Cross-linking mass spectrometry reveals structural insights of the glutamine synthetase from Leishmania braziliensis

BACKGROUND Leishmaniasis is a neglected tropical disease caused by the parasite Leishmania braziliensis, commonly found in Brazil and associated with cutaneous and visceral forms of this disease. Like other organisms, L. braziliensis has an enzyme called glutamine synthetase (LbGS) that acts on the synthesis of glutamine from glutamate. This enzyme plays an essential role in the metabolism of these parasites and can be a potential therapeutic target for treating this disease. OBJECTIVES Investigate LbGS structure and generate structural models of the protein. METHODS We use the method of crosslinking mass spectrometry (XLMS) and generate structural models in silico using I-TASSER. FINDINGS 42 XLs peptides were identified, of which 37 are explained in a monomeric model with the other five indicating LbGS dimerization and pentamers interaction region. The comparison of 3D models generated in the presence and absence of XLMS restrictions probed the benefits of modeling with XLMS highlighting the inappropriate folding due to the absence of spatial restrictions. MAIN CONCLUSIONS In conclusion, we disclose the conservation of the active site and interface regions, but also unique features of LbGS showing the potential of XLMS to probe structural information and explore new drugs.

Colorectal cancer DNA methylation patterns from patients in Manaus, Brazil

BACKGROUND: DNA methylation is commonly linked with the silencing of the gene expression for many tumor suppressor genes. As such, determining DNA methylation patterns should aid, in times to come, in the diagnosis and personal treatment for various types of cancers. Here, we analyzed the methylation pattern from five colorectal cancer patients from the Amazon state in Brazil for four tumor suppressor genes, viz.: DAPK, CDH1, CDKN2A, and TIMP2 by employing a polymerase chain reaction (PCR) specific to methylation. Efforts in the study of colorectal cancer are fundamental as it is the third most of highest incidence in the world. RESULTS: Tumor biopsies were methylated in 1/5 (20 %), 2/5 (40 %), 4/5 (80 %), and 4/5 (80 %) for CDH1, CDKN2A, DAPK, and TIMP2 genes, respectively. The margin biopsies were methylated in 3/7 (43 %), 2/7 (28 %), 7/7 (100 %), and 6/7 (86 %) for CDH1, CDKN2A, DAPK, and TIMP2, respectively. CONCLUSIONS: Our findings showed DAPK and TIMP2 to be methylated in most samples from both tumor tissues and adjacent non-neoplastic margins; thus presenting distinct methylation patterns. This emphasizes the importance of better understanding of the relation of these patterns with cancer in the context of different populations.

Marcadores sérios e espectrometria de massa no diagnótico do câncer / Serum markers and mass spectrometry in the diagnosis of cancer

Esta revisão abrange as principais técnicas, limitações e utilidades da espectrometria de massa aplicada à análise de fluidos biológicos para buscar biomarcadores com potencialidade de diagnóstico médico. Atualmente esse método é capaz de discernir, em segundos, padrões moleculares diferencialmente expressos entre indivíduos controles e com câncer. Resultados da literatura apontam a espectrometria de massa como metodologia promissora no futuro do diagnóstico.

This manuscript reviews mass spectrometry methods and limitations for analisys of biological fluids in the search for biomarkers that can aid medical diagnosis. Currently, mass spectrometry has the ability to discriminate differentially expressed molecular patterns among cancer patients and control subjects. Results in the literature point mass spectrometry as having a major role in the future of medical diagnosis.

Efeito do álcool perílico na expressão gênica de células de adenocarcinoma de pulmão humano / Effect of perillyl alcohol on gene expression of human pulmonary adenocarcinoma cells

OBJETIVO: Estudar a ação do álcool perílico na expressão gênica de células de adenocarcinoma de pulmão humano. MÉTODOS: Incubaram-se células de adenocarcinoma de pulmão com álcool perílico em diluições que variaram entre 0,03 por cento e 0,0003 por cento por 48 horas. Observaram-se as alterações na morfologia celular e quantificou-se a viabilidade celular pelo método do MTT (3-(4,5-dimetiltiazol-2-yl)-2,5 difeniltertrazolim brometo). Analisou-se a síntese de proteínas das amostras previamente marcadas radioativamente com 35S, através de eletroforese em gel de poliacrilamida. Determinou-se a expressão das proteínas p53 e p42/44 através do método de Western Blot. RESULTADOS: Após 48 horas de incubação, observaram-se alterações na morfologia celular para a diluição de 0,03 por cento de álcool perílico, as quais foram pouco verificadas em diluições superiores a 0,003 por cento. A inibição da viabilidade celular foi de 60,17 por cento (p < 0,001), 15,62 por cento (p < 0,001) e 11,53 por cento (p < 0,05) para as diluições de 0,03 por cento, 0,003 por cento e 0,0003 por cento de álcool perílico, respectivamente. Os resultados mostram a indução de proteínas de 110 kDa, 42 kDa e 28 kDa. Não se observou variação estatisticamente significativa para a expressão da proteína p53. Em comparação com a expressão de alfa-tubulina, a diluição de 0,003 por cento de álcool perílico provocou uma diminuição marcante da fosforilação da p44 e um aumento da fosforilação da p42. CONCLUSÃO: Os resultados apresentados sugerem novos caminhos metabólicos da ação do álcool perílico em células de adenocarcinoma de pulmão humano.

OBJECTIVE: To study the effect of perillyl alcohol on the gene expression of human pulmonary adenocarcinoma cells. METHODS: Pulmonary adenocarcinoma cells were incubated with perillyl alcohol in dilutions ranging from 0.03 percent to 0.0003 percent for 48 hours. Alterations were observed in the cell morphology, and cell viability was quantified using [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] assays. Protein synthesis of samples previously targeted with S35 was analyzed using electrophoresis on a polyacrylamide gel. Expression of the proteins p53 and p44/42 was determined using the Western blot method. RESULTS: After 48 hours of incubation, greater nsumbers of morphological alterations were observed in cells treated with the 0.03 percent perillyl alcohol dilution than in those treated with perillyl alcohol diluted to 0.003 percent or further. Treatment with perillyl alcohol dilutions of 0.03 percent, 0.003 percent and 0.0003 percent inhibited cellular viability by 60.17 percent (p < 0.001), 15.62 percent (p < 0.001) and 11.53 percent (p < 0.05), respectively. The results show that 28-kDa, 42-kDa and 110-kDa proteins were induced. No statistically significant effect on p53 expression was observed. In comparison with the expression of alpha-tubulin, the 0.003 percent perillyl alcohol dilution induced an increase in p42 phosphorylation and a marked decrease in p44 phosphorylation. CONCLUSION: The results suggest that there are other, previously undescribed, metabolic pathways for perillyl alcohol effects in human pulmonary adenocarcinoma cells.

Reconhecimento de padrões genômicos e proteônicos por aprendizagem de máquinas para o diagnóstico médico / Proteomic and genomic pattern recognition by machine learning for medical diagnosis

Estudos referentes ao perfil proteônico: Foi realizada uma comparação entre o perfil proteômico do soro de pacientes com doença de Hodgikin (HD) e de teóricos saudáveis (CS), com o intuito de buscar padrões moleculares diferencialmente expressos para a obtenção de diagnóstico personalizado. Inicialmente, foi feito um gel unidimensional que revelou duas bandas sobre-expressas (26 e 18 kDa) em pacientes com HD (p

Detecção de potenciais marcadores moleculares séricos da doença de Hodgkin / Detection of potential serum molecular markers for Hodgkin's disease

MOTIVAÇAO: Neste trabalho foi analisado o perfil de proteínas séricas de pacientes com doença de Hodgkin (DH) localizada e avançada em busca de novos e potenciais biomarcadores para o diagnóstico médico. MATERIAIS E MÉTODOS: O perfil de proteínas presentes no soro de 14 indivíduos saudáveis, 14 pacientes com DH avançada e 15 pacientes com DH localizada, assim como pools de soro dos respectivos grupos, foi analisado em gel desnaturante de poliacrilamida a 12 por cento corado pela prata. A densitometria e a intensidade média das bandas de interesse foram estudadas utilizando-se o Kodak 1D Scientific Imaging System. RESULTADOS E CONCLUSÕES: O perfil protéico apresentou acentuada variação entre os pacientes examinados; entretanto foi observada a indução predominante de determinadas proteínas (aproximadamente 26kDa e 18kDa), cuja expressão foi substancialmente diferente quando em comparação com os controles (p < 0,01). Estas proteínas podem potencialmente constituir-se em marcadores moleculares de acompanhamento da evolução e do tratamento da doença.

Detecção molecular da reativação simultânea de VZV e HSV em paciente com história clínica de roseola infantum / Molecular detection of simultaneous reactivation of VZV and HSV in a patient with a clinical history of roseola infantum

Paciente masculino de 29 anos, portador de um quadro febril acompanhado de exantema generalizado, com suspeita de roseola infantum, apresentou desconforto e hiperemia do olho direito, além de lesöes labiais vesiculares. Através da técnica da PCR diagnosticou-se que a lesäo labial fora provocada pelo vírus do herpes simples e a lesäo ocular produzida pelo vírus da varicela-zoster