No description available.

Yes / The HOX genes encode a family of transcription factors that have key roles in both development and malignancy. Disrupting the interaction between HOX proteins and their binding partner, PBX, has been shown to cause apoptotic cell death in a range of solid tumors. However, despite HOX proteins playing a particularly significant role in acute myeloid leukemia (AML), the relationship between HOX gene expression and patient survival has not been evaluated (with the exception of HOXA9), and the mechanism by which HOX/PBX inhibition induces cell death in this malignancy is not well understood. In this study, we show that the expression of HOXA5, HOXB2, HOXB4, HOXB9, and HOXC9, but not HOXA9, in primary AML samples is significantly related to survival. Furthermore, the previously described inhibitor of HOX/PBX dimerization, HXR9, is cytotoxic to both AML-derived cell lines and primary AML cells from patients. The mechanism of cell death is not dependent on apoptosis but instead involves a regulated form of necrosis referred to as necroptosis. HXR9-induced necroptosis is enhanced by inhibitors of protein kinase C (PKC) signaling, and HXR9 combined with the PKC inhibitor Ro31 causes a significantly greater reduction in tumor growth compared to either reagent alone. / Funded in part through a grant to RA from the Cultural Bureau of the Kingdom of Saudi Arabia.

Thesis (Ph.D.)--Memorial University of Newfoundland, 2004. / Bibliography: leaves 217-246.

Thesis (M.S.)--University of Florida, 2004. / Typescript. Title from title page of source document. Document formatted into pages; contains 52 pages. Includes Vita. Includes bibliographical references.

Thesis (Ph. D.)--West Virginia University, 2007. / Title from document title page. Document formatted into pages; contains viii, 306 p. : ill. (some col.). Vita. Includes abstract. Includes bibliographical references.

This study demonstrates the presence of protein kinase C activity in both cytosolic and membrane fractions of bovine lens epithelial cells in culture. Protein kinase C activity is similar in normal and hyperglycemic cells. Furthermore, the ability of the enzyme to translocate from the cytosol to the membrane following phorbol ester treatment is unimpeded by hyperglycemic conditions. Moreover, protein kinase C activation had no effect on myoinositol uptake either in normal cells or in cells exposed to hyperglycemic conditions.

La connexine 43 (Cx43) est l’unité protéique de base dans la formation des canaux des jonctions gap (JG) responsables des échanges intercellulaires. Toutefois, elle forme aussi des canaux non-jonctionnels à large conductance, nommés hémicanaux (Hc), qui fournissent un accès entre l’intérieure des cellules et le milieu extracellulaire. Bien qu’ils soient beaucoup moins étudiés que les JG, on estime que les Hc restent normalement à l’état fermé, et ce, grâce à la phosphorylation des connexines qui les forment. Suite à un stress ischémique, les Cx43 se déphosphorylent et entraînent ainsi l’ouverture des Hc de Cx43 (HcCx43), un effet qui compromet la survie des cellules. La protéine kinase C (PKC) est l’enzyme de phosphorylation qui possède le plus grand nombre de sites de phosphorylation sur la Cx43 en comparaison avec les autres kinases. Ses fonctions dépendent de la mise en jeu d’un répertoire d’au moins 12 isoformes distinctes. Dans les cardiomyocytes, les isoformes de PKC participent au développement des réponses adaptées ou mésadaptées au stress ischémique. Malgré que la régulation des canaux de Cx43 par la PKC lors d’une ischémie soit bien documentée, il n’existe pas à l’heure actuelle de connaissances sur les effets fonctionnels spécifiques qu’exercent des différentes isoformes de PKC sur les HcCx43, ni sur la valeur thérapeutique de la modulation de ses derniers. Dans ce contexte, nous avons proposé que les HcCx43 sont régulés sélectivement et différentiellement par les différentes isoformes de PKC et que l’inhibition spécifique de ces hémicanaux peut protéger le coeur lors d’un événement ischémique. Le présent travail comporte trois études qui ont été entreprises spécialement dans le but de valider ces hypothèses. Dans la première étude, nous avons profité de l’expertise du laboratoire du Dr Baroudi dans la dissection des isoformes de PKC pour étudier le rôle fonctionnel de chacune d’elles dans la régulation des HcCx43 en utilisant une gamme unique de peptides synthétiques inhibiteurs et activateurs spécifiques des isoformes de PKC, en combinaison avec la technique du patch-clamp. Nous avons démontré, entre autre, que les HcCx43 sont particulièrement inhibés par l’isoforme PKC epsilon, connue pour son effet cardioprotecteur contre les dommages ischémiques lors d’un préconditionnement ischémique. Dans la deuxième étude, nous avons caractérisé l’effet d’un peptide synthétique mimétique structural de la Cx43 sur la fonction des HcCx43. En plus d’avoir élucidé ces effets sur les propriétés fonctionnelles du canal, nous avons démontré d’une manière directe et indéniable que le peptide Gap26 inhibe et spécifiquement les HcCx43 et que son administration in vitro (cardiomyocytes isolés) et ex vivo (coeur intact) confère à ces modèles expérimentaux une résistance importante contre le stress ischémique. Dans la troisième étude, nous avons investigué pour la première fois in vivo le potentiel de deux peptides uniques mimétiques structuraux de la Cx43, Gap26 et Gap27, dans la cardioprotection contre les lésions ischémiques lorsqu’ils sont administrés à basse dose sous forme d’un bolus intraveineux unique. Nous avons démontré que l’injection de ces peptides avant ou après la survenue de l’ischémie réduit significativement la taille de l’infarctus qui en résulte.En conclusion, l’ensemble de ces résultats révèlent le rôle bénéfique de l’inhibition des HcCx43 lors d’une ischémie et dévoilent un potentiel thérapeutique prometteux des mimétiques structuraux de Cx43 dans la prévention et le traitement de l’infarctus du myocarde. / Connexin 43 (Cx43) is the basic unit in the composition of Gap junction channels but also of the non-junctional unapposed hemichannels (Hc). Gap junction channels play key roles in cardiac function by allowing conduction of electrical impulses and exchange of biologically important molecules between cells. The unapposed Hc, however, perform functions different from those achieved by Gap junction channels mainly by providing pathways between the cytosol and the extracellular space allowing movement of ions and other small metabolites. Although they are much less studied than Gap junction channels, Hc are believed to remain normally in a closed state and that phosphorylation is an important factor promoting their closure. Under ischemic stress,the amount of non-phosphorylated Cx43 increases resulting in increasing hemichannels opening, an effect that can lead to irreversible tissue injury and cell death. Protein kinase C (PKC) possesses the largest number of phosphorylation sites on Cx43 and exerts significant control on Cx43 channels. Its function depends on the involvement of at least 12 distinct isoformes. Various PKC isoforms exert specific cellular and cardiovascular functions, nonetheless the functional role of PKC isoforms in the modulation of the unapposed Cx43 hemichannels has never been assessed, neither has the therapeutic potential of Cx43Hc modulation in the protection of ischemic heart. In this context, three studies have been performed, they form the body of this thesis. In the first study, a unique set of synthetic PKC isoform-selective activator and inhibitor peptides was utilised. In combination with the patch clamp technique, we have demonstrated that Cx43Hc conductance is strongly inhibited by, among many isoforms, epsilon PKC isoforme, known for its cardioprotective effect against ischemic injury. In the second study, we characterized the effect of a synthetic structural mimetic peptide of Cx43. Using patch clamp technique, we have demonstrated that the peptide Gap26 inhibits directly and specifically Cx43Hc, we also showed that Gap26 can confer resistance to cardiomyocytes (in vitro) and intact heart (ex vivo) against ischemia. In the third study, we investigated for the first time in vivo the capability of a unique pair of structural Cx43 mimetic peptides, Gap26 and Gap27, to protect heart from ischemic injury when administered in single low-dose intravenous boluses. We demonstrated that administration of either one or both peptides, before or after the onset of ischemia renders heart more resistant to ischemia and reduces significantly the size of myocardial infarct. Altogether, our results revealed salvatory effect of Cx43Hc inhibition during ischemia and uncovered therapeutique potentials of the synthetic structural mimetic peptides of Cx43 in ischemic heart disease.

Lam Shi Ying Joyce. / Thesis (M.Phil.)--Chinese University of Hong Kong, 2005. / Includes bibliographical references (leaves 107-114). / Abstract in English and Chinese. / Chapter CHAPTER 1 --- GENERAL INTRODUCTION --- p.1-19 / Chapter CHAPTER 2 --- EXPRESSION OF PROTEIN KINASE C (PKC) ISOFORMS IN THE VENTRAL TEMPORAL (VT) AND DORSAL NASAL (DN) RETINAL GROWTH CONES OF MOUSE EMBRYOS / INTRODUCTION --- p.20-22 / MATERIALS AND METHODS --- p.22-24 / RESULTS --- p.24-31 / DISCUSSION --- p.31-37 / FIGURES --- p.38-46 / Chapter CHAPTER 3 --- EFFECTS ON MOUSE NASAL AND TEMPORAL RETINAL NEURITES TO CHONDROITIN SULPHATES (CS) AFTER ALTERATION OF PKC ACTIVITY / INTRODUCTION --- p.47-48 / MATERIALS AND METHODS --- p.49-51 / RESULTS --- p.51-59 / DISCUSSION --- p.60-67 / FIGURES --- p.68-74 / Chapter CHAPTER 4 --- EFFECTS ON AXON ROUTING AFTER ALTERATION OF PKC ACTIVITY ON GUIDANCE OF RETINAL GANGLION CELL AXONS AT THE OPTIC CHIASM OF MOUSE EMBRYOS / INTRODUCTION --- p.75-76 / MATERIALS AND METHODS --- p.77-80 / RESULTS --- p.80-89 / DISCUSSION --- p.89-95 / FIGURES --- p.96-103 / Chapter CHAPTER 5 --- GENERAL CONCLUSION --- p.104-106 / REFERENCES --- p.107-114

Au cours de ces années de Doctorat, nous avons étudié les effets ototoxiques de certains médicaments et les moyens de prévenir les surdités neuro-sensorielles quils peuvent induire. Parmi ces molécules, nous nous sommes concentrés sur les plus couramment utilisées en pratique clinique : les antibiotiques de la famille des aminoglycosides et le cisplatine, un agent anti-cancéreux. Lintroduction de notre travail replace la surdité dans son contexte de santé publique. En particulier, nous décrivons pourquoi les médicaments ototoxiques sont utilisés et dans quelles circonstances. Nous présentons la structure de loreille interne et nous tentons dexpliquer sa vulnérabilité aux molécules ototoxiques. Nous abordons ensuite les moyens de prévention et/ou de traitement de ces atteintes neuro-sensorielles pharmaco-induites. Outre les moyens classiques de prévention, que sont les facteurs trophiques et les antioxydants, nous décrivons de nouvelles voies dapproche que sont les voies de signalisation impliquant la protéine kinase C ou la cascade dactivation RhoA/ROCK. La présentation de notre travail original sarticule autour de deux parties. Dans la première partie, nous rapportons les résultats obtenus au cours de notre étude de la toxicité des aminoglycosides et du cisplatine chez la souris et le cobaye in vivo. Nous avons mis en évidence une différence de vulnérabilité significative entre ces deux espèces face à lagression ototoxique. Cette différence existe au niveau fonctionnel, mis en évidence par létude des potentiels évoqués auditifs, et au niveau anatomique, étudié en histologie et en immunohistochimie. Nous en discutons les implications en recherche et en pratique clinique. Dans la seconde partie, nous étudions les moyens de prévenir cette surdité in vivo et in vitro. Nous avons utilisé un modèle de surdité par aminoglycoside chez le cobaye. Nous avons testé et validé une technique de perfusion intra-cochléaire in vivo. Nous avons observé les effets de deux molécules expérimentales : la Bryostatine 1, un activateur de la protéine kinase C, et un inhibiteur de la voir RhoA-ROCK. Leffet protecteur de ces molécules est actuellement limité au ganglion spiral, dont la survie est essentielle à tout traitement dimplantation prothétique et de réadaptation. Nous discutons des perspectives en médecine humaine dans notre conclusion. In this work, we focused our attention on the effects of main ototoxic drugs i.e. aminoglycosides and cisplatin in mammals. We identified new avenues for the prevention of this toxicity. In the introduction, we described how and why ototoxic drugs are used. We then described potential otoprotective strategies in neurosensory deafness. Among them, trophic factors and antioxidant molecules have been widely used. New otoprotective approaches do exist, implying the protein kinase C or RhoA/ROCK signalling. Our original work was presented in two parts. In the first part, we reported the in vivo effects of aminoglycosides and cisplatin in two mammalian species: mice and guinea pigs. Contrarily to guinea pigs, evidence of mice resistance to ototoxicity was found at a functional level, assessed by auditory brainstem responses, and at an anatomical level, studied by immunohistochemistry. We discussed the implication of such differences in research and in clinical practice. In the second part, we studied the effect of two potential otoprotective molecules: Bryostatine 1, an activator of the protein kinase C, and Y-27632, a Rho kinase inhibitor. We showed that these molecules are protecting spiral ganglion neurons both in vitro and in vivo. Survival of spiral ganglion neurons is crucial in the management and rehabilitation of deafness. The potential perspectives of these results in human medicine were discussed.

La connexine 43 (Cx43) est l’unité protéique de base dans la formation des canaux des jonctions gap (JG) responsables des échanges intercellulaires. Toutefois, elle forme aussi des canaux non-jonctionnels à large conductance, nommés hémicanaux (Hc), qui fournissent un accès entre l’intérieure des cellules et le milieu extracellulaire. Bien qu’ils soient beaucoup moins étudiés que les JG, on estime que les Hc restent normalement à l’état fermé, et ce, grâce à la phosphorylation des connexines qui les forment. Suite à un stress ischémique, les Cx43 se déphosphorylent et entraînent ainsi l’ouverture des Hc de Cx43 (HcCx43), un effet qui compromet la survie des cellules. La protéine kinase C (PKC) est l’enzyme de phosphorylation qui possède le plus grand nombre de sites de phosphorylation sur la Cx43 en comparaison avec les autres kinases. Ses fonctions dépendent de la mise en jeu d’un répertoire d’au moins 12 isoformes distinctes. Dans les cardiomyocytes, les isoformes de PKC participent au développement des réponses adaptées ou mésadaptées au stress ischémique. Malgré que la régulation des canaux de Cx43 par la PKC lors d’une ischémie soit bien documentée, il n’existe pas à l’heure actuelle de connaissances sur les effets fonctionnels spécifiques qu’exercent des différentes isoformes de PKC sur les HcCx43, ni sur la valeur thérapeutique de la modulation de ses derniers. Dans ce contexte, nous avons proposé que les HcCx43 sont régulés sélectivement et différentiellement par les différentes isoformes de PKC et que l’inhibition spécifique de ces hémicanaux peut protéger le coeur lors d’un événement ischémique. Le présent travail comporte trois études qui ont été entreprises spécialement dans le but de valider ces hypothèses. Dans la première étude, nous avons profité de l’expertise du laboratoire du Dr Baroudi dans la dissection des isoformes de PKC pour étudier le rôle fonctionnel de chacune d’elles dans la régulation des HcCx43 en utilisant une gamme unique de peptides synthétiques inhibiteurs et activateurs spécifiques des isoformes de PKC, en combinaison avec la technique du patch-clamp. Nous avons démontré, entre autre, que les HcCx43 sont particulièrement inhibés par l’isoforme PKC epsilon, connue pour son effet cardioprotecteur contre les dommages ischémiques lors d’un préconditionnement ischémique. Dans la deuxième étude, nous avons caractérisé l’effet d’un peptide synthétique mimétique structural de la Cx43 sur la fonction des HcCx43. En plus d’avoir élucidé ces effets sur les propriétés fonctionnelles du canal, nous avons démontré d’une manière directe et indéniable que le peptide Gap26 inhibe et spécifiquement les HcCx43 et que son administration in vitro (cardiomyocytes isolés) et ex vivo (coeur intact) confère à ces modèles expérimentaux une résistance importante contre le stress ischémique. Dans la troisième étude, nous avons investigué pour la première fois in vivo le potentiel de deux peptides uniques mimétiques structuraux de la Cx43, Gap26 et Gap27, dans la cardioprotection contre les lésions ischémiques lorsqu’ils sont administrés à basse dose sous forme d’un bolus intraveineux unique. Nous avons démontré que l’injection de ces peptides avant ou après la survenue de l’ischémie réduit significativement la taille de l’infarctus qui en résulte.En conclusion, l’ensemble de ces résultats révèlent le rôle bénéfique de l’inhibition des HcCx43 lors d’une ischémie et dévoilent un potentiel thérapeutique prometteux des mimétiques structuraux de Cx43 dans la prévention et le traitement de l’infarctus du myocarde. / Connexin 43 (Cx43) is the basic unit in the composition of Gap junction channels but also of the non-junctional unapposed hemichannels (Hc). Gap junction channels play key roles in cardiac function by allowing conduction of electrical impulses and exchange of biologically important molecules between cells. The unapposed Hc, however, perform functions different from those achieved by Gap junction channels mainly by providing pathways between the cytosol and the extracellular space allowing movement of ions and other small metabolites. Although they are much less studied than Gap junction channels, Hc are believed to remain normally in a closed state and that phosphorylation is an important factor promoting their closure. Under ischemic stress,the amount of non-phosphorylated Cx43 increases resulting in increasing hemichannels opening, an effect that can lead to irreversible tissue injury and cell death. Protein kinase C (PKC) possesses the largest number of phosphorylation sites on Cx43 and exerts significant control on Cx43 channels. Its function depends on the involvement of at least 12 distinct isoformes. Various PKC isoforms exert specific cellular and cardiovascular functions, nonetheless the functional role of PKC isoforms in the modulation of the unapposed Cx43 hemichannels has never been assessed, neither has the therapeutic potential of Cx43Hc modulation in the protection of ischemic heart. In this context, three studies have been performed, they form the body of this thesis. In the first study, a unique set of synthetic PKC isoform-selective activator and inhibitor peptides was utilised. In combination with the patch clamp technique, we have demonstrated that Cx43Hc conductance is strongly inhibited by, among many isoforms, epsilon PKC isoforme, known for its cardioprotective effect against ischemic injury. In the second study, we characterized the effect of a synthetic structural mimetic peptide of Cx43. Using patch clamp technique, we have demonstrated that the peptide Gap26 inhibits directly and specifically Cx43Hc, we also showed that Gap26 can confer resistance to cardiomyocytes (in vitro) and intact heart (ex vivo) against ischemia. In the third study, we investigated for the first time in vivo the capability of a unique pair of structural Cx43 mimetic peptides, Gap26 and Gap27, to protect heart from ischemic injury when administered in single low-dose intravenous boluses. We demonstrated that administration of either one or both peptides, before or after the onset of ischemia renders heart more resistant to ischemia and reduces significantly the size of myocardial infarct. Altogether, our results revealed salvatory effect of Cx43Hc inhibition during ischemia and uncovered therapeutique potentials of the synthetic structural mimetic peptides of Cx43 in ischemic heart disease.