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Detection of  Neu1 Sialidase Activity in Regulating TOLL-like Receptor Activation

Mammalian Toll-like receptors (TLRs) are a family of receptors that recognize pathogen-associated molecular patterns. Not only are TLRs crucial sensors of ...

The packaging determinants of feline immunodeficiency virus (FIV) consist of two discontinuous core regions, extending from R to approximately 150 bp of the 5' untranslated region and the first approximately 100 bp of gag. However, the role of sequences intervening between the core regions in packaging has not been clear. A mutational analysis was conducted to determine whether the intervening sequences played a role in FIV RNA packaging, using an in vivo packaging assay complemented with semiquantitative reverse transcriptase PCR. Our analyses reveal that the intervening sequences are dispensable not only for vector RNA packaging but also for propagation, confirming the discontinuous nature of the FIV packaging signal.

Sequences intervening between the core packaging determinants are dispensable for maintaining the packaging potential and propagation of feline immunodeficiency virus transfer vector RNAs.

Die Verpackung Determinanten der feline Immundefizienz-Virus (FIV) bestehen aus zwei unterbrochene Kernregionen, Verl&auml;ngerung von R auf etwa 150 bp die 5&#39; Untranslatierter Bereich und der ersten rund 100 bp von Knebel. Jedoch wurde die Rolle der Sequenzen, die Intervention zwischen den Kernregionen in Verpackungen nicht klar. Eine gen-Analyse wurde durchgef&uuml;hrt, um festzustellen, ob die dazwischenliegenden Sequenzen bei FIV-RNA-Verpackung, ein in-vivo-Verpackung-Assay, erg&auml;nzt mit halbquantitativen R&uuml;cktranscriptase PCR mit eine Rolle gespielt. Unsere Analysen zeigen, dass die dazwischenliegenden Sequenzen nicht nur f&uuml;r Vektor-RNA-Verpackung sondern auch f&uuml;r die Vermehrung, best&auml;tigt die diskontinuierliche Natur des FIV Verpackung Signals entbehrlich sind.

Sequenzen intervenieren zwischen den Determinanten des Kern-Verpackung sind f&uuml;r die Verpackung Potenzial und Ausbreitung von feline Immunodeficiency Virus &Uuml;bertragung Vektor RNAs entbehrlich.

The constitutive transport element (CTE) of Mason-Pfizer monkey virus (MPMV) is a short cis-acting sequence element critical for virus gene expression. Analogous to the Rev/Rev Responsive Element (RRE) of primate lentiviruses, CTE allows the nucleocytoplasmic transport of unspliced viral mRNAs. In fact, CTE can functionally replace Rev/RRE in the genomic context and has been used successfully in the expression of viral and cellular genes from expression vectors as well. However, unlike RRE, CTE accomplishes this by interacting with cellular factors, making CTE function independent of co-expressed trans factors. Thus, CTE has proven to be a valuable tool in the expression of heterologous genes. Our previous studies have shown that close proximity of CTE to the polyadenylation sequences is important for CTE function in the genomic context. However, it is controversial whether CTE needs to be located spatially close to the polyadenylation sequences in the subgenomic context. Since CTE is being frequently used in expression vectors, we investigated the position dependency of CTE in the heterologous, subgenomic background using both genetic and structural analyses. Our results reveal that similar to the genomic situation, close proximity of CTE to the polyadenylation sequences is important for its function in the heterologous subgenomic context.

Close proximity of the MPMV CTE to the polyadenylation sequences is important for efficient function in the subgenomic context.

In unmittelbarer N&#xE4;he des MPMV CTE der Polyadenylierungssequenzen ist f&#xFC;r eine effiziente Funktion des subgenomischen von Bedeutung.

The feline immunodeficiency virus (FIV) long terminal repeat (LTR), compared with some primate lentiviral LTRs, is quite a strong basal promoter. However, it seems to be highly species-specific in function and generally not very efficient in cells of non-feline origin. This study systematically explored the function of the FIV LTR in simian Cos cells compared with its activity in feline and human cells. Our studies, using biologically relevant two- and three-plasmid trans complementation assays followed by semi-quantitative reverse transcriptase PCR, show that the FIV LTR is functional in Cos cells. The results of the Cos experiment are different from previously reported literature and suggest that the strain specificity of the FIV LTR is an important determinant of whether the LTR will be functional in a particular cell type.

Relative activity of the feline immunodeficiency virus promoter in feline and primate cell lines.

Die relative Aktivit&#xE4;t des felinen Immunschw&#xE4;che-Virus-Promotor in felinen und Primaten-Zelllinien.

This study was undertaken to address the role of feline immunodeficiency virus (FIV) long terminal repeats (LTR) as potential packaging determinants. A number of studies in the recent past have clearly demonstrated that the core packaging determinants of FIV reside within at least two distinct regions at the 5' end of the viral genome, from R in the 5' LTR to approximately 150 bp within the 5' untranslated region (5' UTR) and within the first 100 bp of gag; however, there have been conflicting observations as to the role of the LTR regions in packaging and whether they contain the principal packaging determinants of FIV. Using a semi-quantitative RT-PCR approach on heterologous non-viral vector RNAs in an in vivo packaging assay, this study demonstrates that the principal packaging determinants of FIV reside within the first 150 bp of 5' UTR and 100 bp of gag (the two core regions) and not the viral 5' LTR. Furthermore, it shows that in addition to the 5' LTR, the 3' LTR also contains packaging determinants, but of a less significant nature compared to the core packaging determinants. This study defines the relative contribution of the various regions implicated in FIV genomic RNA packaging, and reveals that like other primate lentiviruses, the packaging determinants of FIV are multipartite and spread out, an observation that has implications for safer and more streamlined design of FIV-based gene transfer vectors.

Both the 5' and 3' LTRs of FIV contain minor RNA encapsidation determinants compared to the two core packaging determinants within the 5' untranslated region and gag.

Durchgef&uuml;hrt wurde diese Untersuchung an Adresse, dass die Rolle der feline Immunodeficiency Virus (FIV) lange Terminal (LTR) als m&ouml;gliche Verpackung Determinanten wiederholt. Eine Reihe von Studien in der j&uuml;ngeren Vergangenheit haben deutlich gezeigt, dass die Kern-Verpackung-Determinanten des FIV innerhalb von mindestens zwei verschiedene Regionen am 5&#39; Ende des viralen Genoms, ab R in 5&#39; LTR bis ca. 150 befinden bp 5&#39; Untranslatierter Bereich (5&#39; UTR) und innerhalb der ersten 100 bp der Knebel; jedoch gab es widerspr&uuml;chliche Beobachtungen hinsichtlich der Rolle der LTR-Regionen in Verpackungen und ob sie die wichtigsten Verpackung Determinanten der FIV enthalten. Mit einen semi-quantitativen RT-PCR-Ansatz auf heterologe nicht-viralen Vektor RNAs in ein in-vivo-Verpackung-Assay, diese Studie zeigt, dass die wichtigsten Verpackung Determinanten der FIV innerhalb der ersten 150 befinden sich bp von 5&#39; UTR und 100 bp von Knebel (die beiden wichtigsten Regionen) und nicht die virale 5&#39; LTR. Au&szlig;erdem zeigt es, dass neben den 5&#39; LTR, 3&#39; LTR auch Verpackung Determinanten enth&auml;lt, aber weniger bedeutende Art im Vergleich zu den Kern-Verpackung-Determinanten. Diese Studie definiert der relative Anteil der verschiedenen Regionen FIV genomische RNA Verpackung in Verbindung gebracht, und enth&uuml;llt, die andere Primas Lentiviruses, die Verpackung Determinanten der FIV wie sind multilateralen und verbreitete heraus, eine Beobachtung, die auf sicherer und optimiertes Design von FIV-basierte &Uuml;bertragung Genvektoren auswirkt.

Das 5&#39; und 3&#39; LTRs FIV enthalten kleinere RNA Encapsidation Determinanten im Vergleich zu den beiden Haupt-Verpackung Determinanten innerhalb der 5&#39; Untranslatierter Bereich und Knebel.

Trypanosome trans-sialidase (TS) is a sialic acid-transferring enzyme and a novel ligand of tyrosine kinase (TrkA) receptors but not of neurotrophin receptor p75NTR. Here, we show that TS targets TrkB receptors on TrkB-expressing pheochromocytoma PC12 cells and colocalizes with TrkB receptor internalization and phosphorylation (pTrkB). Wild-type TS but not the catalytically inactive mutant TSDeltaAsp98-Glu induces pTrkB and mediates cell survival responses against death caused by oxidative stress in TrkA- and TrkB-expressing cells like those seen with nerve growth factor (NGF) and brain-derived neurotrophic factor (BDNF). These same effects are not observed in Trk deficient PC12(nnr5) cells, but are re-established in PC12(nnr5) cells stably transfected with TrkA or TrkB, are partially blocked by inhibitors of tyrosine kinase (K-252a), mitogen-activated protein/mitogen-activated kinase (PD98059) and completely blocked by LY294002, an inhibitor of phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K). Both TrkA- and TrkB-expressing cells pretreated with TS or their natural ligands are protected against cell death caused by serum/glucose deprivation or from hypoxia-induced neurite retraction. The cell survival effects of NGF and BDNF against oxidative stress are significantly inhibited by the neuraminidase inhibitor, Tamiflu. Together, these observations suggest that trypanosome TS mimics neurotrophic factors in cell survival responses against oxidative stress, hypoxia-induced neurite retraction and serum/glucose deprivation.

Trypanosome trans-sialidase mediates neuroprotection against oxidative stress, serum/glucose deprivation, and hypoxia-induced neurite retraction in Trk-expressing PC12 cells.

Trypanosomatida Trans-Sialidase (TS) ist ein Enzym Sialins&auml;ure-&uuml;bertragen und eine neuartige Ligand von Tyrosin-Kinase (1q21)-Rezeptoren, aber nicht der Neurotrophin Rezeptor p75NTR. Hier zeigen wir, dass TS Ziele TrkB Rezeptoren auf TrkB auszudr&uuml;cken Ph&auml;ochromozytom PC12 Zellen / colocalizes mit TrkB Rezeptor Internalisierung und Phosphorylierung (pTrkB). Wild-Typ TS aber nicht die katalytisch inaktive Mutant TSDeltaAsp98-Glu pTrkB induziert und vermittelt Zelle &uuml;berleben Antworten gegen Tod durch oxidativen Stress in den Zellen 1q21 und TrkB auszudr&uuml;cken, wie jene mit Nerv Wachstumfaktor (NGF) und Brain-derived Neurotrophic Factor (BDNF) gesehen. Dieselben Effekte sind nicht in Trk mangelhaft PC12(nnr5) Zellen beobachtet, aber sind in PC12(nnr5)-Zellen, die transfected stabil mit 1q21 oder TrkB, wiederhergestellt sind teilweise blockiert durch Inhibitoren der Tyrosinkinase (K-252a), Mitogen-aktivierte Protein/Mitogen-aktivierte Kinase (PD98059) und von LY294002, einem Inhibitor der Phosphatidylinositol-3-Kinase (PI3K) vollst&auml;ndig blockiert. Beide 1q21 und TrkB Ausdruck Zellen vorbehandelt mit TS oder ihrer nat&uuml;rlichen Liganden sind gegen Zellentod verursacht durch Serum/Glukose Deprivation oder von Hypoxie-induzierten Neurit Retraktion gesch&uuml;tzt. Die Zelle &uuml;berleben Auswirkungen von NGF und BDNF gegen oxidativen Stress sind deutlich durch die Neuraminidasehemmer Tamiflu gehemmt. Zusammen, schlagen diese Beobachtungen, dass gei&szlig;eltragenden TS Neurotrophic Faktoren in Zelle &uuml;berleben Antworten gegen oxidativen Stress, Hypoxie-induzierten Neurit Retraktion und Serum/Glukose Entbehrung imitiert.

Trypanosomatida Trans-Sialidase vermittelt Neuroprotection gegen oxidativen Stress, Serum/Glukose Entbehrung und Hypoxie-induzierten Neurit Retraktion in Trk-Ausdr&uuml;cken PC12 Zellen.

The mouse mammary tumor virus (MMTV) is a type B retrovirus that is unique from other retroviruses in having multiple "tissue specific" and "hormone inducible" promoters. This unique feature has lead to the increasing interest in studying the biology of MMTV replication with the ultimate goal of developing MMTV based vectors for potentially targeted human gene therapy. In this report, we describe, for the first time, the establishment of an in vivo genetic complementation assay to study various aspects of MMTV replication. In the assay described here, the function of MMTV Rem/RmRE regulatory pathway has been successfully substituted by a heterologous retroviral constitutive transport element (CTE) from Mason Pfizer Monkey Virus (MPMV) for mature MMTV particle production. Our results revealed that in the absence of MPMV CTE or Rem/RmRE, RNA transcribed from MMTV Gag-Pol expression plasmids were efficiently transported to the cytoplasm. However, the presence of CTE was indispensable for Gag-Pol protein expression. In addition, we report the development of MMTV based vectors in which the packageable RNA was transcribed either from MMTV LTR or from a chimeric LTR, which could successfully be packaged and propagated by particles produced from MMTV Gag-Pol expression plasmids containing a heterologous transport element. The role of MPMV CTE in the transport of MMTV transfer vector RNA was not found to be significant. Development of such an assay should not only shed light on how MMTV regulates its gene expression, but also should provide additional molecular tools for delineating the packaging determinants for MMTV, which is imperative for the development of novel vectors for targeted and inducible gene therapy.

Role of a heterologous retroviral transport element in the development of genetic complementation assay for mouse mammary tumor virus (MMTV) replication.

Die Maus-Mammatumorvirus (MMTV) ist ein Typ B Retroviren, die eindeutig von anderen Retroviren haben mehrere &quot;Gewebe-spezifischen&quot; und &quot;Hormon durch Induktion&quot; F&ouml;rderer ist. Diese einzigartige Eigenschaft hat das zunehmende Interesse am Studium der Biologie der MMTV-Replikation mit dem Endziel MMTV basierte Vektoren f&uuml;r potenziell gezielte menschlichen Gentherapie zu entwickeln. In diesem Bericht beschreiben wir zum ersten Mal, die Einrichtung eines genetischen Komplementation in-vivo-Tests, verschiedene Aspekte der MMTV-Replikation zu studieren. In der Probe, der hier beschrieben wird hat die Funktion des MMTV Rem/RmRE regulatorischen Biosyntheseweges erfolgreich durch eine heterologe retrovirale konstitutive Transportelement (WAK) von Mason Pfizer Monkey Virus (MPMV) f&uuml;r Reife MMTV Partikel Produktion ersetzt worden. Unsere Ergebnisse zeigten, dass in Ermangelung MPMV CTE oder Rem/RmRE, RNA transkribiert von MMTV Gag-Pol-Ausdruck-Plasmide wurden effizient zu Zytoplasma transportiert. Jedoch war die Anwesenheit von CTE f&uuml;r Gag-Pol-Proteinexpression unverzichtbar. Dar&uuml;ber hinaus berichten wir, dass die Entwicklung der MMTV Vektoren basiert, in denen die packageable RNA transkribiert wurde, MMTV LTR oder von einem Chim&auml;ren LTR, die erfolgreich verpackt und von Teilchen aus MMTV Gag-Pol-Ausdruck-Plasmide, die mit einem heterologe Transportelement weitergegeben werden konnten. Die Rolle der MPMV CTE des Transports der MMTV &Uuml;bertragung Vektor RNA wurde nicht gefunden, erheblich sein. Entwicklung eines solchen Tests sollten sollten nicht nur Aufschluss dar&uuml;ber, wie die MMTV die Genexpression reguliert, aber auch zus&auml;tzliche Molekulare Werkzeuge f&uuml;r die Abgrenzung der Verpackung Determinanten MMTV, die unerl&auml;sslich f&uuml;r die Entwicklung von neuartigen Vektoren f&uuml;r ausgerichtet ist und durch Induktion Gentherapie.

Rolle eines heterologe retrovirale Transport-Elements in der Entwicklung der genetischen Complementation Assay f&uuml;r die Maus Milch-Tumor Virus (MMTV) Replikation.

The signaling pathways of mammalian Toll-like receptors (TLR) are well characterized, but the initial molecular mechanisms activated following ligand interactions with the receptors remain poorly defined. Here, we show a membrane controlling mechanism that is initiated by ligand binding to TLR-2, -3 and-4 to induce Neu1 sialidase activity within minutes in live primary bone marrow (BM) macrophage cells and macrophage and dendritic cell lines. Central to this process is that Neu1 and not Neu2,-3 and-4 forms a complex with TLR-2,-3 and-4 on the cell surface of naÃ¯ve macrophage cells. Neuraminidase inhibitors BCX1827, 2-deoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic acid (DANA), zanamivir and oseltamivir carboxylate have a limited significant inhibition of the LPS-induced sialidase activity in live BMC-2 macrophage cells but Tamiflu (oseltamivir phosphate) completely blocks this activity. Tamiflu inhibits LPS-induced sialidase activity in live BMC-2 cells with an IC(50) of 1.2 microM compared to an IC(50) of 1015 microM for its hydrolytic metabolite oseltamivir carboxylate. Tamiflu blockage of LPS-induced Neu1 sialidase activity is not affected in BMC-2 cells pretreated with anticarboxylesterase agent clopidogrel. Endotoxin LPS binding to TLR4 induces Neu1 with subsequent activation of NFkappaB and the production of nitric oxide and pro-inflammatory IL-6 and TNFalpha cytokines in primary and macrophage cell lines. Hypomorphic cathepsin A mice with a secondary Neu1 deficiency respond poorly to LPS-induced pro-inflammatory cytokines compared to the wild-type or hypomorphic cathepsin A with normal Neu1 mice. Our findings establish an unprecedented mechanism for pathogen molecule-induced TLR activation and cell function, which is critically dependent on Neu1 sialidase activity associated with TLR ligand treated live primary macrophage cells and macrophage and dendritic cell lines.

Dependence of pathogen molecule-induced toll-like receptor activation and cell function on Neu1 sialidase.

Die Signalwege der S&auml;ugetier-Toll-Like Rezeptoren (TLR) sind gut gekennzeichnet, aber die anf&auml;nglichen molekularen Mechanismen aktiviert folgende Ligand-Interaktionen mit den Rezeptoren schlecht bleiben definiert. Hier zeigen wir eine Membran, die Kontrolle der Mechanismus, der durch Ligand-Bindung an TLR-2,-3 initiiert wird und-4 Neu1 Sialidase Aktivit&auml;t innerhalb von Minuten im Leben prim&auml;re (BM) Makrophagen Knochenmarkzellen und Makrophagen und dendritischen Zelllinien zu veranlassen. Zentrales Element dieses Prozesses ist, dass Neu1 und nicht Neu2,-3 und-4 bildet einen Komplex mit TLR-2,-3 und-4 auf der Zelloberfl&auml;che naiver Makrophagen Zellen. Neuraminidase-Hemmer BCX1827, 2-deoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic S&auml;ure (DANA), Zanamivir und Oseltamivir carboxylat haben eine begrenzte signifikante Hemmung der die LPS-induzierte Sialidase-Aktivit&auml;t im BMC-2 Makrophagen Zellen aber Tamiflu (Oseltamivir-Phosphat) Leben komplett blockiert diese Aktivit&auml;t. Tamiflu hemmt Sialidase LPS-induzierte Aktivit&auml;t in lebenden Zellen, den BMC-2 mit einem IC (50) von 1,2 MicroM im Vergleich zu einem IC von 1015 MicroM f&uuml;r seine hydrolytische Metabolit Oseltamivir-carboxylat (50). Tamiflu Blockade des LPS-induzierte Neu1 Sialidase Aktivit&auml;t wird in den BMC-2 Zellen vorbehandelt mit Anticarboxylesterase Agent Clopidogrel nicht beeinflusst. Endotoxin LPS binden an TLR4 induziert Neu1 mit anschlie&szlig;ende Aktivierung von NFkappaB und die Produktion von Stickstoffmonoxid und Pro-inflammatorische Zytokine f&uuml;r IL-6 und TNFalpha in Prim&auml;r- und Makrophagen-Zelllinien. Hypomorphen Kathepsin A M&auml;use mit einem sekund&auml;ren Neu1 Mangel reagieren schlecht auf LPS-induzierte Pro-inflammatorische Zytokine im Vergleich zu den Wildtyp oder hypomorphen Kathepsin A mit normalen Neu1 M&auml;use. Unsere Erkenntnisse Einrichtung eines beispiellosen Mechanismus f&uuml;r Erreger induziert durch Molek&uuml;l TLR-Aktivierung und Zellfunktion, die kritisch abh&auml;ngig Neu1 Sialidase Aktivit&auml;t im Zusammenhang mit TLR-Liganden behandelt, live prim&auml;ren Makrophagen-Zellen und Makrophagen und dendritischen Zelllinien.

Abh&auml;ngigkeit Neu1 Sialidase Pathogen Molek&uuml;l-induzierte Toll-Like-Rezeptor-Aktivierung und Zelle-Funktion.

The ectodomain of TOLL-like receptors (TLR) is highly glycosylated with several N-linked gylcosylation sites located in the inner concave surface. The precise role of these sugar N-glycans in TLR receptor activation is unknown. Recently, we have shown that Neu1 sialidase and not Neu2, -3 and -4 forms a complex with TLR-2, -3 and -4 receptors on the cell-surface membrane of naÃ¯ve and activated macrophage cells (Glycoconj J DOI 10.1007/s10719-009-9239-8). Activation of Neu1 is induced by TLR ligands binding to their respective receptors. Here, we show that endotoxin lipopolysaccharide (LPS)-induced MyD88/TLR4 complex formation and subsequent NFkappaB activation is dependent on the removal of alpha-2,3-sialyl residue linked to beta-galactoside of TLR4 by the Neu1 activity associated with LPS-stimulated live primary macrophage cells, macrophage and dendritic cell lines but not with primary Neu1-deficient macrophage cells. Exogenous alpha-2,3 sialyl specific neuraminidase (Streptoccocus pneumoniae) and wild-type T. cruzi trans-sialidase (TS) but not the catalytically inactive mutant TSAsp98-Glu mediate TLR4 dimerization to facilitate MyD88/TLR4 complex formation and NFkappaB activation similar to those responses seen with LPS. These same TLR ligand-induced NFkappaB responses are not observed in TLR deficient HEK293 cells, but are re-established in HEK293 cells stably transfected with TLR4/MD2, and are significantly inhibited by alpha-2,3-sialyl specific Maackia amurensis (MAL-2) lectin, alpha-2,3-sialyl specific galectin-1 and neuraminidase inhibitor Tamiflu but not by alpha-2,6-sialyl specific Sambucus nigra lectin (SNA). Taken together, the findings suggest that Neu1 desialylation of alpha-2,3-sialyl residues of TLR receptors enables in removing a steric hinderance to receptor association for TLR activation and cellular signaling.

Neu1 desialylation of sialyl alpha-2,3-linked beta-galactosyl residues of TOLL-like receptor 4 is essential for receptor activation and cellular signaling.

Die APPs&alpha; von TOLL-Like Rezeptoren (TLR) ist sehr stark glykosyliert mit mehreren N verkn&uuml;pfte Gylcosylation-Standorte in die konkave Innenfl&auml;che. Die genaue Rolle der diese Zucker N-Glykane in TLR-Aktivierung ist unbekannt. Vor kurzem haben wir gezeigt, dass Neu1 Sialidase und nicht Neu2,-3 und-4 bildet einen Komplex mit TLR-2,-3 und-4 Rezeptoren auf der Zelloberfl&auml;che Membran der naive und aktivierte Makrophagen cells (Glycoconj J DOI 10.1007/s10719-009-9239-8). Aktivierung des Neu1 wird von TLR-Liganden binden an ihre entsprechenden Rezeptoren induziert. Hier zeigen wir, dass Endotoxin Lipopolysaccharid (LPS)-induzierte MyD88/TLR4-Komplexbildung und nachfolgende NFkappaB Aktivierung ist die Beseitigung von Alpha-2,3-Sialyl-R&uuml;ckstand mit dem Beta-galactopyranosid von TLR4 durch die Neu1 Aktivit&auml;t im Zusammenhang mit LPS stimuliert Leben prim&auml;ren Makrophagen-Zellen, Makrophagen und dendritischen Zelllinien aber nicht mit prim&auml;ren Neu1-defizienten Makrophagen Zellen abh&auml;ngig. Exogene Alpha-2,3 Sialyl spezifische Neuraminidase (Streptoccocus Pneumoniae) und Wildtyp T. Cruzi Trans-Sialidase (TS), aber nicht die katalytisch inaktive mutant TSAsp98-Glu vermitteln TLR4 Dimerisierung MyD88/TLR4-Komplexbildung und NFkappaB Aktivierung &auml;hnlich wie diese Antworten gesehen mit LPS zu erleichtern. Diese gleichen TLR Liganden induziert NFkappaB Antworten nicht in TLR mangelhaft HEK293 Zellen zu beobachten sind, aber in HEK293 Zellen stabil die mit TLR4/MD2 transfected wiederhergestellt werden und sind deutlich gehemmt, von Alpha-2,3-Sialyl spezifische Maackia Amurensis (MAL-2) Lektin, Alpha-2,3-Sialyl spezifische Galectin-1 und Neuraminidasehemmer Tamiflu aber nicht von Alpha-2,6-Sialyl spezifische Sambucus Nigra Lektin (SNA). Zusammengenommen zufolge die Feststellungen Neu1 Desialylation Alpha-2,3-Sialyl R&uuml;ckst&auml;nde von TLR-Rezeptoren erm&ouml;glicht eine sterische Hinderniss Rezeptor Vereinigung f&uuml;r TLR-Aktivierung und zellularen Signalisierens zu entfernen.

Neu1 Desialylation Sialyl Alpha-2,3-chromosomale Beta-Galaktosyltransferase R&uuml;ckst&auml;nde von TOLL-Like Receptor 4 unbedingt Rezeptor-Aktivierung und zellulare signalisieren.

The differentiation of monocytes into macrophages and dendritic cells is accompanied by induction of cell-surface neuraminidase 1 (Neu1) and cathepsin A (CathA), the latter forming a complex with and activating Neu1. To clarify the biological importance of this phenomenon we have developed the gene-targeted mouse models of a CathA deficiency (CathA(S190A)) and a double CathA/Neu1 deficiency (CathA(S190A-Neo)). Macrophages of CathA(S190A-Neo) mice and their immature dendritic cells showed a significantly reduced capacity to engulf Gram-positive and Gram-negative bacteria and positively and negatively charged polymer beads as well as IgG-opsonized beads and erythrocytes. Properties of the cells derived from CathA(S190A) mice were indistinguishable from those of wild-type controls, suggesting that the absence of Neu1, which results in the increased sialylation of the cell surface proteins, probably affects multiple receptors for phagocytosis. Indeed, treatment of the cells with purified mouse Neu1 reduced surface sialylation and restored phagocytosis. Because Neu1-deficient cells showed reduced internalization of IgG-opsonized sheep erythrocytes whereas binding of the erythrocytes to the cells at 4 degrees C persisted, we speculate that the absence of Neu1 in particular affected transduction of signals from the Fc receptors for immunoglobulin G (FcgammaR). Indeed the macrophages from the Neu1-deficient mice showed increased sialylation and impaired phosphorylation of FcgammaR as well as markedly reduced phosphorylation of Syk kinase in response to treatment with IgG-opsonized beads. Altogether our data suggest that the cell surface Neu1 activates the phagocytosis in macrophages and dendritic cells through desialylation of surface receptors, thus, contributing to their functional integrity.

Regulation of phagocytosis in macrophages by neuraminidase 1.

Die Differenzierung von Monozyten in Makrophagen und dendritischen Zellen wird durch Induktion der Zelloberfl&auml;che Neuraminidase 1 (Neu1) Kathepsin ein (CathA) die letzteren bilden einen Komplex mit und Aktivierung Neu1 begleitet. Die biologische Bedeutung dieses Ph&auml;nomens zu kl&auml;ren haben wir entwickelt, die gen-bezogene Mausmodelle eines CathA-Mangels (CathA(S190A)) und eine doppelte CathA/Neu1-Mangel (CathA(S190A-Neo)). Makrophagen von CathA(S190A-Neo) M&auml;usen und ihren unreifen dendritischen Zellen zeigten eine deutlich geringere Kapazit&auml;t, Gram-positive und Gram-negative Bakterien und positiv und negativ geladenen Polymer Perlen sowie IgG-opsonized Perlen und Erythrozyten zu verschlingen. Eigenschaften der Zellen abgeleitet CathA(S190A) M&auml;use waren nicht zu unterscheiden von denen der Wildtyp-Steuerelemente, was darauf hindeutet, dass das Fehlen von Neu1, was die erh&ouml;hte Sialylation der Zelle Oberfl&auml;che Proteine f&uuml;hrt, wahrscheinlich mehrere Rezeptoren f&uuml;r Phagozytose betrifft. In der Tat, Behandlung der Zellen mit gereinigtem Maus Neu1 reduziert Oberfl&auml;che Sialylation und Phagozytose wiederhergestellt. Weil Neu1-defizienten Zellen reduzierten Internalisierung der IgG-opsonized Schafe Erythrozyten zeigte w&auml;hrend der Bindung der Erythrozyten auf die Zellen bei 4 Grad C beibehalten, spekulieren wir, dass das Fehlen von Neu1 insbesondere Transduktion von Signalen aus der Fc-Rezeptoren f&uuml;r Immunglobulin G (FcgammaR) betroffen. In der Tat die Makrophagen aus den Neu1-defizienten M&auml;usen zeigten erh&ouml;hte Sialylation und beeintr&auml;chtigt die Phosphorylierung von FcgammaR sowie deutlich reduzierte Phosphorylierung von Syk-Kinase in Reaktion auf die Behandlung mit IgG-opsonized Perlen. Unsere Daten zufolge insgesamt die Zelle Oberfl&auml;che Neu1 der Phagozytose in Makrophagen und dendritischen Zellen durch Desialylation Oberfl&auml;che Rezeptoren, also aktiviert einen Beitrag zu ihrer funktionellen Integrit&auml;t.

Regulierung der Phagozytose in Makrophagen von Neuraminidase 1.

Anti-inflammatory activities of thymoquinone (TQ) have been demonstrated in in vitro and in vivo studies. However, the precise mechanism(s) of TQ in these anti-inflammatory activities is not well understood. Using a newly developed assay to detect sialidase activity in live macrophage cells (Glycoconj J doi: 10.1007/s10719-009-9239-8 ), here we show that TQ has no inhibitory effect on endotoxin lipopolysaccharide (LPS) induced sialidase activity in live BMC-2 macrophage cells. In contrast, the parent black seed oil (BSO) and another constituent of BSO para-cymene (p-CY) completely block LPS induced sialidase activity. All of these compounds had no effect on cell viability. On the other hand, TQ induces a vigorous sialidase activity in live BMC-2 macrophage cells in a dose dependent manner as well in live DC-2.4 dendritic cells, HEK-TLR4/MD2, HEK293, SP1 mammary adenocarcinoma cells, human WT and 1140F01 and WG0544 type I sialidosis fibroblast cells. Tamiflu (oseltamivir phosphate) inhibits TQ-induced sialidase activity in live BMC-2 cells with an IC(50) of 0.0194 microM compared to an IC(50) of 19.1 microM for neuraminidase inhibitor DANA (2-deoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic acid). Anti-Neu1, -2 and -3 antibodies have no inhibition of TQ-induced sialidase activity in live BMC-2 and human THP-1 macrophage cells but anti-Neu4 antibodies completely block this activity. There is a vigorous sialidase activity associated with TQ treated live primary bone marrow (BM) macrophage cells derived from WT and hypomorphic cathepsin A mice with a secondary Neu1 deficiency (NeuI KD), but not from Neu4 knockout (Neu4 KO) mice. Pertussis toxin (PTX), a specific inhibitor of Galphai proteins of G-protein coupled receptor (GPCR) and the broad range inhibitors of matrix metalloproteinase (MMP) galardin and piperazine applied to live BMC-2, THP-1 and primary BM macrophage cells completely block TQ-induced sialidase activity. These same inhibitory effects are not observed with the GM1 ganglioside specific cholera toxin subunit B (CTXB) as well as with CTX, tyrosine kinase inhibitor K252a, and the broad range GPCR inhibitor suramin. The specific inhibitor of MMP-9, anti-MMP-9 antibody and anti-Neu4 antibody, but not the specific inhibitor of MMP-3 completely block TQ-induced sialidase activity in live THP-1 cells, which express Neu4 and MMP-9 on the cell surface. Neu4 sialidase activity in cell lysates from TQ-treated live THP-1 cells desialylates natural gangliosides and mucin substrates. RT-PCR and western blot analyses reveal no correlation between mRNA and protein values for Neu3 and Neu4 in human monocytic THP-1 cells, suggesting for the first time a varied post-transcriptional mechanism for these two mammalian sialidases independent of TQ activation. Our findings establish an unprecedented activation of Neu4 sialidase on the cell surface by thymoquinone, which is derived from the nutraceutical black cumin oil. The potentiation of GPCR-signaling by TQ via membrane targeting of Galphai subunit proteins and matrix metalloproteinase-9 activation may be involved in the activation process of Neu4 sialidase on the cell surface.

Thymoquinone from nutraceutical black cumin oil activates Neu4 sialidase in live macrophage, dendritic, and normal and type I sialidosis human fibroblast cells via GPCR Galphai proteins and matrix metalloproteinase-9.

Entz&uuml;ndungshemmende Aktivit&auml;ten der Thymoquinone (TQ) ist in in-vitro und in vivo Studien bewiesen. Die genauen Mechanismen der TQ in diese entz&uuml;ndungshemmenden Aktivit&auml;ten ist jedoch nicht gut verstanden. Mit einer neu entwickelten Assay um Sialidase Aktivit&auml;t in live Makrophagen Zellen zu erreichen (Glycoconj J Doi: 10.1007/s10719-009-9239-8), hier zeigen wir, dass TQ keine hemmende Wirkung auf Endotoxin Lipopolysaccharid (LPS) induzierte Sialidase Aktivit&auml;t in lebenden Zellen der BMC-2-Makrophagen hat. Im Gegensatz dazu blockieren die &uuml;bergeordneten schwarz Kern&ouml;l (BSO) und ein weiterer Bestandteil des BSO Para-Cymol (p-CY) vollst&auml;ndig LPS-induzierte Sialidase Aktivit&auml;t. Alle diese Verbindungen hatten keine Auswirkung auf die Zellviabilit&auml;t. Auf der anderen Seite, TQ induziert eine kr&auml;ftige Sialidase-Aktivit&auml;t in lebenden Zellen der BMC-2-Makrophagen in gewissem Dosis abh&auml;ngige als auch in lebenden DC-2.4 dendritischen Zellen, HEK-TLR4/MD2, HEK293, SP1 Mamma Adenokarzinom Zellen, menschliche WT und 1140F01 und WG0544 Typ I Sialidose L929. Tamiflu (Oseltamivir-Phosphat) hemmt Sialidase TQ-induzierte Aktivit&auml;t in lebenden Zellen, den BMC-2 mit einem IC (50) der 0.0194 MicroM im Vergleich zu einem IC (50) von 19,1 MicroM f&uuml;r Neuraminidasehemmer DANA (2-deoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic S&auml;ure). Anti-Neu1,-2 und-3 Antik&ouml;rper haben keine Hemmung der TQ-induzierte Sialidase Aktivit&auml;t in lebenden BMC-2 und menschlichen THP-1 Makrophagen Zellen aber Anti-Neu4 Antik&ouml;rper vollst&auml;ndig blockieren diese Aktivit&auml;t. Es gibt eine kr&auml;ftige Sialidase Aktivit&auml;t im Zusammenhang mit TQ behandelt Leben prim&auml;re (BM) Makrophagen Knochenmarkzellen abgeleitet von WT und hypomorphen Kathepsin A-M&auml;use mit einem sekund&auml;ren Neu1-Mangel (NeuI KD), aber nicht von Neu4 (Neu4 KO) k.o.-M&auml;use. Pertussis-Toxin (PTX), ein spezifischer Hemmer von Galphai Proteinen von G-Protein-gekoppelte Rezeptor (GPCR) und die breite Palette-Inhibitoren von Matrix-Metalloproteasen (MMP)-Galardin und Piperazin auf Leben BMC-2 angewendet, THP-1 und prim&auml;re BM Makrophagen Zellen vollst&auml;ndig blockieren Sialidase TQ-induzierte Aktivit&auml;t. Diese gleichen hemmenden Effekte sind nicht mit der GM1 Ganglioside spezifischen Cholera Toxin Untereinheit B (CTXB) sowie mit CTX, Tyrosinkinase-Hemmer der K252a und die breite Palette GPCR Inhibitor Suramin beobachtet. Die spezifischen Inhibitor von MMP-9, Anti-MMP-9-Antik&ouml;rper und Anti-Neu4 Antik&ouml;rper, aber nicht die spezifischen Inhibitor der MMP-3 komplett blockieren Sialidase TQ-induzierte Aktivit&auml;t in lebenden Zellen der THP-1, welche Neu4 und MMP-9 auf der Zelloberfl&auml;che. Neu4 Sialidase Aktivit&auml;t in Zelllysate von TQ-behandelten Leben THP-1 Zellen Desialylates nat&uuml;rliche Ganglioside und Mucin-Substrate. RT-PCR und western-Blot-Analysen zeigen keine Korrelation zwischen mRNA und Protein-Werte f&uuml;r Neu3 und Neu4 in humanen monozyt&auml;ren THP-1-Zellen, schl&auml;gt zum ersten Mal einen abwechslungsreichen Posttranskriptionale Mechanismus f&uuml;r diese zwei S&auml;ugetier-Sialidases unabh&auml;ngig von TQ-Aktivierung. Unsere Sachaufkl&auml;rung eine beispiellose Aktivierung des Neu4 Sialidase auf der Zelloberfl&auml;che von Thymoquinone, die von den Nutraceutical Schwarzk&uuml;mmel&ouml;l abgeleitet ist. Die Potenzierung von GPCR-Signalisierung von TQ &uuml;ber die Membran auf der Galphai-Untereinheit Proteine und Matrix Metalloprotease-9-Aktivierung kann bei der Aktivierung von Neu4 Sialidase auf der Zelloberfl&auml;che hinzugezogen werden.

Thymoquinone von Nutraceutical Schwarzk&uuml;mmel&ouml;l Neu4 Sialidase im Leben Makrophagen, dendritischen und normale aktiviert und Typ I Sialidose menschlichen L929 via GPCR Galphai Proteine und Matrix-Metalloproteasen-9.

Neurotrophin-induced Trk tyrosine kinase receptor activation and neuronal cell survival responses have been reported to be under the control of a membrane associated sialidase. Here, we identify an unprecedented membrane sialidase mechanism initiated by nerve growth factor (NGF) binding to TrkA to potentiate GPCR-signaling via membrane Galphai subunit proteins and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) activation to induce Neu1 sialidase activation in live primary neurons and TrkA- and TrkB-expressing cell lines. Central to this process is that Neu1/MMP-9 complex is bound to TrkA on the cell surface of naÃ¯ve primary neurons and TrkA-expressing cells. Tamiflu completely blocks this sialidase activity in live TrkA-PC12 cells treated with NGF with an IC(50) of 3.876 microM with subsequent inhibition of Trk activation in primary neurons and neurite outgrowth in TrkA-PC12 cells. Our findings uncover a Neu1 and MMP-9 cross-talk on the cell surface that is critically essential for neurotrophin-induced Trk tyrosine kinase receptor activation and cellular signaling.

Neu1 sialidase and matrix metalloproteinase-9 cross-talk is essential for neurotrophin activation of Trk receptors and cellular signaling.

Neurotrophin-induzierte Trk Tyrosin Kinase-Aktivierung und neuronale Zelle &uuml;berleben Antworten berichtet von einer Membran verbundenen Sialidase gesteuert werden. Hier identifizieren wir einen beispiellose Membran Sialidase Mechanismus initiierten Nerv Wachstumfaktor (NGF) binden an 1q21 zu potenzieren von GPCR-Signalisierung &uuml;ber Membrane Galphai Untereinheit Proteine und Matrix Metalloprotease-9 (MMP-9) Aktivierung Neu1 Sialidase Aktivierung im Leben prim&auml;re Neuronen und Zelllinien 1q21 und TrkB-Ausdr&uuml;cken zu veranlassen. Zentrales Element dieses Prozesses ist, dass Neu1/MMP-9 Komplex auf der Zelloberfl&auml;che von naiven prim&auml;re Neuronen und 1q21-Ausdruck Zellen 1q21 gebunden ist. Tamiflu blockiert vollst&auml;ndig Sialidase T&auml;tigkeit in lebenden 1q21-PC12 Zellen mit NGF mit IC (50 ein) von 3.876 MicroM mit nachfolgenden Hemmung der Trk-Aktivierung im prim&auml;ren Neuronen und Neurit Auswuchs in 1q21-PC12 Zellen behandelt. Unsere Erkenntnisse aufdecken ein Neu1 und MMP-9 Nebensprechen auf der Zelloberfl&auml;che, die kritisch f&uuml;r Neurotrophin-induzierte Trk Tyrosin Kinase-Aktivierung und zellularen Signalisierens wichtig.

Neu1 Sialidase und Matrix-Metalloproteasen-9 Nebensprechen essentiell f&uuml;r Neurotrophin-Aktivierung von Trk-Rezeptoren und zellulare signalisieren.

Thymoquinone (TQ) derived from the nutraceutical black cumin oil has been reported to be a novel agonist of Neu4 sialidase activity in live cells (Glycoconj J DOI 10.1007/s10719-010-9281-6). The activation of Neu4 sialidase on the cell surface by TQ was found to involve GPCR-signaling via membrane targeting of GÎ±i subunit proteins and matrix metalloproteinase-9 activation. Contrary to other reports, TQ had no anti-inflammatory effects in vitro. Here, we show that MyD88/TLR4 complex formation and subsequent NFÎºB activation are induced by the Neu4 activity associated with TQ-stimulated live primary bone marrow (BM) macrophage cells from WT and Neu1-deficient mice, HEK-TLR4/MD2 cells and BMC-2 macrophage cell line but not with primary macrophage cells from Neu4-knockout mice. Tamiflu (oseltamivir phosphate), pertussis toxin (PTX), a specific inhibitor of GÎ±i proteins of G-protein coupled receptor (GPCR) and the broad range inhibitor of matrix metalloproteinase (MMP) galardin applied to live primary BM macrophage cells completely block TQ-induced MyD88/TLR4 complex formation. Using immunocytochemistry and western blot analyses, Tamiflu, galardin and PTX inhibit NFÎºB activation induced by Neu4 activity associated with TQ-stimulated BMC-2 cells, HEK-TLR4/MD2 cells and primary BM macrophages from WT mice. EMSA analyses on HEK-TLR4/MD2 nuclear cell extracts confirm the nuclear localization and DNA binding of TQ-induced NFÎºB activation in a biphasic manner within 30Â min. Co-immunoprecipitation experiments reveal for the first time that MMP-9 may be an important intermediate link in the TQ-induced Neu4 activity circuitously targeting TLR4 receptors. Central to this process is that Neu4 forms a complex with MMP-9, which is already bound to TLR4 receptors. Fluorescence spectrophotometer analyses of live CD14-THP1 cells treated with TQ show Neu4 sialidase activity over 5Â min. Using flow cytometry analyses, CD14-THP1 cells treated with TQ express stable protein levels of Neu4, TLR4 and MMP9 on the cell surface over 30Â min except for a marked diminution of MMP9 at 15Â min. Using cytokine array profiling analyses of serum, Neu4-knockout mice respond poorly to TQ in producing pro-inflammatory cytokines and chemokines after 5-h treatment compared to the wild-type or hypomorphic cathepsin A mice with a secondary 90% Neu1 deficient mice. Our findings establish an unprecedented signaling paradigm for TQ-induced Neu4 sialidase activity. It signifies that MMP-9 forms an important molecular signaling platform in complex with TLR4 receptors at the ectodomain and acts as the intermediate link for TQ-induced Neu4 sialidase in generating a functional receptor with subsequent NFÎºB activation and pro-inflammatory cytokine production in vivo.

Thymoquinone-induced Neu4 sialidase activates NFÎºB in macrophage cells and pro-inflammatory cytokines in vivo.

Thymoquinone (TQ) abgeleitet vom Nutraceutical Schwarzk&uuml;mmel&ouml;l wurde berichtet, ein neuartiges Agonist Neu4 Sialidase Aktivit&auml;t in lebenden Zellen (Glycoconj J DOI 10.1007/s10719-010-9281-6) sein. Die Aktivierung des Neu4 Sialidase auf der Zelloberfl&auml;che von TQ wurde festgestellt, dass GPCR-Signalisierung &uuml;ber die Membran auf der G&alpha;i-Untereinheit Proteine und Matrix Metalloprotease-9-Aktivierung beinhalten. Im Gegensatz zu anderen Berichten hatte TQ keine entz&uuml;ndungshemmende Wirkung, die in-vitro. Hier zeigen wir, da&szlig; MyD88/TLR4-Komplexbildung und anschlie&szlig;ende NF&kappa;B-Aktivierung der Neu4 Aktivit&auml;t im Zusammenhang mit TQ-stimuliert Leben prim&auml;re (BM) Makrophagen Knochenmarkzellen von WT und Neu1-defizienten M&auml;usen, HEK-TLR4/MD2-Zellen und Makrophagen-Zelllinie BMC-2 aber nicht mit prim&auml;ren Makrophagen Zellen von Neu4-Knockout-M&auml;usen hervorruft. Tamiflu (Oseltamivir-Phosphat), Pertussis-Toxin (PTX), einen spezifischen Hemmer von G&alpha;i Proteinen von G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCR) und die breite Palette-Inhibitor der Matrix-Metalloproteasen (MMP)-Galardin angewendet, um prim&auml;re BM Makrophagen Zellen vollst&auml;ndig Block TQ-induzierte MyD88/TLR4-Komplexbildung zu leben. Mit Immunzytochemie und western-Blot Analysen, hemmen Tamiflu, Galardin und PTX NF&kappa;B-Aktivierung von Neu4 Aktivit&auml;t im Zusammenhang mit TQ-stimuliert BMC-2 Zellen, HEK-TLR4/MD2 Zellen und prim&auml;re BM Makrophagen aus WT M&auml;use induziert. EMSA Analysen auf HEK-TLR4/MD2 atomare Zelle, Extrakte best&auml;tigen, dass die nukleare Lokalisierung und DNA-Bindung der TQ-induzierte NF&kappa;B-Aktivierung in gewissem biphasische innerhalb 30 min. Co-Immunopr&auml;zipitation Experimente zum ersten Mal zu offenbaren, dass MMP-9 m&ouml;glicherweise ein wichtiges Zwischenglied in der TQ-induzierte Neu4-Aktivit&auml;t auf Umwegen TLR4-Rezeptoren. Zentrale zu diesem Prozess Neu4 bildet einen Komplex mit MMP-9, die bereits an TLR4-Rezeptor gebunden ist. Fluoreszenz-Spektralphotometer-Analysen von lebenden Zellen in Verwendung CD14-THP1 behandelt mit TQ zeigen Neu4 Sialidase Aktivit&auml;t mehr als 5 min. Using flie&szlig;en Cytometry Analysen, Verwendung CD14-THP1 Zellen behandelt mit TQ ausdr&uuml;ckliche stabilen Protein-Ebene Neu4, TLR4 und MMP9 auf der Zelle Oberfl&auml;che &amp;gt; 30 min bis auf eine markierte Verringerung der MMP9 bei 15 min. Using Cytokine Array Profilerstellung Analysen von Serum, Neu4-Knockout-M&auml;usen reagieren schlecht auf TQ Produktion Pro-inflammatorische Zytokine und Chemokine nach 5-h-Behandlung im Vergleich zu den Wildtyp oder hypomorphen Kathepsin A M&auml;use mit einer sekund&auml;ren 90 % Neu1 unzul&auml;nglichen M&auml;usen. Unsere Sachaufkl&auml;rung eine beispiellose Signalling Paradigma f&uuml;r TQ-induzierte Neu4 Sialidase Aktivit&auml;t. Es bedeutet, dass MMP-9 eine wichtige Molekulare Signalling-Plattform im Komplex mit TLR4-Rezeptoren an den APPs&alpha; bildet und als Zwischenglied f&uuml;r TQ-induzierte Neu4 Sialidase fungiert bei der Erzeugung eines funktionellen Rezeptors mit anschlie&szlig;ende NF&kappa;B-Aktivierung und Pro-inflammatorische Zytokin-Produktion in-vivo.

Thymoquinone induziert Neu4 Sialidase aktiviert NF&kappa;B in Makrophagen Zellen und Pro-inflammatorische Zytokine in-vivo.

The signaling pathways of mammalian Toll-like receptors (TLRs) are well characterized, but the precise mechanism(s) by which TLRs are activated upon ligand binding remains poorly defined. Recently, we reported a novel membrane sialidase-controlling mechanism that depends on ligand binding to its TLR to induce mammalian neuraminidase-1 (Neu1) activity, to influence receptor desialylation, and subsequently to induce TLR receptor activation and the production of nitric oxide and proinflammatory cytokines in dendritic and macrophage cells. The Î±-2,3-sialyl residue of TLR was identified as the specific target for hydrolysis by Neu1. Here, we report a membrane signaling paradigm initiated by endotoxin lipopolysaccharide (LPS) binding to TLR4 to potentiate G protein-coupled receptor (GPCR) signaling via membrane GÎ±(i) subunit proteins and matrix metalloproteinase-9 (MMP9) activation to induce Neu1. Central to this process is that a Neu1-MMP9 complex is bound to TLR4 on the cell surface of naive macrophage cells. Specific inhibition of MMP9 and GPCR GÎ±(i)-signaling proteins blocks LPS-induced Neu1 activity and NFÎºB activation. Silencing MMP9 mRNA using lentivirus MMP9 shRNA transduction or siRNA transfection of macrophage cells and MMP9 knock-out primary macrophage cells significantly reduced Neu1 activity and NFÎºB activation associated with LPS-treated cells. These findings uncover a molecular organizational signaling platform of a novel Neu1 and MMP9 cross-talk in alliance with TLR4 on the cell surface that is essential for ligand activation of TLRs and subsequent cellular signaling.

Neu1 sialidase and matrix metalloproteinase-9 cross-talk is essential for Toll-like receptor activation and cellular signaling.

Die Signalwege S&auml;ugetier-Toll-Like Rezeptoren (TLRs) sind gut charakterisiert durch die TLRs bei Ligand-Bindung bleibt schlecht definierten aktiviert sind, aber die genauen Mechanismen. Vor kurzem berichteten wir einen neuartigen Membran Sialidase-Steuerung Mechanismus, der Ligand-Bindung an seine TLR S&auml;ugetier-Neuraminidase-1 (Neu1) Aktivit&auml;t, veranlassen Rezeptor Desialylation zu beeinflussen, und anschlie&szlig;end TLR-Aktivierung und die Produktion von Stickstoffmonoxid und Proinflammatory Cytokines in dendritischen induzieren abh&auml;ngt und Makrophagen-Zellen. Neu1 nannte als das spezifische Ziel der Hydrolyse &alpha;-2,3-Sialyl R&uuml;ckst&auml;nde von TLR. Hier berichten wir &uuml;ber eine Membran, die Signalisierung Paradigma von Endotoxin Lipopolysaccharid (LPS) Bindung an TLR4 um G-Protein-gekoppelter Rezeptor (GPCR) Signalisierung durch die Membran G&alpha;(i) Untereinheit Proteine und Matrix Metalloprotease-9 (MMP9) Aktivierung Neu1 induzieren potenzieren initiiert. Zentrales Element dieses Prozesses ist, dass ein Neu1-MMP9-Komplex auf der Zelloberfl&auml;che naiver Makrophagen Zellen TLR4 gebunden ist. Spezifische Hemmung der MMP9 und GPCR G&alpha; (i)-Signalisierung Proteine Bl&ouml;cke Neu1 LPS-induzierte Aktivit&auml;t und NF&kappa;B-Aktivierung. Unterdr&uuml;ckender MMP9 mRNA mit Lentiviren MMP9 ShRNA Transduktion oder SiRNA Transfektion von Zellen Makrophagen und MMP9 Zellen Knock-out-prim&auml;ren Makrophagen deutlich reduzierten Neu1 Aktivit&auml;t und NF&kappa;B-Aktivierung LPS behandelten Zellen zugeordnet. Diese Erkenntnisse aufdecken eine molekulare organisatorische Signalling Plattform &uuml;ber eine neuartige Neu1 und MMP9 Nebensprechen im B&uuml;ndnis mit TLR4 auf der Zelloberfl&auml;che, die notwendig f&uuml;r Ligand Aktivierung von TLR und nachfolgende zellulares signalisieren.

Article	Year
Sequences intervening between the core packaging determinants are dispensable for maintaining the packaging potential and propagation of feline immunodeficiency virus transfer vector RNAs. Journal of virology\| PubMed ID: 16227303	2005
Close proximity of the MPMV CTE to the polyadenylation sequences is important for efficient function in the subgenomic context. Virus research\| PubMed ID: 15351494	2004
Relative activity of the feline immunodeficiency virus promoter in feline and primate cell lines. Microbes and infection / Institut Pasteur\| PubMed ID: 15725384	2005
Both the 5' and 3' LTRs of FIV contain minor RNA encapsidation determinants compared to the two core packaging determinants within the 5' untranslated region and gag. Microbes and infection / Institut Pasteur\| PubMed ID: 16513389	2006
Trypanosome trans-sialidase mediates neuroprotection against oxidative stress, serum/glucose deprivation, and hypoxia-induced neurite retraction in Trk-expressing PC12 cells. Glycobiology\| PubMed ID: 17389653	2007
Role of a heterologous retroviral transport element in the development of genetic complementation assay for mouse mammary tumor virus (MMTV) replication. Virology\| PubMed ID: 19157480	2009
Dependence of pathogen molecule-induced toll-like receptor activation and cell function on Neu1 sialidase. Glycoconjugate journal\| PubMed ID: 19430901	2009
Neu1 desialylation of sialyl alpha-2,3-linked beta-galactosyl residues of TOLL-like receptor 4 is essential for receptor activation and cellular signaling. Cellular signalling\| PubMed ID: 19796680	2010
Regulation of phagocytosis in macrophages by neuraminidase 1. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 19889639	2010
Thymoquinone from nutraceutical black cumin oil activates Neu4 sialidase in live macrophage, dendritic, and normal and type I sialidosis human fibroblast cells via GPCR Galphai proteins and ... Glycoconjugate journal\| PubMed ID: 20213245	2010
Neu1 sialidase and matrix metalloproteinase-9 cross-talk is essential for neurotrophin activation of Trk receptors and cellular signaling. Cellular signalling\| PubMed ID: 20347965	2010
Thymoquinone-induced Neu4 sialidase activates NFÎºB in macrophage cells and pro-inflammatory cytokines in vivo. Glycoconjugate journal\| PubMed ID: 20697956	2010
Neu1 sialidase and matrix metalloproteinase-9 cross-talk is essential for Toll-like receptor activation and cellular signaling. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 21873432	2011

Preethi Jayanth

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