functional motility and intact pathways of polysaccharide secretion and pilus extension in cyanobacteria. Using a combination of protein-protein interaction analysis, cytological studies, and comparative genomics this study proposes a theoretical mechanism for T4P motor influenced regulation of hormogonium polysaccharide secretion by a heat-shock protein (HSP) DnaK-type chaperone system in N. punctiforme. The results of this study indicate a tripartite HSP system consisting of DnaK1, DnaJ3, and coregulator GrpE is influenced by the activation of certain motor proteins in the T4P complex and are required for the production and secretion of hormogonium polysaccharide. Conservation of this system in Synechocystis sp. also implies a potential system that is conserved among all motile cyanobacteria for regulation of T4P.

Yes / Inhibition of the chaperone heat-shock protein 90 (HSP90) induces apoptosis, and it is a promising anti-cancer strategy. The mechanisms underpinning apoptosis activation following HSP90 inhibition and how they are modified during acquired drug resistance are unknown. We show for the first time that, to induce apoptosis, HSP90 inhibition requires the cooperation of multi BH3-only proteins (BID, BIK, PUMA) and the reciprocal suppression of the pro-survival BCL-2 family member MCL1, which occurs via inhibition of STAT5A. A subset of tumour cell lines exhibit dependence on MCL1 expression for survival and this dependence is also associated with tumour response to HSP90 inhibition. In the acquired resistance setting, MCL1 suppression in response to HSP90 inhibitors is maintained; however, a switch in MCL1 dependence occurs. This can be exploited by the BH3 peptidomimetic ABT737, through non-BCL-2-dependent synthetic lethality.