Herewithin, two transcription factor (TF) regulatory complexes were investigated. A bHLH–MYB–WDR (BMW) DNA-binding complex from maize was the first complex to be studied. R, a maize bHLH involved in the activation of genes in the anthocyanin pathway, had been characterized to indirectly bind DNA despite the presence of a functional DNA-binding domain. Findings presented here reveal that this is only partially correct. Direct DNA-binding by R was found to be dependent upon two distinct dimerization domains that function as a switch. This switch-like mechanism allows R to be repurposed for the activation of promoters of differing cis-element structure. The second regulatory complex studied was of the Arabidopsis thaliana MIKC-MADS TF family. For many TFs, DNA-binding site recognition is relatively straightforward and very sequence specific, while others exhibit relaxed sequence specificity. MADS-domain TFs are one family of TFs with a wider range of cis-element sequences. Though consensus cis-element sequences have been determined for various MADS-domains, correctly predicting and identifying biologically functional cis-elements has been a challenge. In order to study the influence of nucleobase associations within the cis-element, a DNA-Protein Interaction (DPI)-ELISA method was modified and optimized to screen a panel of specific probes. Screening of the SEP3 homodimer against a panel of sequential, palindromic probes revealed that nucleobases in position -1:+1 of the CArG-box influence binding strength between the MADS-domain and DNA. Additionally, the specificity of AGL15 towards CT-W6-AG forms was discovered to be determined by the functional groups present in the minor groove at position -4:+4 using inosine:cytosine (I:C) base pairs. Finally, the FLC–SVP MADS-domain heterodimer, bound to a native cis-element, was modeled and binding simulated using molecular dynamics. In conjunction with simulations of AGL15 and SEP3 homodimers, a potential binding mechanism was identified for this unique heterodimer. DNA sequence recognition by the MADS-domain was found to occur asymmetrically. In the case of the FLC–SVP heterodimer, the direction of asymmetrical DNA-binding in heterodimers was found to be fixed. Furthermore, the molecular dynamics simulations provided insight towards understanding the results generated from previous DPI-ELISA experiments, which should provide an improved means for predicting biologically significant CArG-boxes around genes.

La consommation d'un régime hyper protéique (HP) améliore l'homéostasie glucidique, le gain de poids, l'adiposité, en réduisant le tissus adipeux blanc et la taille des adipocytes. Les adaptations métaboliques dues à l'augmentation de l'apport protéique sont au moins caractérisées, au niveau du foie, par la diminution de la lipogenèse et l'augmentation de la conversion des acides aminés (AA) en glycogène. Cependant, le rôle des acides aminés dans le contrôle de ces adaptations métaboliques et des voies de transduction responsables de la transmission du signal " acides aminés " n'ont pas encore été élucidés. L'objectif de notre étude a été de déterminer l'effet de l'augmentation de l'apport en acides aminés sur la traduction et la protéolyse, et d'identifier les voies de signalisation impliquées dans la détection des acides aminés ainsi que l'acide aminé ou le groupe d'acide aminés responsable de ces effets, en utilisant des approches in vivo et in vitro. Les extraits protéiques ont été analysés par western blots pour examiner l'état de phosphorylation des protéines impliquées dans les voies de signalisation qui participent à la détection des AAs et à la régulation de la traduction, à savoir les voies: " mammalian target of rapamycin " (mTOR), " adenosine monophosphate-activated protein kinase " (AMPK) et " general control non-depressible kinase 2 " (GCN2). Cette étude a montré que l'adaptation à un régime de HP est caractérisée par la stimulation de la traduction dans le foie, au moins au niveau de l'étape d'initiation. Cette activation requiert à la fois la présence de fortes concentrations en AA (au moins la leucine ou des AAs à chaîne branchée) et d'insuline, comme l'indique l'augmentation de la phosphorylation de mTOR, 4E-BP1 et S6 et la diminution de la phosphorylation de l'AMPK et GCN2. L'utilisation de l'AICAR (activateur de l'AMPK) et de la rapamycine (inhibiteur de mTOR) nous a permis de montrer qu'en présence de fortes concentrations en AA et d'insuline, mTOR n'est pas le seul régulateur de 4E-BP1 et de la S6K1 (cibles de mTOR) et que l'AMPK peut également jouer un rôle important dans la régulation de leur état de phosphorylation. En outre, l'augmentation de l'apport protéique provoque une inhibition de la dégradation des protéines dans le foie et une diminution de l'expression des gènes codant les principales protéines du système autophagie et de l'ubiquitine-protéasome. En conséquence, les protéines sont moins ubiquitinées, donc moins dégradées. Les AAs et l'insuline semblent être les principaux régulateurs de la voie de protéolyse ubiquitine-protéasome et les voies mTOR et AMPK seraient les médiateurs des effets acides aminés et de l'insuline. Ces résultats suggèrent que le contrôle des voies cataboliques et anaboliques du métabolisme des protéines sont régulées par les mêmes signaux et font intervenir les mêmes voies de signalisation.

Receptor proteins on the surfaces of cells equip them to communicate with each other and to sense and interact with their environment. One receptor family, the αβ T-cell receptors (TCRs), allow T lymphocytes to detect and respond to pathogens via interactions with antigen-presenting major histocompatibility complex (MHC) molecules on target cells. A degree of TCR cross-reactivity (e.g. through structural similarity between peptide-MHC (pMHC) complexes) is essential to account for all possible pathogens, but can also lead to the misinterpretation of self antigens as foreign, and thereby elicit an autoimmune response, resulting in diseases such as multiple sclerosis (MS). Structural studies of pMHC and TCR-pMHC complexes have been key to developing of an understanding of the molecular basis of TCR cross reactivity, and the first strand of this thesis describes attempts to express and purify a highly cross-reactive MS patient-derived TCR for structural characterisation. The formation, purification and crystallisation of a TCR-self pMHC complex including another autoreactive TCR is also described. Another family of receptors, the fibronectin leucine-rich transmembrane proteins (FLRTs), has been implicated in roles in embryonic development including cell sorting and adhesion. In the second strand of this thesis, the nature of homotypic interactions between FLRTs, which may underlie adhesion between FLRT transfected cells, is investigated. Biophysical analyses demonstrate that these interactions may be mediated by the extracellular leucine-rich repeat (LRR) domain, and crystal structures of all three FLRT LRR domains suggest how interactions between them may underlie FLRT self-association at the cell surface. Residues which contribute to these interactions are conserved across different members of the FLRT family and different species. These findings confirm that FLRTs induce homotypic cell-cell adhesion, and suggest that this behaviour is mediated by self association at the cell surface via the LRR domain.

Introdução: A Doença da Urina do Xarope de Bordo é uma doença hereditária do metabolismo dos aminoácidos de cadeia ramificada, de caráter autossômico recessivo. O diagnóstico precoce é fundamental na prevenção da deterioração neurológica, que se dá pela ausência da implementação do tratamento nutricional adequado. Objetivo: Realizar triagem das mutações em todos os éxons dos três genes envolvidos na Doença da Urina do Xarope de Bordo (BCKDHA, BCKDHB e DBT) através do sequenciamento gênico direto e correlacionar com a heterogeneidade fenotípica. Métodos: Estudo clínico transversal com pacientes chilenos diagnosticados com Doença da Urina do Xarope de Bordo. A genotipagem foi realizada com produtos purificados de reação em cadeia da polimerase (PCR) de DNA.Foi realizada análise in silico das substituições de nucleotídeos através dos softwares MutPred® v1.2, Polyphen-2® - Polymorphism Phenotyping v2 e SIFT®. As características clínicas dos pacientes foram fornecidas pela equipe de nutrição do Instituto de Nutrição e Tecnologia da Universidade de Chile (INTA). Foi realizado um teste exato de Fisher no grupo de pacientes portadores da mutação mais prevalente na amostragem, a I214K com a intenção de avaliar o grau de correlação entre algumas variáveis clínicas e genéticas para verificar a possibilidade de se estabelecer uma relação fenótipo/genótipo. Resultados: Dos 18 pacientes 88% apresentaram mutação no gene BCKDHB, 1 pacientes 5% apresentou mutação no gene BCKDHA e 1 (5%) paciente apresentou mutação no gene DBT. Foram encontradas um total de 8 mutações na amostra e 4 novas mutações (50%). Não se pode afirmar que há correlação de nenhuma das variáveis clínicas com os genótipos encontrados nessa amostragem. Conclusão: Este estudo reportou 4 novas mutações em pacientes portadores de DXB na população chilena, o que pode ajudar em futuros diagnósticos genéticos da doença. Se a DXB fosse diagnosticada de forma mais rápida, na triagem neonatal, talvez fosse possível estabelecer uma relação genótipo-fenótipo de forma mais eficiente / Introduction: Maple Syrup Urine Disease (MSUD) is an autossomal recessive hereditary disease of the branched-chain amino acid metabolism. Early diagnosis is essential in preventing neurological deterioration, which occurs due to inadequate nutritional implametation treatment. Purpose: Screen mutations in all exons from the three genes involved in MSUD (BCKDHA, BCKDHB and DBT) through direct gene sequencing and correlation with phenotypic heterogeneity. Methods: A cross-sectional study with Chilean patients diagnosed with Maple Syrup Urine Disease. Genotyping was performed using purified polymerase chain reaction (PCR) DNA. Nucleotide substitutions In Silico analysis was performed using MutPred® v1.2, Polyphen-2® - Polymorphism Phenotyping v2 and SIFT® softwares. Patients clinical characteristics were provided by the nutrition team from Chile University, Nutriton and Technology Institute (INTA). Results: Of the 18 patients, 88% presented mutation in BCKDHB gene, 1 patient had mutation in BCKDHA gene and 1 patient (5%) presented a mutation in DBT gene. A total of 8 mutations in the sample and 4 new mutations (50%) were found. It can not be affirmed that there is correlation between clinical variables and genotypes in this sample. Conclusion: This study reported 4 new mutations in patients with MSUD in Chilean population, which may help in future genetic diagnosis. If MSUD was diagnosed more rapidly in neonatal screening, it might be possible to establish a genotype-phenotype relationship more efficiently

A doença de Chagas é uma doença negligenciada com aproximadamente 8 milhões de pessoas cronicamente infectadas e mais de 40 milhões sob risco de infecção. Atualmente as poucas drogas disponíveis para o tratamento da doença são limitadas em relação à eficácia e tolerância, o que evidencia a necessidade de novos alvos terapêuticos visando o desenvolvimento de drogas eficazes para o tratamento da doença. Estudos têm descrito a importância dos aminoácidos no ciclo de vida do T. cruzi, que além de atuarem na síntese proteica e no metabolismo energético, estão relacionados a diferentes funções no parasito. Apesar de estudos anteriores indicarem os aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA - leucina, isoleucina e valina) como integrantes do metabolismo em T. cruzi é curioso o fato de ainda haver poucos estudos na literatura sobre a identificação de funções relevantes dos BCAA para a biologia do parasita, bem como associados a outros aminoácidos do T. cruzi. Esse projeto teve o propósito de: (1) Avaliar o papel biológico que os BCAA tem ao longo do ciclo de vida do parasita, com especial enfase nos processos de diferenciação, (2) Avaliar o transporte dos BCAA em T. cruzi. (2) Caracterizar cinéticamente se as enzimas transaminases tirosina aminotransferase TAT e aspartato aminotransferase ASAT catalisam a reação de desaminação/aminação dos derivados de BCAA. (3) Avaliar o papel funcional do complexo enzimático desidrogenase de alfa-cetoácidos ramificados BCAKDH. (4) Estudar a localização intracelular do complexo enzimático nas formas do parasita. (5) Avaliar os o potencial terapêutico. (6) Investigar a funcionalidade do mesmo e as proteinas associadas ao complexo enzimático BCAKDH. / Chagas disease is a neglected disease with approximately 8 million people chronically infected and more than 40 million at risk of infection. Currently the few drugs available for the treatment of the disease are limited in relation to efficacy and tolerance, which highlights the need for new therapeutic targets aimed at the development of drugs effective for the treatment of the disease. Studies have described the importance of amino acids in the life cycle of T. cruzi, which in addition to acting on protein synthesis and energetic metabolism, are related to different functions in the parasite. Although previous studies indicate branched chain amino acids (BCAA - leucine, isoleucine and valine) as components of metabolism in T. cruzi, it is curious that there are still few studies in the literature on the identification of relevant BCAA functions for the biology of parasite, as well as associated with other T. cruzi amino acids. The purpose of this project was to: (1) Evaluate the biological role of BCAAs in the life cycle of the parasite, with special emphasis on differentiation processes; (2) Evaluate BCAA transport in T. cruzi. (2) Kinetically characterize whether the enzymes transaminases tyrosine aminotransferase TAT and aspartate aminotransferase ASAT catalyze the deamination / amination reaction of the BCAA derivatives. (3) To evaluate the functional role of the enzymatic complex dehydrogenase of branched alpha-ketoacids BCAKDH. (4) To study the intracellular localization of the enzymatic complex in the forms of the parasite. (5) Evaluate the therapeutic potential. (6) Investigate the functionality of the proteins associated with the enzymatic complex BCAKDH.

O objetivo deste estudo foi investigar o efeito da sobrecarga de leucina no músculo sóleo de ratos submetidos à DGO (Distração Gradual Osteogênica). Vinte e cinco ratos Wistar foram divididos em 5 grupos: controle, sham-lengthening, leucina, DGO e DGO+leucina. A DGO de 2mm/dia foi realizada na tíbia até um ganho de 20% e a sobrecarga de leucina (114mM) foi administrada oralmente. Avaliou-se: estrutura histológica muscular, número de sarcômeros em série, área dos diferentes tipos de fibras musculares e análise do tecido conjuntivo. Os dados obtidos dos cortes histológicos mostram que a DGO promoveu intensa lesão muscular e aumento do tecido conjuntivo, o que foi minimizado pela leucina. Houve uma adição no número de sarcômeros em série (26%) durante a DGO, que foi intensificada pela leucina (33%). Observou-se uma diminuição da área de todos os tipos de fibras com a DGO e um aumento da área das fibras do tipo I com a leucina. Portanto, a leucina minimizou os efeitos causados pela DGO, podendo esta ser utilizada como um agente terapêutico durante a DGO no futuro. / The goal of the present study was to investigate the effect of leucine overload in the rat soleus muscle before and along DGO (Gradual Distraction Osteogenesis). Twenty five male Wistar rats were divided into 5 groups: control, sham-lengthening, leucine, DGO and DGO+leucine. The DGO was 2mm/day and the leucine overload (114mM) was administrated orally. Subsequently analyzed: histological cross-section, sarcomere serial number and cross-sectional area of the types fibers and connective tissue. The histological data showed that the DGO promoted intense injury and increase of connective tissue, which can be minimized by leucine. The sarcomere serial number increased by ~26% and leucine overload increased this gain to 33%. The fibers types showed a decrease of the cross-section area of the all type fibers with the DGO and increase of the type I fibers area with leucine overload. We conclude that leucine overload is a potential therapeutical device in DGO, seeking improvement of skeletal muscle longitudinal growth.

Estudos sugerem que o exercício de força e a suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada apresentam potencial anabólico e anti-proteolítico, exercendo de forma sinérgica efeitos positivos sobre o remodelamento muscular. Diante disso, esse estudo teve como objetivo comparar os efeitos da suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e leucina isolada sobre as vias de síntese proteica muscular após uma sessão de exercício de força. Foi conduzido um estudo transversal, randomizado, duplo-cego e controlado por placebo. Dezoito sujeitos do gênero masculino, sedentários e com idade entre 18-30 anos foram divididos em três grupos experimentais: BCAA (BCAA: 3,3 g leucina + 2,4 g de isoleucina + 2,4 g de valina), leucina (LEU: 3,2 g de leucina + 4,8 g de alanina) e placebo (PLA: 8 g de alanina). Os grupos foram submetidos a uma sessão exercício de força (extensão de joelho) composta por 8 séries de 8-10 repetições (85% de 1RM ) com 2 minutos de intervalo entre as séries e receberam intervenção nutricional imediatamente após o término da sessão. Imediatamente antes, imediatamente após, 30, 60, 90 e 120 minutos após o término da sessão os voluntários realizaram coletas de sangue. Os voluntários foram submetidos a biópsias musculares para análises de expressão proteica proteica (p-p70S6KThr389, p-4E-BP1Thr37/46, p-peIF4E Ser209) no período basal (pré), 1 e 2 horas após o término da sessão de exercício. As amostras de sangue foram utilizadas para medir os níveis plasmáticos de insulina, glicose, perfil lipídico e citocinas (TNF-, IL-1, IL-4, IL-6 e IL-10). Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos para o perfil lipídico e os níveis plasmáticos de glicemia. A concentração plasmática de insulina aumentou significativamente nos grupos BCAA e LEU 60 minutos após a ingestão em comparação ao PLA. Para os valores de citocinas musculares, foi encontrada diferença significativa entre BCAA e Estudos sugerem que o exercício de força e a suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada apresentam potencial anabólico e anti-proteolítico, exercendo de forma sinérgica efeitos positivos sobre o remodelamento muscular. Diante disso, esse estudo teve como objetivo comparar os efeitos da suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e leucina isolada sobre as vias de síntese proteica muscular após uma sessão de exercício de força. Foi conduzido um estudo transversal, randomizado, duplo-cego e controlado por placebo. Dezoito sujeitos do gênero masculino, sedentários e com idade entre 18-30 anos foram divididos em três grupos experimentais: BCAA (BCAA: 3,3 g leucina + 2,4 g de isoleucina + 2,4 g de valina), leucina (LEU: 3,2 g de leucina + 4,8 g de alanina) e placebo (PLA: 8 g de alanina). Os grupos foram submetidos a uma sessão exercício de força (extensão de joelho) composta por 8 séries de 8-10 repetições (85% de 1RM ) com 2 minutos de intervalo entre as séries e receberam intervenção nutricional imediatamente após o término da sessão. Imediatamente antes, imediatamente após, 30, 60, 90 e 120 minutos após o término da sessão os voluntários realizaram coletas de sangue. Os voluntários foram submetidos a biópsias musculares para análises de expressão proteica proteica (p-p70S6KThr389, p-4E-BP1Thr37/46, p-peIF4E Ser209) no período basal (pré), 1 e 2 horas após o término da sessão de exercício. As amostras de sangue foram utilizadas para medir os níveis plasmáticos de insulina, glicose, perfil lipídico e citocinas (TNF-, IL-1, IL-4, IL-6 e IL-10). Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos para o perfil lipídico e os níveis plasmáticos de glicemia. A concentração plasmática de insulina aumentou significativamente nos grupos BCAA e LEU 60 minutos após a ingestão em comparação ao PLA. Para os valores de citocinas musculares, foi encontrada diferença significativa entre BCAA e Estudos sugerem que o exercício de força e a suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada apresentam potencial anabólico e anti-proteolítico, exercendo de forma sinérgica efeitos positivos sobre o remodelamento muscular. Diante disso, esse estudo teve como objetivo comparar os efeitos da suplementação de aminoácidos de cadeia ramificada (BCAA) e leucina isolada sobre as vias de síntese proteica muscular após uma sessão de exercício de força. Foi conduzido um estudo transversal, randomizado, duplo-cego e controlado por placebo. Dezoito sujeitos do gênero masculino, sedentários e com idade entre 18-30 anos foram divididos em três grupos experimentais: BCAA (BCAA: 3,3 g leucina + 2,4 g de isoleucina + 2,4 g de valina), leucina (LEU: 3,2 g de leucina + 4,8 g de alanina) e placebo (PLA: 8 g de alanina). Os grupos foram submetidos a uma sessão exercício de força (extensão de joelho) composta por 8 séries de 8-10 repetições (85% de 1RM ) com 2 minutos de intervalo entre as séries e receberam intervenção nutricional imediatamente após o término da sessão. Imediatamente antes, imediatamente após, 30, 60, 90 e 120 minutos após o término da sessão os voluntários realizaram coletas de sangue. Os voluntários foram submetidos a biópsias musculares para análises de expressão proteica proteica (p-p70S6KThr389, p-4E-BP1Thr37/46, p-peIF4E Ser209) no período basal (pré), 1 e 2 horas após o término da sessão de exercício. As amostras de sangue foram utilizadas para medir os níveis plasmáticos de insulina, glicose, perfil lipídico e citocinas (TNF-, IL-1, IL-4, IL-6 e IL-10). Não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos para o perfil lipídico e os níveis plasmáticos de glicemia. A concentração plasmática de insulina aumentou significativamente nos grupos BCAA e LEU 60 minutos após a ingestão em comparação ao PLA. Para os valores de citocinas musculares, foi encontrada diferença significativa entre BCAA e LEU comparado ao PLA para a concentração de IL-10 entre o momento 60 e 120 minutos após. Nesse mesmo período de tempo, também foi encontrada diferença significativa entre LEU e BCAA para a concentração de IL-1. Para os valores de citocinas plasmáticas, não foram encontradas diferenças significativas entre os grupos em todos momentos analisados. A suplementação de BCAA e LEU aumentou significativamente a expressão p-4E-BP1Thr37/46 120 minutos após comparado ao PLA no mesmo tempo. A expressão de p-p70S6kThr389 foi significativamente aumentada nos grupos BCAA e LEU 60 e 120 minutos após quando comparado com o PLA no mesmo tempo. A expressão de p-eIF4ESer209 encontrou-se significativamente aumentada após 60 minutos apenas no grupo LEU quando comparado ao PLA. Porém, 120 minutos após encontrou-se significativamente elevada em ambos grupos comparado ao PLA. Por meio dos resultados, podemos concluir que a suplementação de BCAA e leucina associadas ao exercício de força possuem efeitos semelhantes sobre o balanço inflamatório e sobre as vias de sinalização de síntese proteica muscular aumentando a fosforilação de efetores da cascata de sinalização da via Akt/mTOR / Studies suggest that resistance exercise and branched chain amino acids supplementation have potential anabolic and anti-proteolytic, synergistically exerting positive effects on muscle remodeling. Therefore, this study aimed to compare the effects of branched chain amino acids (BCAA) and leucine isolated supplementation on muscle remodeling pathways after a resistance exercise. A cross-sectional, a randomized, double-blind, placebo-controlled trial was conducted. Eighteen male sedentary subjects were aged 18-30 years were divided into three experimental groups: BCAA (BCAA: leucine + 3.3 g 2.4 g 2.4 g isoleucine + valine), leucine (LEU : 3.2 g of leucine + alanine 4.8 g) and placebo (PLA: 8 g of alanine). Both groups underwent a session of resistance exercise (knee extension) that consists of 8 sets of 8-10 repetitions (85% of 1RM) with 2 minutes rest between sets and received nutritional intervention immediately after the session. Immediately before, immediately after, 30, 60, 90 and 120 minutes after the end of the session the blood samples were assessed. Muscle biopsies were collected for analysis of protein expression (p-p70S6KThr389, p-4E-BP1Thr37/46, p-peIF4ESer209, MAFbx and MURF-1) at baseline (pre), 1 and 2 hours after end of the exercise session. The blood samples were used to measure serum levels of insulin, glucose, lipid and cytokine (TNF-, IL-1, IL-4, IL-6 and IL-10). No significant differences between groups were observed for the lipid profile and plasma glucose. The plasma insulin increased significantly in the groups BCAA and leucine 60 minutes after ingestion compared to PLA. For values of muscular cytokines, significant difference was found between BCAA and LEU compared to PLA for the concentration of IL-10 between the time 60 and 120 minutes after. In that same time period, also found significant differences between LEU and BCAA for the concentration of IL-1. For values of plasma cytokines, no significant differences between groups were observed at all time points analyzed. BCAA and LEU supplementation significantly increased the expression of p-4E-BP1Thr37/46 120 minutes after the resistance exercise compared to PLA at the same time point. The expression of p-p70S6KThr389 was significantly increased in BCAA and LEU groups 60 and 120 minutes after resistance exercise compared to PLA at the same time point. The expression of p-peIF4ESer209 p70S6KThr389 was significantly increased after 60 minutes only on LEU group compared to PLA at the same time point. However, 120 minutes after the expression was significantly elevated in both groups compared to PLA. Through the results, we can conclude that the BCAA and leucine supplementation associated with strength exercise have similar effects on the balance of inflammatory and signaling pathways of muscle protein synthesis by increasing the phosphorylation of effectors of the signaling cascade of Akt / mTOR

A dexametasona (DEXA) é um potente agente imunossupressor e antiinflamatório, mas apresenta importantes efeitos colaterais, tais como a atrofia muscular e a resistência à ação da insulina nos músculos esqueléticos. Neste contexto, a suplementação com leucina poderia representar uma estratégia nutricional terapêutica capaz de limitar os efeitos colaterais do tratamento com DEXA. Neste estudo, foram investigados os efeitos da suplementação com leucina em baixas e altas doses sobre a massa muscular, força muscular, assim como vários marcadores metabólicos que estão sob controle da insulina em ratos com restrição calórica e em ratos tratados com DEXA. Como a resposta da suplementação com leucina pode também estar ligada à forma de administração desse aminoácido, realizamos experimentos com leucina administradas via gavagem (bolus) versus leucina diluída no bebedouro dos animais. A suplementação com leucina demonstrou preservar a massa muscular, a força muscular voluntária média e a homeostasia da glicose em animais sob restrição calórica, mas este efeito foi observado apenas com a leucina suplementada em baixas concentrações/doses. Este efeito da leucina sobre a massa muscular esteve associado com a expressão de genes envolvidos no remodelamento da musculatura esquelética. Quanto ao efeito da leucina sobre a homeostasia da glicose, um efeito benéfico do aminoácido foi observado com a suplementação em baixas doses, o qual foi evidenciado pelos dados metabólicos avaliados. No entanto, sob tratamento com DEXA, a suplementação com leucina agravou o estado \"diabetogênico\" dos animais. Por último, a via de administração da leucina influenciou significativamente a resposta a este aminoácido, onde a suplementação via gavagem mostrou-se menos prejudicial do que a suplementação com leucina diluída nos bebedouros, ao menos em relação ao aspecto diabetogênico causado pelo tratamento concomitante com DEXA / Dexamethasone (DEXA) is a potent immunosupressor and anti-inflammatory agent but presents side effects such as muscle atrophy and insulin resistance in skeletal muscles. In this context, leucine supplementation may represent a way to limit the DEXA side effects. In this study, we investigated the effects of a low and a high dose of leucine on muscle mass, on muscle strength as well as on several metabolic markers that are under insulin control in energy-restricted and DEXA-treated rats. Since leucine response may also be linked to the way of administration of this amino acid, we performed experiments with leucine given in a gavage versus leucine given in drinking water way. Leucine supplementation was found to spare muscle mass, voluntary medium strength and glucose homeostasis in energy restricted animals but the effect was observed only with the low dose/concentration of leucine. The leucine effect on muscle mass was associated with expression of genes involved in muscle remodeling. However, under DEXA treatment, leucine supplementation was found to aggravate the diabetogenic state. Lastly, the route of leucine administration was found to significantly influence this variable to this amino acid, where leucine supplemented via gavage demonstrated to be less deleterious than supplemented diluted in the water drink, concomitantly with DEXA treatment

As proteínas que contem domínios ricos em leucina (LRR) mediam interações macromoleculares que estão envolvidas em muitos processos biológicos como infecção bacteriana em células hospedeiras e respostas imunológicas de plantas. Estudos anteriores em nosso laboratório identificaram um gene que codifica uma proteína contendo 6 LRRs (LaLRR17) em L. (L.) amazonensis. O LaLRR17 é um gene com expressão estágio regulada sendo abundantemente expresso na fase amastigota. Seqüências homólogas ao gene LaLRR17 foram encontradas em todas as espécies de Leishmania analisadas. Esse trabalho tem como objetivo a caracterização da proteína homóloga em L. (L.) major (LmLRR17). Anticorpos obtidos contra seqüências conservadas das proteínas LaLRR17 e LmLRR17 permitiram o estudo da abundância protéica em diferentes estágios do parasita. Curiosamente, a proteína LmLRR17 foi encontrada em maior abundância em promastigotas procíclicos em vez de amastigotas. Linhagens hiperexpressoras da proteína LmLRR17 ou expressoras da proteína LaLRR17 em fusão com o epitopo viral myc foram obtidas. As proteínas quiméricas foram expressas seguindo o mesmo padrão observado na cepa selvagem. O fenótipo desses mutantes foi avaliado mediante infecções de macrófagos in vitro. A hiperexpressão da proteína LmLRR17 em L. (L.) major não alterou o fenótipo da infecção in vitro. Por outro lado, a expressão da proteína heteróloga, LaLRR17, em promastigotas de L. (L.) major levou a incremento na virulência com maior número de células infectadas e de parasitas por célula. Esses resultados indicam que a expressão da proteína LmLRR17 em L. (L.) major é fortemente regulada. Esse trabalho também mostra que a expressão da proteína LaLRR17 em L. (L.) major leva a um aumento na infectividade. / Proteins containing leucine rich repeats (LRR) are known to be involved in macromolecular interactions in many processes such as signal transduction, cell-adhesion, RNA processing, apoptosis, disease resistance and immune response. A previous study in our laboratory identified a L. (L.) amazonensis gene encoding a protein containing 6 LRRs (LaLRR17). LaLRR17 is a stage-regulated gene expressed with increased abundance in the amastigote stage. Highly conserved homologues of LaLRR17 were found in all Leishmania species analyzed. Therefore, the aim of this study was to characterize the homologous protein of L. major (LmLRR17). Antibodies raised against peptide sequences common to LaLRR17 and LmLRR17 allowed the study of the steady-state protein abundance. Interestingly, LmLRR17 protein was found to be up-regulated in procyclic promastigotes, instead of amastigotes. Mutants of L. (L.) major overexpressing a myc-tagged version of LmLRR17 or of LaLRR17 protein were obtained. In these parasites, the chimeric proteins were expressed following the same pattern of expression observed in the wild type parasites. The phenotype of these mutants was assessed in vitro through macrophage infections. Overexpression of LmLRR17 protein in L. (L.) major resulted in an unaltered phenotype. On the other hand, overexpression of LaLRR17 in L. (L.) major induced an increase in virulence with a higher number of infected cells and intracellular parasites. These results indicate that the expression of LmLRR17 protein in L. major is tightly regulated and the expression of the heterologous LaLRR17 protein increased infectivity in vitro.

A diabetes mellitus (DM) é considerada uma das principais epidemias mundiais deste século, sendo responsável direta ou indiretamente pelo óbito de 123 mil diabéticos no Brasil em 2010. Na diabetes mellitus do tipo 1 (DM1), que corresponde a 5-10% dos casos, há ausência ou um relativo déficit de insulina circulante, acarretando aumento na glicemia e em produtos glicosilados, que por sua vez, podem estar relacionados à perda de visão e doenças cardiovasculares. Além disso, a marcante perda de tecido adiposo verificada na DM1 também pode acarretar hipercolesterolemia e esteatose hepática, além de possivelmente contribuir para a inflamação crônica característica da doença. Neste contexto, o objetivo principal do presente estudo foi examinar o efeito do treinamento de força e suplementação da dieta com leucina no tecido adiposo de ratos portadores de diabetes mellitus tipo 1. Para a realização do estudo, ratos Wistar machos foram aleatoriamente distribuídos em quatros grupos: i) Grupo DA (controle) (n=8) - sem treinamento (sedentário) e suplementado com uma mistura de aminoácidos não-essenciais (água ad libitum); ii) Grupo DL (n=8) - sem treinamento (sedentário) e suplementado com leucina (água ad libitum); iii) Grupo DTA (n=8) - com treinamento de força e suplementado com uma mistura de aminoácidos não-essenciais (água ad libitum); iv) Grupo DTL (n = 8) - com treinamento de força e suplementado com leucina (água ad libitum). Após 12 semanas de intervenção, os animais foram eutanasiados. Foram avaliados os seguintes parâmetros: lactato, tolerância à glicose, sensibilidade à insulina, consumo semanal de ração e água, evolução semanal do peso total dos animais, peso total do tecido adiposo e dos diferentes coxins; no soro: triacilglicerol (TAG), lipoproteína de alta densidade (HDL), colesterol total, TNF-α, IL-6, IL-10, IL-1β, leptina, adiponectina e insulina; no tecido adiposo retroperitoneal: expressão gênica de mTOR, Akt, 4E-BP, eif4E, p70s6k, PPARy, LPL, leptina, adiponectina e CEBP-α; concentração total de TNF-α, IL-6, IL-10, e IL-1β. A tolerância à glicose, o consumo de ração e água, a concentração total do TAB e do TARP, assim como a expressão gênica de mTOR, 4E-BP1, eif4E, p70S6k, PPARγ e CEBP-α encontraram-se melhorados nos grupos DL, DTA e DTL em comparação ao grupo DA; e as concentrações de HDL, colesterol total, IL-10 e adiponectina no soro, bem como a expressão gênica de adiponectina e a concentração total de IL-10 no TARP apresentaram-se aumentadas somente nos grupos DTA e DTL quando comparados ao grupo DA. Como conclusão, ambas intervenções foram capazes de atenuar as alterações fisiológicas verificadas na DM1, dentre eles as perdas excessivas do TAB. No entanto, por servir de estímulo para uma maior síntese de citocinas e hormônios antiinflamatórios por parte TAB, o treinamento de força foi o principal responsável pela redução da inflamação sistêmica dos animais. / Diabetes mellitus (DM) is considered one of the most important world epidemics of this century, being responsible directly or indirectly for the death of 123000 diabetics in Brazil in 2010. In type 1 diabetes (DM1), which corresponds to 5-10% of cases, there is absence or relative deficit of circulating insulin, leading to an increased glycemia and glycosilated products, which might be related to loss of vision and cardiovascular diseases. Furthermore, the marked loss of white adipose tissue (WAT) associated with DM1 might induce liver steatosis and hypercholesterolemia, besides possibly contributing to an increased chronic systemic inflammation. In this context, the main objective of the present study was examine the effect of resistance training and supplementation with leucine in the adipose tissue of type 1 diabetic rats. To conduct this study, Wistar male rats were randomly distributed in 4 groups: i) DA group (control of the experiment) (n=8) - without RT and supplemented with a mixture containing non-essential amino acids (water ad libitum); ii) DL group - without RT and supplemented with leucine (water ad libitum); iii) DTA group (n=8) - with RT and supplemented with a mixture containing non-essential amino acids (water ad libitum); iv) DTL group - with RT and supplemented with leucine (water ad libitum). After 12 weeks of intervention, animals were euthanized. The following parameters were analyzed: blood lactate, glucose tolerance, insulin sensitivity, weekly consumption of chow and water, evolution of total weight, WAT total weight and depots; concentration of triacylglycerol, high density lipoprotein, total cholesterol, TNF-α, IL-6, IL-10, IL-1β, adiponectin, leptin and insulin in the serum; gene expression of mTOR, 4E-BP1, eif4E, p70S6k, PPARγ, CEBP-α, LPL, leptin and adiponectin; in addition to the concentration of TNF-α, IL-6, IL-10, and IL- 1β in the retroperitoneal adipose tissue. Glucose tolerance, weekly consumption of chow and water, WAT and RPAT total weight, such as gene expression of mTOR, Akt, 4E-BP1, eif4E, p70S6k, PPARγ and CEBP-α were improved in DL, DTA and DTL groups in comparison with DA group; and the concentrations of HDL, total cholesterol, IL-10 and adiponectin in the serum, as well as gene expression of adiponectin and total concentration of IL-10 in the serum were increased only in DTA and DTL groups when compared to DA group. In conclusion, both interventions were capable of improving some DM1 physiological alterations, including the excessive loss of WAT. However, because resistance training stimulates an increased synthesis of antiinflammatory cytokines and hormones by WAT, this intervention might be the main responsible by the reduction of systemic inflammation of the animals.