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A Visual Description of the Dissection of the Cerebral Surface Vasculature and Associated Meninges and the Choroid Plexus from Rat Brain

This video presentation was created to show a method of harvesting the two most important highly vascular structures, not residing within the brain ...

One of the limitations of transgenesis is low efficiency. In this study, we generated transgenic mice harboring the enhanced green fluorescent protein (EGFP) gene, under the control of chicken-beta-actin promoter and cytomegalovirus enhancer, using two approaches and compared their efficiencies. One involved culture of EGFP-injected embryos developing through EGFP-expressing "green" blastocysts, followed by their transfer to uterus. The second was oviductal-transfer of EGFP-injected-eggs. Embryo culture-based-transgenesis (ECBT) produced 100% transgenic mice, unlike the second approach. Moreover, ECBT required reduced number of recipients and markedly increased pregnancy rates. Of the nine founders, seven exhibited ubiquitous EGFP-expression, one (GU1) was a mosaic and the other (G18) was non-expressing. The molecular basis for this was attributed to repeat-induced gene silencing, since the G18 had a high copy number (approximately 99/genome) of the non-mutated and non-rearranged EGFP-transgene integrated at a single site. Our results show the superiority of ECBT over the conventional oviductal approach for generating transgenic "green" mice.

Embryo culture-based generation of enhanced green fluorescent protein-transgenic mice.

Eine Beschr&auml;nkung der Transgenese ist die geringe Effizienz. In dieser Studie haben wir generierten transgene M&auml;use beherbergen das verbesserte gr&uuml;n fluoreszierendes Protein (EGFP)-Gen unter der Kontrolle der Huhn-Beta-Actin Projekttr&auml;ger und Zytomegalievirus-Enhancer, mit beiden Ans&auml;tzen und verglichen ihre Effizienz. Einer beteiligt Kultur EGFP gesch&auml;umtes Embryonen entwickeln durch EGFP-Ausdr&uuml;cken &quot;gr&uuml;n&quot; Blastozysten, gefolgt von ihrer &Uuml;bertragung in Geb&auml;rmutter. Der zweite war oviductal-&Uuml;bertragung von EGFP-gespritzt-Eier. Embryo Kultur-Basis-Transgenese (ECBT) produziert 100 % transgene M&auml;use, im Gegensatz zu den zweiten Ansatz. Zudem reduziert ECBT erforderliche Anzahl von Empf&auml;ngern und deutlich erh&ouml;hte Schwangerschaftsraten. Der neun Gr&uuml;nder sieben ausgestellt allgegenw&auml;rtigen EGFP-Expression, eine (GU1) war ein Mosaik und die anderen (G18) wurde nicht zum Ausdruck bringen. Molekulare Grundlage hierf&uuml;r war zur&uuml;ckzuf&uuml;hren auf Gen induziert durch Wiederholung zum Schweigen, da die G18 hatte eine hohe Kopie (ca. 99/Genom) die nicht mutiert und nicht neu geordnet-EGFP-Transgene integriert an einem einzigen Standort. Unsere Ergebnisse zeigen die &Uuml;berlegenheit des ECBT gegen&uuml;ber dem konventionellen oviductal Ansatz zur Generierung von Transgene M&auml;usen der &quot;gr&uuml;ne&quot;.

Embryo kulturbasierte Generation erweiterte gr&uuml;n fluoreszierendes Protein-transgenen M&auml;usen.

Kennedy's disease is a degenerative disorder of motor neurons caused by the expansion of a glutamine tract near the amino terminus of the androgen receptor (AR). Ligand binding to the receptor is associated with several post-translational modifications, but it is poorly understood whether these affect the toxicity of the mutant protein. Our studies now demonstrate that mutation of lysine residues in wild-type AR that are normally acetylated in a ligand-dependent manner mimics the effects of the expanded glutamine tract on receptor trafficking, misfolding, and aggregation. Mutation of lysines 630 or 632 and 633 to alanine markedly delays ligand-dependent nuclear translocation. The K632A/K633A mutant also undergoes ligand-dependent misfolding and aggregation similar to the expanded glutamine tract AR. This acetylation site mutant exhibits ligand-dependent 1C2 immunoreactivity, forms aggregates that co-localize with Hsp40, Hsp70, and the ubiquitin-protein isopeptide ligase (E3) ubiquitin ligase carboxyl terminus of Hsc70-interacting protein (CHIP), and inhibits proteasome function. Ligand-dependent nuclear translocation of the wild-type receptor and misfolding and aggregation of the K632A/K633A mutant are blocked by radicicol, an Hsp90 inhibitor. These data identify a novel role for the acetylation site as a regulator of androgen receptor subcellular distribution and folding and indicate that ligand-dependent aggregation is dependent upon intact Hsp90 function.

Androgen receptor acetylation site mutations cause trafficking defects, misfolding, and aggregation similar to expanded glutamine tracts.

Kennedy-Krankheit ist eine degenerative Erkrankung von Motoneuronen, die durch den Ausbau des ein Glutamin-Trakt nahe der amino-Station von der Androgenrezeptor (AR). Ligand-Bindung an den Rezeptor mehrere &Uuml;bersetzungs&auml;nderungen zugeordnet ist, aber es ist schlecht verstanden, ob diese die Toxizit&auml;t des mutierten Proteins beeinflussen. Unsere Studien zeigen nun, dass Mutation von Lysin-R&uuml;ckst&auml;nden in Wildtyp AR, die normalerweise in gewissem Sinne Ligand-abh&auml;ngige acetylierte sind die Auswirkungen des erweiterten Glutamin Trakt auf Rezeptor Menschenhandel misfolding und Aggregation imitiert. Mutation von Lysin 630 oder 632 und 633 zu Alanin verz&ouml;gert deutlich Ligand-abh&auml;ngigen nuklearen Translokation. Der K632A/K633A-Mutant erf&auml;hrt auch Ligand-abh&auml;ngige misfolding und Aggregation &auml;hnlich den erweiterten Glutamin-Trakt AR. Diese Acetylierung Website mutant Exponate Ligand-abh&auml;ngige 1 2 Immunoreactivity, Formen-Aggregate, die co-localize mit Hsp40, Hsp70 und das Ubiquitin-Protein Isopeptid Ligase (E3) Ubiquitin Ligase Karboxyl-Terminus des Proteins Hsc70-Interaktion (CHIP), und hemmt Proteasom-Funktion. Ligand-abh&auml;ngigen nuklearen Translokation der Wildtyp Rezeptor und misfolding und Aggregation von den K632A/K633A-Mutanten werden von Radicicol, ein Hsp90-Hemmer blockiert. Diese Daten identifizieren eine neuartige Rolle f&uuml;r die Acetylierung-Website als Regulator der Androgen-Rezeptor subzellul&auml;re Verteilung und Falten und anzugeben, dass Ligand-abh&auml;ngige Aggregation intakt Hsp90 Funktion abh&auml;ngig ist.

Androgen-Rezeptor Acetylierung Website Mutationen verursachen Menschenhandel M&auml;ngel misfolding und Aggregation &auml;hnlich dem erweiterten Glutamin Traktate.

Sperm capacitation is correlated with acquisition of fertilizing ability, and the molecular events underlying this process are only beginning to be understood. A number of membrane changes associated with capacitation have been documented. In this study we used lectin probes to identify changes in glycoprotein localization as a result of capacitation of mouse sperm. Eight lectins (LEA, PSA, PNA, AAA, UEA-1, WGA, STA, and TPA) stained regions of the mouse sperm head, tail, or both. No changes in tail staining patterns were detected when sperm were incubated under capacitating conditions. In contrast, 7 of 8 lectins tested showed clear shifts in staining patterns in the sperm head as a result of incubation under capacitating conditions. When staining patterns were quantified, a distinct heterogeneity within the sperm population was observed. Each lectin displayed 3 distinct staining patterns in both uncapacitated and capacitated sperm samples. The least common pattern represented the acrosome-reacted (AR) pattern, as independently assessed by lectin staining of ionophoretreated sperm that were >95% AR as judged by Coomassie staining. However, a reciprocal shift in the two predominant staining patterns was correlated with capacitation and suggests that changes in distribution of cell surface proteins during capacitation constitute part of the molecular changes which result in changes in sperm function acquired during this process.

Sperm membrane dynamics assessed by changes in lectin fluorescence before and after capacitation.

Kapazitation der Spermien ist korreliert mit Erwerb der F&auml;higkeit zu befruchten, und die molekularen Ereignisse zugrunde liegen dabei nur zu verstehen beginnen. Eine Reihe von Membran-&Auml;nderungen, die Kapazitation zugeordnet wurden dokumentiert. In dieser Studie haben wir Lektin-Sonden verwendet, um &Auml;nderungen in der Glykoprotein-Lokalisierung durch Kapazitation der Spermien Maus zu identifizieren. Acht Lektine (LEA, PSA, PNA, AAA, UEA-1, WGA, STA und TPA) gef&auml;rbt Regionen von der Maus Sperma Kopf, Schwanz oder beides. Keine &Auml;nderungen im Schwanz Beflecken Muster wurden erkannt, wenn Samenzellen unter capacitating Bedingungen inkubiert wurden. 7 Von 8 Lektine getestet zeigte dagegen klare Verschiebungen Beflecken Muster in den Kopf der Spermien durch Inkubation unter capacitating Bedingungen. Wenn die F&auml;rbung Muster beziffert wurden, wurde eine deutliche Heterogenit&auml;t innerhalb der Sperma-Bev&ouml;lkerung beobachtet. Jede Lektin 3 unterschiedliche F&auml;rbung Muster in beide uncapacitated und capacitated Sperma Proben angezeigt. Das kleinste gemeinsame Muster vertreten das Akrosom reagiert (AR)-Muster, so unabh&auml;ngig von Lektin F&auml;rbung der Ionophoretreated Spermien, die waren bewertet &gt; 95 % AR Schreibraten von Coomassie-F&auml;rbung. Jedoch eine gegenseitige Verschiebung in den zwei vorherrschende F&auml;rbung Muster war korreliert mit Rechtsf&auml;higkeit und legt nahe, dass Ver&auml;nderungen in der Verteilung der Zelle Oberfl&auml;che Proteine w&auml;hrend Kapazitation Teil der molekularen &Auml;nderungen darstellen, die &Auml;nderungen in der Spermienfunktion erworben w&auml;hrend dieses Prozesses f&uuml;hren.

Sperma Membrandynamik &Auml;nderungen Lektin Fluoreszenz vor und nach der Rechtsf&auml;higkeit beurteilt.

Kennedy disease, a degenerative disorder caused by an expanded glutamine tract, is mediated by misfolding of the mutant androgen receptor (AR) protein, a process that may disrupt proteasome function. We hypothesized that this might lead to endoplasmic reticulum (ER) stress and induction of the unfolded protein response (UPR), a complex physiologic pathway that regulates cell survival. To test this hypothesis, we used aminoterminal fragments of wild type (AR16Q) or mutant (AR112Q) AR that triggered glutamine length-dependent cell death and activated an ER stress-inducible promoter. To evaluate the role of the UPR, we examined the contributions of three proximal sensors of ER stress: activating transcription factor 6 (ATF6), inositol requiring 1 (IRE1), and PKR-like endoplasmic reticulum kinase (PERK). AR112Q toxicity was significantly increased by a dominant negative ATF6 mutant and significantly decreased by a constitutively active ATF6 mutant, indicating that ATF6 promoted cell survival. In contrast, co-transfection with three separate IRE1alpha dominant negative mutants failed to alter glutamine length-dependent toxicity, suggesting that this arm of the UPR did not significantly affect AR112Q induced cell death. Activation of PERK, an ER transmembrane protein that functions as the third proximal UPR sensor, promoted glutamine length-dependent toxicity. Although nuclear localization sequence- and nuclear export sequence-targeted proteins both activated the UPR, this pathway more potently influenced toxicity when proteins were targeted to the cytoplasm. Taken together, our data demonstrate that the UPR is activated in cells expressing long glutamine tracts and that this pathway modulates polyglutamine toxicity.

The unfolded protein response modulates toxicity of the expanded glutamine androgen receptor.

Kennedy-Krankheit, eine degenerative Erkrankung, verursacht durch eine erweiterte Glutamin-Trakt, wird vermittelt durch misfolding der mutierten Androgen-Rezeptor (AR)-Protein, ein Prozess, der Proteasom-Funktion st&ouml;ren kann. Wir die Hypothese f&uuml;hren k&ouml;nnte, Endoplasmatisches Reticulum (ER) Stress und Induktion der entfaltet Protein Antwort (UPR), einen komplexen physiologischen Weg, das &Uuml;berleben der Zelle reguliert. Um diese Hypothese zu testen, verwendeten wir eine Fragmente der Wildtyp (AR16Q) oder Mutant (AR112Q) AR die Glutamin L&auml;nge-abh&auml;ngige Zelltod ausgel&ouml;st und aktiviert ein ER-Spannung durch Induktion-F&ouml;rderer. Um die Rolle der UPR zu bewerten, pr&uuml;fen wir die Beitr&auml;ge der drei proximalen Sensoren ER Stress: Aktivierung der Transkription Faktor 6 (ATF6), Inosit, 1 (IRE1) und PKR-wie Endoplasmatisches Reticulum Kinase (PERK) erfordern. AR112Q Toxizit&auml;t war deutlich erh&ouml;ht durch eine dominante negative ATF6 mutierte und deutlich verringerten konstitutiv aktive ATF6 Mutanten, darauf hinweist, dass ATF6 Zelle &uuml;berleben gef&ouml;rdert. Im Gegensatz dazu konnte Co-transfection mit drei separaten IRE1alpha dominante negative Mutanten &auml;ndern Glutamin L&auml;nge-abh&auml;ngige Toxizit&auml;t, was darauf hindeutet, dass dieser Arm des UPR AR112Q induzierte Zelltod nicht wesentlich beeinflussten. Aktivierung von PERK, ein ER-Transmembranprotein, das als der dritten proximalen UPR-Sensor dient bef&ouml;rdert Glutamin L&auml;nge-abh&auml;ngige Toxizit&auml;t. Obwohl nukleare Lokalisierung Sequenz und nukleare Export Sequenz gezielt aktiviert beide Proteine UPR, dieser Weg mehr stark beeinflusst-Toxizit&auml;t, wenn Proteine zu des Zytoplasmas gerichtet waren. Zusammengenommen zeigen unsere Daten, dass UPR in Zellen auszudr&uuml;cken lange Glutamin Traktate aktiviert ist und dass diese Option bei Polyglutamin-Toxizit&auml;t moduliert.

Die Antwort entfaltet Protein moduliert Toxizit&auml;t von den erweiterten Glutamin Androgen-Rezeptor.

The molecular chaperone hsp90 has emerged as an important therapeutic target in cancer and neurodegenerative diseases, including the polyglutamine expansion disorders, because of its ability to regulate the activity, turnover and trafficking of many proteins. For neurodegenerative disorders associated with protein aggregation, the rationale has been that inhibition of hsp90 by geldanamycin and related compounds activates heat shock factor 1 (HSF1) to induce the production of the chaperones hsp70 and hsp40 that promote disaggregation and protein degradation. However, we show here that geldanamycin blocks the development of aggregates of the expanded glutamine androgen receptor (AR112Q) of Kennedy disease in Hsf1(-/-) mouse embryonic fibroblasts where these chaperones are not induced. Geldanamycin is additionally known to inhibit hsp90-dependent protein trafficking and to promote proteasomal degradation of client proteins. Overexpression of the hsp90 cochaperone p23 also promotes AR112Q degradation, and inhibits both AR trafficking and AR112Q aggregation without altering levels of hsp70 or hsp40. The hsp90-dependent trafficking mechanism has been defined, and it is shown that key immunophilin (IMM) components of the trafficking machinery are present in polyglutamine aggregates in cell and mouse models of Kennedy disease. Our results indicate that inhibition of the hsp90-dependent trafficking mechanism prevents aggregation of the expanded glutamine androgen receptor, thereby opening a variety of novel therapeutic approaches to these neurodegenerative disorders.

Pharmacologic and genetic inhibition of hsp90-dependent trafficking reduces aggregation and promotes degradation of the expanded glutamine androgen receptor without stress protein induction.

Die molekularen Chaperon hsp90 entstanden als wichtiges therapeutisches Ziel bei Krebs und neurodegenerativen Krankheiten, einschlie&szlig;lich der bei Polyglutamin-Ausbau-Erkrankungen, wegen seiner F&auml;higkeit, die Aktivit&auml;t zu regulieren Umsatz und Menschenhandel viele Proteine. F&uuml;r Neurodegenerative Erkrankungen Proteinanh&auml;ufung zugeordnet wurde die Begr&uuml;ndung, dass die Hemmung der hsp90 von Geldanamycin und verwandte Verbindungen aktiviert Hitze-Schock-Faktor 1 (HSF1) veranlassen die Produktion der Chaperone hsp70 und hsp40, die Entzweiung und Proteinabbau zu f&ouml;rdern. Aber wir zeigen hier, dass Geldanamycin blockiert die Entwicklung der Aggregate von den erweiterten Glutamin Androgen-Rezeptor (AR112Q) der Kennedy-Krankheit in M&auml;useembryonalen f&uuml;r die Hsf1(-/-) wo diese Chaperone nicht herbeigef&uuml;hrt werden. Geldanamycin ist zus&auml;tzlich hsp90-abh&auml;ngige Protein Menschenhandel zu hemmen und zur F&ouml;rderung der Proteasomal Abbau von Client-Proteine bekannt. Eine &Uuml;berexpression von hsp90-Cochaperone-p23 auch f&ouml;rdert AR112Q Abbau- und AR Menschenhandel und AR112Q Aggregation ohne Ver&auml;nderung von hsp70 oder hsp40 hemmt. Der Menschenhandel hsp90-abh&auml;ngige-Mechanismus definiert wurde und nachgewiesen wird, dass wichtige Immunophilin (IMM) Bestandteile der Menschenhandel Maschinerie in bei Polyglutamin-Aggregate in Zelle und Maus-Modellen der Kennedy-Krankheit vorliegen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Hemmung des Menschenhandels hsp90-abh&auml;ngige Mechanismus verhindert die Aggregation von der erweiterten Glutamin Androgenrezeptor, dadurch &ouml;ffnen verschiedene neuartige therapeutische Ans&auml;tze f&uuml;r diese neurodegenerativen Erkrankungen.

Pharmakologische und genetische Hemmung des Menschenhandels hsp90-abh&auml;ngige reduziert Aggregation und f&ouml;rdert Abbau von der erweiterten Glutamin Androgenrezeptor ohne Stress-Protein-Induktion.

Eines der Markenzeichen von S&auml;ugetier-Samenzellen Kapazitation ist der Verlust des Cholesterins von der Plasmamembran. Cholesterin wurde die Bildung von Waschmittel l&ouml;slich Membrane Microdomains in vielen Zelltypen zugeordnet, und Spermien von verschiedenen S&auml;ugetierarten sind gezeigt worden, um reinigungsresistente Membranen (DRMs) enthalten. Die &Auml;nderung in Cholesterin-Zusammensetzung der Plasmamembran Sperma w&auml;hrend Kapazitation wirft die Frage auf, ob die von DRM-Systemen w&auml;hrend dieses Vorgangs ge&auml;ndert werden. In dieser Studie untersuchten wir Ver&auml;nderungen in Protein-Zusammensetzung von DRM-Systemen von uncapacitated oder capacitated Maus Spermien isoliert. TX-100 unl&ouml;sliche Membranen wurden fraktioniert von Saccharose Flotation-Gradienten-Zentrifugierung von West- und Lektin Beflecken analysiert und Kapazitation-bezogene Unterschiede in Protein Zusammensetzung wurden identifiziert. Nach Kapazitation zog die Waschmittel l&ouml;slich Br&uuml;che nach leichter Positionen auf die Saccharose-Farbverl&auml;ufe, eine globale Ver&auml;nderung Dichte oder der Zusammensetzung widerspiegelt. Wir haben mehrere einzelne Proteine, die entweder wurde bereichert oder ersch&ouml;pft in DRM Br&uuml;che nach Kapazitation identifiziert. Diese Daten legen nahe, dass die physiologischen Ver&auml;nderungen in der Spermien-Motilit&auml;t, F&auml;higkeit, dringen in die Zona Pellucida (ZP), ZP-Reaktionen und andere Kapazitation &Auml;nderungen, zum Teil auf eine funktionelle Reorganisation der Plasmamembran Microdomains sein k&ouml;nnen.

Reorganisation der Maus Sperma Lipid rafts von Kapazitation.

One of the hallmarks of mammalian sperm capacitation is the loss of cholesterol from the plasma membrane. Cholesterol has been associated with the formation of detergent insoluble membrane microdomains in many cell types, and sperm from several mammalian species have been shown to contain detergent-resistant membranes (DRMs). The change in cholesterol composition of the sperm plasma membrane during capacitation raises the question of whether the contents of DRMs are altered during this process. In this study, we investigated changes in protein composition of DRMs isolated from uncapacitated or capacitated mouse sperm. TX-100 insoluble membranes were fractionated by sucrose flotation gradient centrifugation and analyzed by Western and lectin blotting, and capacitation-related differences in protein composition were identified. Following capacitation, the detergent insoluble fractions moved to lighter positions on the sucrose gradients, reflecting a global change in density or composition. We identified several individual proteins that either became enriched or depleted in DRM fractions following capacitation. These data suggest that the physiological changes in sperm motility, ability to penetrate the zona pellucida (ZP), ZP responsiveness, and other capacitation-dependent changes, may be due in part to a functional reorganization of plasma membrane microdomains.

Reorganization of mouse sperm lipid rafts by capacitation.

Understanding the neurotoxic effects of acute high-dose exposures of laboratory animals to methamphetamine (METH) and amphetamine (AMPH) is of relevance to understanding the neurotoxicity incurred in humans from overdose or abuse of these substances. We present recent findings on the neurodegenerative effects of both a single high dose of 40 mg/kg and a 4-dose exposure to AMPH in the rat. Comparing these results with those we have previously observed in rodents exposed to either AMPH or METH helps further address how dose, hyperthermia, seizures and blood-brain barrier (BBB) disruption interact to produce neurodegeneration. With regard to the 4-dose paradigm of AMPH exposure in the rat, our recent data, combined with previous findings, clearly show the importance of dose and hyperthermic interactions in producing neurodegeneration. The single high AMPH dose invariably resulted in extreme hyperthermia and brief episodes of clonic-tonic seizure activity in many rats. However, motor behavior indicative of status epilepticus was not observed in rats receiving the 40 mg/kg AMPH, which contrasts with what we have previously seen with 40 mg/kg METH dose in the mouse. This may explain why, unlike the mice given METH, there was minimal BBB disruption in the amygdala of rats. Nonetheless, in some of the surviving rats there was extensive neurodegeneration in the hippocampus and intralaminar and ventromedial/lateral thalamic nuclei. Early BBB disruption was seen in the hippocampus and may play an important role in the subsequent neurodegeneration. The fact that status epilepticus does not occur in rats that have major hippocampal and thalamic degeneration indicates that such damage may also occur in humans exposed to high doses of AMPH or METH in the absence of status epilepticus or prominent motor manifestations of seizure activity.

Brain region-specific neurodegenerative profiles showing the relative importance of amphetamine dose, hyperthermia, seizures, and the blood-brain barrier.

Verst&auml;ndnis der neurotoxischen Wirkungen der akute Hochdosis-Forderungen von Labortieren Methamphetamin (METH) und Amphetamin ist (Ladeeffekt) relevant f&uuml;r das Verst&auml;ndnis der Neurotoxizit&auml;t, die Menschen von &Uuml;berdosierung oder Missbrauch dieser Substanzen entstehen. Wir pr&auml;sentieren neue Ergebnisse auf die Neurodegenerative Effekte einer einzigen hohen Dosis von 40 mg/kg und eine 4-Dosis Exposition gegen&uuml;ber Ladeeffekt bei Ratten. Vergleicht man diese Ergebnisse mit denen, die wir zuvor bei Nagern, die entweder Ladeeffekt oder METH ausgesetzt beobachtet haben, hilft weitere Adresse wie Dosis, Hyperthermie, Krampfanf&auml;lle und St&ouml;rungen der Blut - Hirn-Schranke (BBB) interagieren, um Neurodegeneration zu produzieren. Im Hinblick auf die 4-Dosis-Paradigma der Ladeeffekt Exposition bei der Ratte zeigen unsere j&uuml;ngsten Daten, kombiniert mit fr&uuml;here Ergebnisse, deutlich die Bedeutung der Dosis und hyperthermic Interaktionen in der Herstellung von Neurodegeneration. Die hohe Ladeeffekt Einzeldosis f&uuml;hrte unweigerlich extreme Hyperthermie und kurze Episoden von tonisch-klonischen Anfall Aktivit&auml;t bei vielen Ratten. Jedoch war motor bezeichnend f&uuml;r Status Epilepticus nicht beobachtete Verhalten bei Ratten 40 mg/kg Ladeeffekt, die wir zuvor mit 40 mg/kg-METH-Dosis in der Maus gesehen haben, im Gegensatz zu empfangen. Dies mag erkl&auml;ren, warum wurde im Gegensatz zu den M&auml;usen gegeben METH, minimaler Unterbrechung der BBB in der Amygdala von Ratten. Dennoch gab es in einigen der &Uuml;berlebenden Ratten umfangreiche Neurodegeneration im Hippokampus und Intralaminar und ventromedialen/Lateral Thalamuskernen. Fr&uuml;he BBB-St&ouml;rung galt im Hippocampus und kann eine wichtige Rolle in der nachfolgenden Neurodegeneration. Die Tatsache, dass dieser Status Epilepticus tritt nicht bei Ratten, die gr&ouml;&szlig;ere hippocampal und Thalamus Degeneration haben zeigt, dass solche Sch&auml;den auch in zu hohen Dosen von Ladeeffekt oder METH in Ermangelung des Status Epilepticus oder Prominenten motor Manifestationen der Beschlagnahme Aktivit&auml;t exponierte Personen auftreten kann.

Gehirn regionsspezifische Neurodegenerative Profile zeigen die relative Bedeutung der Amphetamin-Dosis, Hyperthermie, Krampfanf&auml;lle und die Blut - Hirn-Schranke.

The neurodegenerative disorder spinal and bulbar muscular atrophy or Kennedy disease is caused by a CAG trinucleotide repeat expansion within the androgen receptor (AR) gene. The resulting expanded polyglutamine tract in the N-terminal region of the receptor renders AR prone to ligand-dependent misfolding and formation of oligomers and aggregates that are linked to neuronal toxicity. How AR misfolding is influenced by post-translational modifications, however, is poorly understood. AR is a target of SUMOylation, and this modification inhibits AR activity in a promoter context-dependent manner. SUMOylation is up-regulated in response to multiple forms of cellular stress and may therefore play an important cytoprotective role. Consistent with this view, we find that gratuitous enhancement of overall SUMOylation significantly reduced the formation of polyglutamine-expanded AR aggregates without affecting the levels of the receptor. Remarkably, this effect requires SUMOylation of AR itself because it depends on intact AR SUMOylation sites. Functional analyses, however, indicate that the protective effects of enhanced AR SUMOylation are not due to alterations in AR transcriptional activity because a branched protein structure in the appropriate context of the N-terminal region of AR is necessary to antagonize aggregation but not for inhibiting AR transactivation. Remarkably, small ubiquitin-like modifier (SUMO) attenuates AR aggregation through a unique mechanism that does not depend on critical features essential for its interaction with canonical SUMO binding motifs. Our findings therefore reveal a novel function of SUMOylation and suggest that approaches that enhance AR SUMOylation may be of clinical use in polyglutamine expansion diseases.

Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification of the androgen receptor attenuates polyglutamine-mediated aggregation.

Die neurodegenerativen Erkrankungen spinobulb&auml;ren Muskelatrophie oder Kennedy-Krankheit wird durch einen CAG Repeats wiederholen Expansion innerhalb der Androgen-Rezeptor (AR)-Gen verursacht. Der daraus resultierende erweiterte bei Polyglutamin-Trakt in der N-terminalen Region der Rezeptor rendert AR anf&auml;llig f&uuml;r Ligand-abh&auml;ngige misfolding und Bildung von Oligomeren und Aggregate, die mit neuronalen Toxizit&auml;t verkn&uuml;pft sind. Wie AR misfolding von &Uuml;bersetzungs&auml;nderungen, beeinflusst wird ist allerdings oft nicht ganz verstanden. AR ist ein Ziel von SUMOylation, und diese &Auml;nderung hemmt AR Aktivit&auml;t Projekttr&auml;ger kontextabh&auml;ngigen Weise. SUMOylation ist oben-geregelt in Reaktion auf mehrere Formen von zellul&auml;ren Stress und kann daher eine wichtige Cytoprotective Rolle spielen. Dieser Einsch&auml;tzung entsprechend finden wir das grundlose Verbesserung der gesamten SUMOylation deutlich reduziert die Bildung von AR-Aggregate bei Polyglutamin-erweitert ohne Auswirkungen auf die Ebenen des Rezeptors. Bemerkenswert ist, erfordert dieser Effekt SUMOylation AR selbst, denn es h&auml;ngt vom intakten AR SUMOylation Websites. Funktionsanalysen, zeigen jedoch, dass die sch&uuml;tzende Wirkung des erweiterten AR SUMOylation nicht durch &Auml;nderungen in AR transkriptionelle Aktivit&auml;t sind, da eine verzweigte Proteinstruktur im richtigen Kontext der N-terminalen Region AR Aggregation ver&auml;rgern werden aber nicht f&uuml;r Hemmung AR Transactivation. Bemerkenswert ist, d&auml;mpft kleine Ubiquitin-&auml;hnliche-Modifizierer (SUMO) AR Aggregation durch einen einzigartigen Mechanismus, der entscheidenden Funktionen f&uuml;r seine Wechselwirkung mit der kanonischen SUMO Bindung Motive nicht abh&auml;ngig ist. Unsere Erkenntnisse daher offenbaren eine neuartige Funktion der SUMOylation und schlagen vor, da&szlig; die Ans&auml;tze, die AR-SUMOylation zu verbessern von klinischen Einsatz bei Polyglutamin Erweiterung Krankheiten sein k&ouml;nnten.

Kleine Ubiquitin-&auml;hnliche-Modifizierer (SUMO) &Auml;nderung des Androgen-Rezeptors d&auml;mpft bei Polyglutamin-vermittelte Aggregation.

An amphetamine (AMPH) regimen that does not produce a prominent blood-brain barrier breakdown was shown to significantly alter the expression of genes regulating vascular tone, immune function, and angiogenesis in vasculature associated with arachnoid and pia membranes of the forebrain. Adult-male Sprague-Dawley rats were given either saline injections during environmentally-induced hyperthermia (EIH) or four doses of AMPH with 2 h between each dose (5, 7.5, 10, and 10 mg/kg d-AMPH, s.c.) that produced hyperthermia. Rats were sacrificed either 3 h or 1 day after dosing, and total RNA and protein was isolated from the meninges, arachnoid and pia membranes, and associated vasculature (MAV) that surround the forebrain. Vip, eNos, Drd1a, and Edn1 (genes regulating vascular tone) were increased by either EIH or AMPH to varying degrees in MAV, indicating that EIH and AMPH produce differential responses to enhance vasodilatation. AMPH, and EIH to a lesser extent, elicited a significant inflammatory response at 3 h as indicated by an increased MAV expression of cytokines Il1b, Il6, Ccl-2, Cxcl1, and Cxcl2. Also, genes related to heat shock/stress and disruption of vascular homeostasis such as Icam1 and Hsp72 were also observed. The increased expression of Ctgf and Timp1 and the decreased expression of Akt1, Anpep, and Mmp2 and Tek (genes involved in stimulating angiogenesis) from AMPH exposure suggest that angiogenesis was arrested or disrupted in MAV to a greater extent by AMPH compared to EIH. Alterations in vascular-related gene expression in the parietal cortex and striatum after AMPH were less in magnitude than in MAV, indicating less of a disruption of vascular homeostasis in these two regions. Changes in the levels of insulin-like growth factor binding proteins Igfbp1, 2, and 5 in MAV, compared to those in striatum and parietal cortex, imply an interaction between these regions to regulate the levels of insulin-like growth factor after AMPH damage. Thus, the vasculature and meninges surrounding the surface of the forebrain may be an important region in which AMPHs can disrupt vascular homeostasis.

Amphetamine and environmentally induced hyperthermia differentially alter the expression of genes regulating vascular tone and angiogenesis in the meninges and associated vasculature.

Eine Amphetamin (Ladeeffekt)-Therapie, die keinen Pannenfall prominente Blut - Hirn-Schranke wurde gezeigt, dass die Expression von Genen, die Regulierung der Gef&auml;&szlig;tonus, Immunfunktion, erheblich &auml;ndern und Angiogenese im Gef&auml;&szlig;system zugeordnete Arachnoidea und Pia Membranen des Stirnhirns. Erwachsene M&auml;nnchen Sprague-Dawley Ratten erhielten entweder NaCl Spritzen w&auml;hrend &ouml;kologisch-induzierte Hyperthermie (EIH) oder vier Dosen Ladeeffekt mit 2 Stunden zwischen jeder Dosis (10 mg/kg, 5, 7,5 und 10 d-Ladeeffekt, s.c.), die Hyperthermie produziert. Ratten wurden entweder 3H geopfert oder 1 Tag nach Dosierung, und total RNA und Protein wurde isoliert aus der Meningen, Arachnoidea und Pia Membranen und zugeh&ouml;rige Gef&auml;&szlig;system (MAV) umgeben, die das Stirnhirn. VIP, eNos, Drd1a und Edn1 (Gene regulieren Gef&auml;&szlig;tonus) wurden durch EIH oder Ladeeffekt in unterschiedlichem Ausma&szlig; in MAV, darauf hinweist, dass EIH und Ladeeffekt differenzielle Antworten zur Verbesserung der Vasodilatation produzieren erh&ouml;ht. Ladeeffekt und EIH in geringerem Ma&szlig;e, l&ouml;ste eine signifikante Entz&uuml;ndungsreaktion bei 3 h, wie durch eine erh&ouml;hte MAV Expression von Zytokinen Il1b, Il6, Ccl-2, Cxcl1 und Cxcl2. Au&szlig;erdem wurden die Gene, die im Zusammenhang mit Schock/Hitzebelastung und Unterbrechung der vaskul&auml;ren Hom&ouml;ostase wie Icam1 und Hsp72 auch beobachtet. Die erh&ouml;hte Expression von Ctgf und Timp1 und die verminderte Expression von Akt1, Anpep, und Mmp2 und Tek (Gene beteiligt Stimulation der Angiogenese) aus Ladeeffekt Exposition vorschlagen, die Angiogenese verhaftet oder in MAV in gr&ouml;&szlig;erem Umfang durch Ladeeffekt im Vergleich zu EIH gest&ouml;rt wurde. Ver&auml;nderungen im Kreislauf-bezogene Genexpression in der parietalen Kortex und Striatum nach Ladeeffekt waren weniger in Haushaltsproblemen als MAV, angibt, weniger durch Unterbrechungen der vaskul&auml;ren Hom&ouml;ostase in diesen beiden Regionen. &Auml;nderungen bei der H&ouml;he der Insulin-wie Wachstum Faktor-bindende Proteine Igfbp1, 2 und 5 in MAV, im Vergleich zu denen in Striatum und parietalen Kortex, implizieren eine Interaktion zwischen diesen Regionen, die Ebenen der Insulin-Like Growth Factor nach Ladeeffekt Sch&auml;den zu regulieren. So k&ouml;nnen das Gef&auml;&szlig;system und Meningen rund um die Oberfl&auml;che des Stirnhirns eine wichtige Region sein in der AMPHs vaskul&auml;re Hom&ouml;ostase st&ouml;ren k&ouml;nnen.

Amphetamin und &ouml;kologisch induzierte Hyperthermie ver&auml;ndern differentiell die Expression von Genen, die Regulierung Gef&auml;&szlig;tonus und Angiogenesis in den Meningen und zugeh&ouml;rige Gef&auml;&szlig;system.

A study was undertaken to determine whether alterations in the gene expression or overt histological signs of neurotoxicity in selected regions of the forebrain might occur from acrylamide exposure via drinking water. Gene expression at the mRNA level was evaluated by cDNA array and/or RT-PCR analysis in the striatum, substantia nigra and parietal cortex of rat after a 2-week acrylamide exposure. The highest dose tested (maximally tolerated) of approximately 44 mg/kg/day resulted in a significant decreased body weight, sluggishness, and locomotor activity reduction. These physiological effects were not accompanied by prominent changes in gene expression in the forebrain. All the expression changes seen in the 1200 genes that were evaluated in the three brain regions were < or =1.5-fold, and most not significant. Very few, if any, statistically significant changes were seen in mRNA levels of the more than 50 genes directly related to the cholinergic, noradrenergic, GABAergic or glutamatergic neurotransmitter systems in the striatum, substantia nigra or parietal cortex. All the expression changes observed in genes related to dopaminergic function were less than 1.5-fold and not statistically significant and the 5HT1b receptor was the only serotonin-related gene affected. Therefore, gene expression changes were few and modest in basal ganglia and sensory cortex at a time when the behavioral manifestations of acrylamide toxicity had become prominent. No histological evidence of axonal, dendritic or neuronal cell body damage was found in the forebrain due to the acrylamide exposure. As well, microglial activation was not present. These findings are consistent with the absence of expression changes in genes related to changes in neuroinflammation or neurotoxicity. Over all, these data suggest that oral ingestion of acrylamide in drinking water or food, even at maximally tolerable levels, induced neither marked changes in gene expression nor neurotoxicity in the motor and somatosensory areas of the central nervous system.

The mRNA expression and histological integrity in rat forebrain motor and sensory regions are minimally affected by acrylamide exposure through drinking water.

Eine Studie wurde durchgef&uuml;hrt, um festzustellen, ob &Auml;nderungen in der Genexpression oder offene histologischen Zeichen der Neurotoxizit&auml;t in ausgew&auml;hlten Regionen des Stirnhirns von Acrylamid Exposition &uuml;ber Trinkwasser auftreten k&ouml;nnen. Genexpression auf der mRNA-Ebene wurde von cDNA-Arrays und/oder RT-PCR-Analyse im Striatum, Substantia Nigra und parietalen Kortex Ratte nach 2 Wochen Acrylamid Exposition evaluiert. Die h&ouml;chste Dosis getestet (maximal tolerierten) von etwa 44 mg/kg/Tag f&uuml;hrte zu einer erheblichen verringerten K&ouml;rpergewicht, Tr&auml;gheit und lokomotorische Aktivit&auml;t Reduzierung. Diese physiologische Effekte sind nicht durch bedeutende Ver&auml;nderungen in der Genexpression in das Stirnhirn begleitet. Alle Ausdruck &Auml;nderungen in der 1200-Gene, die in den drei Hirnregionen ausgewertet wurden gesehen wurden &lt; oder = 1.5-fold, und die meisten nicht signifikant. Sehr wenige, wenn &uuml;berhaupt, statistisch signifikante &Auml;nderungen wurden in mRNA-Stufen der mehr als 50 Gene, die unmittelbar auf die cholinergen, noradrenergic, GABAergic oder Glutamat Neurotransmitter Systeme im Striatum, Substantia Nigra oder parietalen Kortex gesehen. Der Ausdruck beobachteten in Gene mit Bezug zu dopaminergen Funktion &auml;ndert allesamt weniger als 1.5-fold und nicht statistisch signifikant und der 5HT1b Rezeptor war das einzige Serotonin-bezogene gen betroffen. Gen Ausdruck &Auml;nderungen waren daher einige und bescheiden in den Basalganglien und sensorische Kortex zu einem Zeitpunkt, als die verhaltensbasierten Erscheinungsformen von Acrylamid Toxizit&auml;t prominenter geworden waren. Keine histologischen Nachweis eines axonale, Dendritische oder neuronale Zellk&ouml;rper Schadens fand das Stirnhirn wegen der Acrylamid-Exposition. Auch war Microglial Aktivierung nicht anwesend. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit Ermangelung Ausdruck Ver&auml;nderungen in Genen, die im Zusammenhang mit &Auml;nderungen in Neuroinflammation oder Neurotoxizit&auml;t. Alle zufolge diese Daten Mundeinnahme von Acrylamid in Trinkwasser oder Nahrung, einmal auf maximal tolerierbare Ebene, weder deutlichen Ver&auml;nderungen in der Genexpression Neurotoxizit&auml;t im motor und somatosensorischen Bereich des zentralen Nervensystems induziert.

Die mRNA Ausdruck und histologische Integrit&auml;t in Ratte Stirnhirn Motor und sensorische Regionen sind minimal von Acrylamid-Exposition durch Trinkwasser betroffen.

Amphetamine (AMPH) is used to treat attention deficit and hyperactivity disorders, but it can produce neurotoxicity and adverse vascular effects at high doses. The endoplasmic reticulum (ER) stress response (ERSR) entails the unfolded protein response, which helps to avoid or minimize ER dysfunction. ERSR is often associated with toxicities resulting from the accumulation of unfolded or misfolded proteins and has been associated with methamphetamine toxicity in the striatum. The present study evaluates the effect of AMPH on several ERSR elements in meninges and associated vasculature (MAV), parietal cortex, and striatum. Adult, male Sprague-Dawley rats were exposed to saline, environmentally induced hyperthermia (EIH) or four consecutive doses of AMPH that produce hyperthermia. Expression changes (mRNA and protein levels) of key ERSR-related genes in MAV, striatum, and parietal cortex at 3 h or 1 day postdosing were monitored. AMPH increased the expression of some ERSR-related genes in all tissues. Atf4 (activating transcription factor 4, an indicator of Perk pathway activation), Hspa5/Grp78 (Glucose regulated protein 78, master regulator of ERSR), Pdia4 (protein disulfide isomerase, protein-folding enzyme), and Nfkb1 (nuclear factor of kappa b, ERSR sensor) mRNA increased significantly in MAV and parietal cortex 3 h after AMPH. In striatum, Atf4 and Hspa5/Grp78 mRNA significantly increased 3 h after AMPH, but Pdia4 and Nfkb11 did not. Thus, AMPH caused a robust activation of the Perk pathway in all tissues, but significant Ire1 pathway activation occurred only after AMPH treatment in the parietal cortex and striatum. Ddit3/Chop, a downstream effector of the ERSR pathway related to the neurotoxicity, was only increased in striatum and parietal cortex. Conversely, Pdia4, an enzyme protective in the ERSR, was only increased in MAV. The overall ERSR manifestation varied significantly between MAV, striatum, and parietal cortex after a neurotoxic exposure to AMPH.

Endoplasmic reticulum stress responses differ in meninges and associated vasculature, striatum, and parietal cortex after a neurotoxic amphetamine exposure.

Amphetamine (Ladeeffekt) dient zur Behandlung von Aufmerksamkeitsst&ouml;rungen Defizit und Hyperaktivit&auml;t k&ouml;nnen, aber Neurotoxizit&auml;t und vaskul&auml;re Nebenwirkungen bei hohen Dosen. Die Stressantwort Endoplasmatisches Reticulum (ER) (ERSR) beinhaltet die entfaltet Protein-Antwort, die hilft, vermieden oder minimiert ER Dysfunktion. ERSR ist oft im Zusammenhang mit Toxizit&auml;ten, die infolge der Anh&auml;ufung von entfaltet oder misfolded Proteine und Methamphetamin Toxizit&auml;t im Striatum zugeordnet wurde. Die vorliegende Studie wertet die Auswirkung der Ladeeffekt auf mehrere ERSR Elemente in Meningen und zugeh&ouml;rige Gef&auml;&szlig;system (MAV), parietalen Kortex und Striatum. Saline, &ouml;kologisch induzierte Hyperthermie (EIH) waren Erwachsene, m&auml;nnliche Sprague-Dawley Ratten ausgesetzt oder vier aufeinander folgenden Dosen von Ladeeffekt, dass Hyperthermie produzieren. Ausdruck &Auml;nderungen (mRNA und Protein-Ebene) der ERSR-bezogene Schl&uuml;sselgenen MAV, Striatum und parietalen Kortex bei 3 h oder 1 Tag postdosing wurden &uuml;berwacht. Ladeeffekt erh&ouml;ht die Expression von einigen ERSR im Zusammenhang mit Genen in allen Geweben. Atf4 (Aktivierung &Uuml;bertragungfaktor 4, ein Indikator der Perk Weg Aktivierung), Hspa5/Grp78 (Glukose regulierte Protein 78, master Regulator der ERSR), Pdia4 (Protein Disulfid-Isomerase, Proteinfaltung Enzym) und Nfkb1 (nuklearer Faktor Kappa b, ERSR Sensor) mRNA erh&ouml;hte erheblich in MAV und parietalen Kortex 3 h nach Ladeeffekt. Im Striatum, Atf4 und Hspa5/Grp78 mRNA 3H nach Ladeeffekt deutlich erh&ouml;ht, aber Pdia4 und Nfkb11 nicht. So Ladeeffekt verursacht eine robuste Aktivierung des Signalweges Perk in allen Geweben, aber signifikante Ire1 Stoffwechselweg Aktivierung erfolgte nur nach Ladeeffekt Behandlung in den parietalen Kortex und Striatum. Ddit3/Chop, eine nachgeschaltete Effektor des Signalweges ERSR mit Bezug zu der Neurotoxizit&auml;t, wurde nur im Striatum und parietalen Kortex erh&ouml;ht. Pdia4, ein Enzym, das in der ERSR, sch&uuml;tzende wurde hingegen nur in MAV erh&ouml;ht. Die gesamte ERSR Manifestation variiert erheblich zwischen MAV, Striatum und parietalen Kortex nach einer neurotoxischen Ladeeffekt.

Endoplasmatisches Reticulum Spannung Antworten unterscheiden sich in Meningen und zugeh&ouml;rige Gef&auml;&szlig;system, Striatum und parietalen Kortex nach Exposition neurotoxische Amphetamin.

Article	Year
Embryo culture-based generation of enhanced green fluorescent protein-transgenic mice. Biochemical and biophysical research communications\| PubMed ID: 12684032	2003
Androgen receptor acetylation site mutations cause trafficking defects, misfolding, and aggregation similar to expanded glutamine tracts. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 14670946	2004
Sperm membrane dynamics assessed by changes in lectin fluorescence before and after capacitation. Journal of andrology\| PubMed ID: 15292105	2004
The unfolded protein response modulates toxicity of the expanded glutamine androgen receptor. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 15799970	2005
Pharmacologic and genetic inhibition of hsp90-dependent trafficking reduces aggregation and promotes degradation of the expanded glutamine androgen receptor without stress protein induction. Human molecular genetics\| PubMed ID: 16644868	2006
Reorganization of mouse sperm lipid rafts by capacitation. Molecular reproduction and development\| PubMed ID: 16897730	2006
Brain region-specific neurodegenerative profiles showing the relative importance of amphetamine dose, hyperthermia, seizures, and the blood-brain barrier. Annals of the New York Academy of Sciences\| PubMed ID: 18991857	2008
Small ubiquitin-like modifier (SUMO) modification of the androgen receptor attenuates polyglutamine-mediated aggregation. The Journal of biological chemistry\| PubMed ID: 19497852	2009
Amphetamine and environmentally induced hyperthermia differentially alter the expression of genes regulating vascular tone and angiogenesis in the meninges and associated vasculature. Synapse (New York, N.Y.)\| PubMed ID: 19582783	2009
The mRNA expression and histological integrity in rat forebrain motor and sensory regions are minimally affected by acrylamide exposure through drinking water. Toxicology and applied pharmacology\| PubMed ID: 19664650	2009
Endoplasmic reticulum stress responses differ in meninges and associated vasculature, striatum, and parietal cortex after a neurotoxic amphetamine exposure. Synapse (New York, N.Y.)\| PubMed ID: 20340164	2010

Monzy Thomas

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