1,721,010 research outputs found
Optimization of acid-sensing ion channels for sustained pH sensing
No full textAcid-Sensing Ion Channels (ASICs) are sodium-selective, proton-gated channels that are activated by extracellular acidification. In humans, four genes encode for eight subunits that are expressed in both the central and peripheral nervous systems. As pH sensors, ASICs are involved in various physiological and pathological processes, including pain perception, learning, and neurodegeneration following ischemia. ASICs manifest distinctive biophysical characteristics: they are transiently active, and transition into a non-conducting desensitized state, which is reversible upon exposure to physiological pH. Furthermore, two additional types of desensitization have been identified: Steady-state desensitization (SSD) is a phenomenon in which mildly acidic pH reduces channel availability. Tachyphylaxis is characterized by a progressive decrease in current amplitude during repeated activations. A comprehensive review of the existing literature reveals a strong correlation between a specific region of the channel, and open-state, and SSD desensitization, as evidenced by both structural and experimental data. However, the roles of other channel regions remain to be elucidated. In this thesis, we tested tachyphylaxis in mutants with disrupted desensitization, to investigate if open-state, SSD desensitization and tachyphylaxis are interconnected, and whether shared residues are involved. Different parameters were tested, as activation pH, Stimulation time, the role of Na+, Ca2+, and holding voltage to explore the molecular mechanism of tachyphylaxis. Our findings indicate that there is interrelation between open-state, SSD, and tachyphylaxis desensitization. When open-state desensitization is disrupted, it results in a strong tachyphylaxis, and proton is a major contributor to this process. We found that mutating key residues in the N-terminus capable of abolishing this tachyphylaxis without affecting open-state desensitization. In a second project, we employed a computational approach that entailed the integration of residue network analysis with machine learning algorithms to predict the functional sites implicated in the process of open-state desensitization. A hypothesis was formulated based on a limited sample of pre-characterized residues, proposing 26 mutations across nine novel locations that had not previously been associated with desensitization. Electrophysiological characterization was done to validate these predictions, resulting in a 33% success rate and the identification of three key modulatory residues. In summary, the first study demonstrates that desensitization states are structurally and functionally linked, with protons acting as a major modulator. The second study posits that a combination of residue network analysis and machine learning is a promising strategy for predicting functional residues in ASIC1a and potentially other ion channels
Regulation and function study of Acid-Sensing Ion Channels
No full textAcid-sensing ion channels (ASICs) are voltage-insensitive Na+ channels activated by extracellular protons. ASICs belong to the degenerin/epithelial sodium channel (DEG/ENaC) family. Four genes (ASIC 1-4) encoding at least six subtypes (1a, 1b, 2a, 2b, 3, 4). ASICs are widely distributed in the central and peripheral nervous systems. ASICs are involved in many physiological and pathological processes, such as fear conditioning, pain sensation, and seizures. Hydrogen sulfide (H2S) has emerged as a new gasotransmitter and has been shown to exert cellular effects by interacting with proteins, including many ion channels. Endogenous H2S is widely biosynthesized in the nervous system, cardiovascular system and endocrine system. We found that the H2S donor NaHS potentiated the acid-induced ASIC1a peak currents in a time- and concentration-dependent manner. Similarly, NaHS potentiated also the acid- induced currents of ASIC1b, ASIC2a, and ASIC3. The endogenous ASIC currents of cultured hypothalamus neurons were also increased by the H2S donors. We also found that the total and plasma membrane expression of ASIC1a was increased by H2S donors, as determined in cultured cortical neurons. H2S also enhanced the activation of the extracellular signal‐regulated kinase (pErk1/2), and pharmacological blockade of the MAPK-Erk1/2 signaling pathway prevented the H2S donor-induced increase of ASIC function and expression.
Circadian rhythm is the result of natural selection in the long-term evolution of organisms. The various physiological behaviors and functions of the body show obvious circadian rhythms, such as sleep/wake, feeding and body temperature. The body temperature is mainly regulated by the Hypothalamic-Pituitary-Thyroid (HPT) axis. We found that the expression of ASIC1a in the hypothalamus has a diurnal rhythm in WT mice under a normal light/dark cycle. Global deletion of ASIC1a changed the body temperature at night, and this change depended on the HPT axis. Activation of ASIC1a upregulates the expression of Trh through the Akt-mTOR pathway in hypothalamus to regulate the HPT axis.
Our study demonstrated the expression and function of ASICs in the hypothalamus, and identified the signaling mechanism involved. Since ASICs are involved in many physiological and pathological processes, our studies can help to better understand the regulation of physiological and pathological processes, as well as the inhibition of disease progression.
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Les canaux sensibles aux protons (ASICs) sont des canaux sodiques non voltage dépendants activés par une acidification extracellulaire. Les ASICs appartiennent à la famille des dégénérines/canaux sodiques épithéliaux (DEG/ENaC) et quatr e gènes codant pour six sous - unités (1a, 1b, 2a, 2b, 3, 4) ont été identifiés. Les ASICs sont largement distribués dans le système nerveux central et périphérique. Ils sont impliqués dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques, tels que le conditionnement de peur, la sensation de douleur et les convulsions. Le sulfure d'hydrogène (H 2S) est récemment apparu comme un nouveau gazotransmetteur et il a étédémontréqu'il exerce des effets cellulaires en interagissant avec des protéines, parmi lesq uelles de nombreux canaux ioniques. Le H2S endogène est biosynthétisé dans le système nerveux, le système cardiovasculaire et le système endocrinien. Nous avons constatéque le donneur de H 2S, le NaHS, augmentait les courants de pointe induits par l'acide d'une manière dépendante du temps et de la concentration. De même, NaHS a également potentialisé les courants induits par l'acide d'ASIC1b, ASIC2a et ASIC3. Les courants ASIC endogènes des neurones de l'hypothalamus en culture ont également été potentialis és par les donneurs de H2S. Nous avons également constaté une augmentation de l’expression totale et membranaire plasmique d'ASIC1a par le donneur de H2S, comme déterminédans les neurones corticaux en culture. Le H2S a également augmenté l'activation de la kinase Erk1/2, et le blocage pharmacologique de la voie de signalisation MAPK-Erk1/2 a empêchél'augmentation de la fonction et de l'expression des ASICs induite par le donneur de H2S.
Le rythme circadien est le résultat de la sélection naturelle dans l' évolution à long terme des organismes. Les divers comportements et fonctions physiologiques du corps montrent des rythmes circadiens évidents, tels que le sommeil/l'éveil, l'alimentation et la température corporelle. La température corporelle est principal ement régulée par l'axe hypothalamo - hypophyso-thyroïdien (HPT). Nous avons constaté que l'expression d'ASIC1a dans l'hypothalamus a un rythme circadien chez les souris wild-type sous un cycle lumière/obscurité normal. La suppression globale d'ASIC1a a modifiéle rythme de la température corporelle, et ce changement dépendait de l'axe HPT. L'activation d'ASIC1a régule positivement l'expression de Trh via la voie Akt-mTOR dans l'hypothalamus pour réguler l'axe HPT.
Nos études ont examiné l'expression et la fo nction des canaux ASIC dans l’hypothalamus, et ont identifiéle mécanisme de signalisation impliqué. Puisque les ASICs sont impliqués dans de nombreux processus physiologiques et pathologiques, nos études peuvent nous aider à mieux comprendre la régulation des processus physiologiques et pathologiques, ainsi que l’inhibition de la progression de maladies
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Analysis of gating of Acid-Sensing Ion Channels (ASICs)
No full textLes cellules neuronales, qui sont les unités composant le système nerveux, peuvent « sentir » tous les changements du milieu qui se passe soit à l'interne ou aussi à l'externe de la cellule. Un neurone se sert d'un riche répertoire de « senseurs », ou récepteurs, pour percevoir tous ces changements. De plus ce qui est incroyable, c'est que chaqu'un de ces récepteurs est spécialisé à détecter un type de changement seulement. Par exemple, un neurone aura des récepteurs spécifiques pour détecter des changements du taux de CO2 dans le sang, d'autres pour détecter le niveau de sucre ou la quantité de neurotransmetteurs et d'autres, appelé ASICs, pour sentir des acidifications extracellulaires. Pourquoi les neurones ont ces ASICs pour sentir ces acidifications ? Pendant un accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique, notre cerveau devient comme un citron. Des acidifications lentes s'établent et ces ASICs sont donc très sollicités sous ces conditions et peuvent causer la mort des neurones. Mais si bien contrôlé, une acidité peut aussi être bénéfique et agir comme un neurotransmetteur et donc promouvoir la communication neuronale via les ASICs. La majorité des scientifiques a étudié ces ASICs suite à des acidifications rapides. C'est donc indispensable de connaitre comment ces ASICs se comportent suite à des acidifications de nature plus lentes associés aux genres d'acidifications qu'on a dans nos cerveaux. J'ai donc d'abord établit un modèle informatique pour simuler le comportement de ces ASICs suite aux acidifications lentes. Par les expériences, j'ai confirmé les prédictions des simulations en observant que les neurones sont beaucoup plus sollicités lors des acidifications lentes plutôt que des acidifications rapides. De plus, lorsque les changements de pH étaient accompagnées de changements de milieu qui simulaient les conditions de milieu lors de fortes communications neuronales, ces acidifications lentes stimulaient encore plus les neurones. Le comportement des ASICs s'avéré être prédit par le modèle informatique, qui pourra donc constituer un outil pour prédire la réponse d'ASICs en conditions plus physiologiques. Dans un autre projet, plutôt pharmacologique, j'ai améliorée certains modulateurs d'ASICs en découvrant des composés plus puissants. J'ai découvert des composés qui bloquent la réponse d'ASICs. Ils pourront donc être bénéfiques pour réduire les conséquences d'un AVC. J'ai découvert aussi des composés particuliers qui potentialisent l'activité d'ASICs. Ils pourront alors promouvoir la communication neuronale et améliorer nos performances cognitives.
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L'acidité est généralement associée à la douleur, spécialement dans le système nerveux périphérique (SNP). Dans le système nerveux central (SNC), au contraire, elle peut promouvoir la communication neuronale. Les neurones ont plusieurs types de senseurs d'acidité, entre autres les « acid-sensing ion channels » (ASICs). Ils sont des canaux ioniques qui s'ouvrent de façon transitoire en réponse à une acidification extracellulaire pour permettre au sodium d'entrer dans le neurone et induire des potentiels d'actions. Le comportement des ASICs en réponse au pH peut être décrit avec trois états de conformation différents : l'état fermé, ouvert et désensibilisé. Les transitions cinétiques reliant ces trois états composent le modèle cinétique des ASICs, qui au début de ma thèse n'avait pas été établit. En utilisant des techniques d'électrophysiologie, j'ai décrit le modèle cinétique d'ASICla et -3, qui sont respectivement des sous-unités exprimé dans le SNC et SNP. Avec les données récoltées j'ai construit un modèle computationnel pour prédire la réponse d'ASIC au changement de pH et aux vitesses de ces changements. J'ai modelé et confirmé expérimentalement avec succès le comportement des ASICs suite à un changement rapide ou lent de pH, qui sont des événements pouvant se dérouler dans notre cerveau en condition normale ou lors d'une ischémie cérébrale, et au niveau du SNP pendant une inflammation. Il est attendu qu'une acidification rapide ouvre les ASICs, tandis qu'une acidification lente les désensibilise. Cependant, j'ai observé que, une acidification lente peut ouvrir les ASICs et générer des petits courants. J'ai modelé la réponse neuronale à ces petits courants et montré expérimentalement qu'elles peuvent engendrer plus de potentiels d'actions et accroitre l'excitabilité neuronale par rapport aux grands courants issus des acidifications rapides. Finalement j'ai montré que ASICla est nécessaire pour moduler l'excitation neuronale en réponse à des changements ioniques, outre que le pH, qui ont heu pendant une haute activité de transmission nerveuse. Le deuxième projet de ma thèse s'est basé sur la découverte d'une molécule appelé 2- guanidine-4-methylquinazoline (GMQ), qui pouvait moduler ASICla et -3. Malgré des propriétés intéressantes, GMQ ne montre qu'une faible spécificité et puissance. Nous avons alors instauré une collaboration avec un chimiste afin de faire un screening sur ASICla et -3 avec la technique d'électrophysiologie pour tester différents composés dérivant du GMQ. J'ai donc trouvé des toutes nouvelles molécules actives sur ASICla et -3, montrant une puissance plus élevée et une meilleure spécificité entre les deux sous-unités. J'ai finalement identifié la première molécule chimique qui a le pouvoir de potentialiser le courant d'ASICla. La potentialisation pharmacologique d'ASICla pourrait aboutir à des performances accrues de la communication neuronale et améliorer les fonctions cognitives.
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Acidity is often associated with pain, especially when we consider the peripheral nervous system (PNS). On the other hand, protons participate in neuronal communication in the central nervous system (CNS). Neurons have différent types of acid sensors. Among these sensors are the acid-sensing ion channels (ASICs). These channels open transiently in response to extracellular acidifications and allow sodium entering the cell. This entry of sodium causes depolarizations in neurons and eventually induces action potentials. The ASIC behavior in response to pH can be described by the transitions between three main conformational states of these channels: the closed, the open and the desensitized state. The gating transitions describe how the ASICs switch from one state to another as a fonction of the pH and time. The gating transitions connect the three conformational states and compose the so-called ASIC kinetic scheme, which at the beginning of my thesis was still poorly defined. Using patch-clamp electrophysiology I measured the transition rates of the kinetic scheme of ASIC la and -3 isoforms that are highly expressed in the CNS and PNS respectively. With the collected data I built a computational model that I used to predict the behavior of ASICs in response to any extent of pH changes and also to any speed by how these pH changes occur. I modeled and successfully confirmed by mean of experiments the ASIC behavior in response to rapid and slow acidification. Slow acidifications can occur in vivo in our brain under normal condition, during an ischemic stroke and neuronal inflammation. Rapid acidifications promote the opening of ASICs, while slow acidifications are thought to rather promote desensitization. However, I showed that a slow pH change can resuit in ASIC opening and generate small currents. I modeled the neuronal response to these small currents and showed then experimentally that they can induce higher neuronal excitation than the higher currents of rapid acidifications. Finally, I showed that ASIC la is necessary to mediate neuronal excitation in response to ion changes, other than pH, normally occurring with high neurotransmission activity. The second project of my thesis was based on the discovery of a small molecule called 2-guanidine-4-methylquinazoline (GMQ) that has been identified to modulate ASIC la and ASIC3. Despite interesting properties on ASICs gating, GMQ présents low specificity and low potency. Therefore, in collaboration with a chemist, we started a screening of GMQ-derivatives by patch-clamp electrophysiology and identified new compounds active on ASIC la and -3 that show higher specificity among the two isoforms, and higher potency. I also identified the first known chemical that enhances ASIC la currents. The pharmacological ASIC la potentiation may enhance neuronal communication and improve cognitive function
Characterization of pharmacological modulators and study of ASIC activation with cysteine-based cross-linking
No full textAcid-sensing ion channels (ASICs) are proton-gated, voltage-insensitive Na+ channels that are localized in the central and the peripheral nervous system participating in a range of physiological and pathological functions such as pain sensation, learning and memory, fear, and neurodegeneration after stroke. ASICs form homo- or heterotrimeric channels. ASIC structures of the closed, toxin-bound open and the desensitized state have been solved. Despite the available high-resolution ASIC structures, it is not known exactly how protons activate ASICs. Using experimental approaches, the structure-function relationship of ASIC activity was investigated here in three sub-projects. 1) 2-guanidine-4-methylquinazoline (GMQ) is a known pharmacological modulator of ASIC1a and ASIC3. New derivatives of GMQ were studied. Several quniazoline and quinoline derivatives produced a modulatory effect on ASIC activity in a sub-type specific manner. Guanidinopyridines strongly inhibited the peak current at pH5 in ASIC1a and ASIC3 with 20-fold better potency than GMQ. Interestingly, 2-guanidino- quinolines and -pyridines produced in ASIC1a a potentiation at low, and an inhibition at high concentrations. 2) Comparison of the rare mutation D212 in hASIC1a that was used in many laboratories as wild type, with the real wild type human ASIC1a-G212 showed slower current decay kinetics, higher current amplitude per surface-expressed channel, increased surface expression of the channel, and a stronger dependence of the current decay kinetics on the extracellular anion in hASIC1a-G212. 3) To test the effect of distance constraints on channel function, the optical tweezer 4,4’-bis(maleimido)azobenzene (BMA) and bis-methane- thiosulfonate (MTS) cross-linkers were used. In hASIC1a-I428C to which BMA was tethered, light-dependent activation by 440nm light was observed, however without the formation of a cross-link. A modulatory effect by BMA upon 360nm light illumination was found in three double mutants of the extracellular domain. In a second approach, MTS cross-linkers of different lengths were used. In comparison to control condition, treatment with MTS-17-MTS produced an acidic-shift of the pH dependence of activation in hASIC1a-D237C/I312C, and an alkaline or a small acidic-shift in the single mutants, hASIC1a-I312C and -D237C. Further validation of cross-linking is required in D237C/I312C. Our findings provide structural insights into ASIC1a activity.
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Les canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) sont des canaux à sodium, proton- dépendants et insensibles au voltage, localisés dans le système nerveux central et périphérique. Ils participent à une gamme de fonctions physiologiques et pathologiques telles que la sensation de douleur, l'apprentissage et la mémoire, la peur et sont impliqués dans la neurodégénérescence après un AVC. Les ASIC forment des canaux homo- ou hétérotrimériques. La structure du poulet ASIC1a a été résolue à l'état fermé, dans l’état ouvert lié à la toxine, et désensibilisé et pour l'ASIC1a humaine (hASIC1a) dans l'état fermé. Malgré les structures ASIC haute résolution disponibles, on ne sait pas exactement comment les protons activent les ASIC. À l'aide d'approches expérimentales, la relation structure-fonction de l'activité ASIC1a a été étudiée. Dans ce contexte 1) la 2-guanidine-4-méthylquinazoline (GMQ) est un modulateur pharmacologique connu des ASIC1a et ASIC3, et ses dérivés quniazoline et quinoléine ont produit un effet modulateur à 1 mM sur l'activité ASIC par sous-type de manière spécifique. Les guanidinopyridines ont fortement inhibé le courant de pointe à pH 5 dans ASIC1a et ASIC3 avec une puissance 20 fois supérieure à celle du GMQ. Fait intéressant, les 2guanidino-quinoléines et -pyridines ont produit un effet d'inhibition ou de potentialisation dépendant de la concentration sur le sous-type ASIC et dans les ASIC1a/2a et ASIC3/2a hétéromères, seuls quelques composés, y compris le GMQ, ont produit un petit effet modulateur sur l'activité, 2 ) Une comparaison de la mutation rare D212 dans hASIC1a qui a été utilisée dans de nombreux laboratoires comme type sauvage, avec le vrai type sauvage hASIC1a-G212 a montré une cinétique de décroissance du courant plus lente, une amplitude de courant plus élevée par canal exprimé en surface, une expression de surface accrue du canal, et cinétique de désintégration actuelle dépendante de l'anion extracellulaire dans hASIC1a-G212, et 3) en utilisant l'approche de réticulation et pour trouver une paire de résidus impliqués dans les changements de conformation lors de l'activation d'ASIC1a, les deux pinces optiques 4,4'-bis (maléimido) azobenzène (BMA) et des agents de réticulation bis-méthane-thiosulfonate (MTS) ont été appliqués. Dans hASIC1a-I428C attaché à BMA, une activation dépendante de la lumière sous une lumière de 440 nm a été observée sans la formation de la réticulation. Un effet modulateur par BMA sur une illumination lumineuse de
360 nm a été trouvé dans les mutants hASIC1a-D237C/E315C, -D237C/E355C et - K246C/D347C. Dans une seconde approche, des réticulant MTS de différentes longueurs ont été utilisés. Par rapport à la condition témoin, le traitement avec MTS-17-MTS a produit un changement acide de la dépendance au pH dans hASIC1a-D237C/I312C, et un changement alcalin ou petit acide chez les mutants simples, hASIC1a-I312C et -D237C. Une validation supplémentaire de la réticulation est requise dans D237C/I312C. Nos résultats fournissent de nouvelles informations structurelles sur l'activité ASIC1a.
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Une cellule est considérée comme un bloc l’unité de base de tout organisme vivant, et elle est composée de composants intracellulaires séparés des cellules voisines par la membrane plasmique et travaille 24 heures sur 24 pour maintenir différentes fonctions comme le support structurel, produire de l'énergie, permettre le transport passif et actif de divers ions et molécules, la gestion des réactions métaboliques et la respiration. Pour l’important échange d'ions mentionné ci-dessus, la cellule a recourt à des protéines traversant la membrane cellulaire et qui possèdent un pore sélectif permettant le passage des ions : les « canaux ioniques ». Ces canaux ioniques contrôlent divers processus biologiques comme la fonction cardiaque, la contraction des muscles squelettiques et lisses, le transport épithélial, etc. Le canal ionique peut être activé par un ligand, une tension électrique et mécaniquement. Dans notre recherche, nous travaillons avec des canaux ioniques sensibles à l'acide (ASIC) qui sont activés par acidification extracellulaire et localisés dans les neurones. Lorsqu'ils sont activés, ils sont parfois fermés ou ouverts, le passge d’ions qu’ils entrainent active les neurones. Ils sont impliqués dans diverses conditions physiopathologiques comme la douleur, les démangeaisons, l'apprentissage et la mémoire, l'épilepsie, les accidents vasculaires cérébraux, la maladie d'Alzheimer etc. On ne sait pas comment l'acidification extracellulaire peut activer le canal et quels sont les changements conformationnels associés dans ces domaines ? En mettant l'accent sur l'identification du mécanisme d'activation du canal, j'ai trouvé que 1) certaines petites molécules dérivées d'une molécule existante appelée 2-guanidine-4-méthylquinazoline (GMQ) peuvent moduler l'activité ASIC, 2) ont caractérisé une mutation rare dans l'ASIC1a humaine clone, ayant des propriétés légèrement modifiées par rapport à l'ASIC1a humain de type sauvage réel, 3) Les composés de liaison croisée, à savoir le 4,4'-bis (maléimido) azobenzène (BMA), est un composé qui peut se fixer à ses deux extrémités à un résidu cystéine modifié dans l'ASIC1a et exercer une force mécanique sur les domaines en étendant ou en pliant son forme par application d'une longueur d'onde spécifique de la lumière. Les composés à base de bis-méthane-thiosulfonate (MTS) sont de différentes longueurs qui peuvent également se fixer aux deux extrémités au résidu de cystéine modifié sans changer de forme. Les deux composés ont affecté l'activation de l'ASIC1a. Une enquête plus approfondie est nécessaire pour conclure les changements de conformation dans les domaines identifiés pendant l'activation du canal. Dans l’ensemble, plusieurs aspects associés à la relation structure-fonction de l'activité ASIC1a ont été identifiés. À l'avenir, les études présentées dans cette thèse seront utiles pour concevoir des molécules thérapeutiques en mesure d’inhiber ou d’activer le canal
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Development of WNT inhibitors as novel anti-cancer drugs
No full textLa voie de signalisation WNT joue un rôle essentiel dans le développement embryogénique, où elle contrôle la prolifération, la différenciation et la migration des cellules. En physiologie adulte, son activité se limite aux niches de cellules souches responsables de la régénération. Dans certains cas, cependant, la voie WNT est faussement activée, conduisant à une prolifération cellulaire non contrôlée, également connue sous le nom de cancer. L'activation aberrante de la signalisation WNT se produit également dans le cancer du sein triple négatif (TNBC), un sous-type de cancer du sein très agressif dépourvu de thérapies ciblées. Ce travail propose donc de cibler le TNBC par inhibition de la voie WNT suractivée. Le candidat-médicament idéal doit prouver qu'il a des effets anticancéreux contre le TNBC, tout en n'étant pas nocif pour la physiologie cellulaire normale. Notre hypothèse de travail est que le ciblage des niveaux de la membrane plasmique, en particulier les principaux récepteurs de la voie, les Frizzleds (FZD), pourrait obtenir de tels résultats. En ciblant le sous-ensemble spécifique de FZD surexprimé dans le tissu tumoral, mais pas dans le tissu sain, il devrait être possible d'éviter l'inhibition des branches WNT nécessaires au fonctionnement physiologique normal. De plus, étant classés comme GPCR, les FZD ont le potentiel d'être hautement médicamenteux, ce qui en fait des candidats cibles idéaux. Il existe de nombreuses façons d'aborder le développement de nouvelles molécules médicamenteuses : le repositionnement d'entités médicamenteuses approuvées ou le criblage de nouvelles molécules sont deux méthodes prometteuses. Dans ce travail, une bibliothèque de petites molécules a été criblée à l'aide d'une pipeline de test à haut débit spécifique au TNBC pour cibler les GPCR FZD dans le cancer, développé en interne. Cela a conduit à la découverte d'une nouvelle classe de molécules de pyrazole substituées par un diphényle avec des effets inhibiteurs du WNT et des propriétés anticancéreuses in vitro et in vivo. Des recherches détaillées sur la ou les cibles exactes des molécules nouvellement découvertes ont prouvé qu'elles se lient bien au FZD. Les molécules phares ont des profils de toxicité améliorés par rapport aux inhibiteurs du WNT actuellement connus, ce qui en fait une nouvelle génération très prometteuse d'inhibiteurs du WNT à petites molécules. Pris ensemble, ce travail montre une approche robuste pour l'identification et le développement préclinique d'inhibiteurs de WNT avec des propriétés anticancéreuses pour le TNBC avec le potentiel d'être étendu à d'autres indications de cancer.
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The WNT signalling pathway plays an essential role in embryogenic development, where it controls cell proliferation, differentiation and migration. In adult physiology, its activity is limited to stem cell niches responsible for regeneration. In some instances, however, the WNT pathway is falsely activated, leading to uncontrolled cell proliferation, also known as cancer. Aberrant activation of WNT signalling also occurs in triple-negative breast cancer (TNBC), a very aggressive breast cancer subtype lacking targeted therapies. This work, therefore, proposes to target TNBC by inhibition of the over-activated WNT pathway. The ideal drug candidate must prove to have anti-cancer effects against TNBC, while not being deleterious for normal cell physiology. It is our working hypothesis that targeting the plasma membrane levels, especially the main pathway receptors, the Frizzleds (FZDs), could achieve such results. By targeting the specific subset of FZDs overexpressed in the tumour tissue, but not in healthy tissue, it should be possible to avoid inhibition of the WNT branches necessary for normal physiological functions. Additionally, being classed as GPCRs, FZDs have the potential of being highly druggable, making them ideal target candidates. There are many ways to approach the development of new drug molecules: repositioning of approved drug entities or the screening of new molecules are both promising methods. In this work, a library of small molecules was screened using a TNBC-specific high-throughput assay pipeline for targeting FZD GPCRs in cancer, developed in-house. This led to the discovery of a new class of diphenyl-substituted pyrazole molecules with WNT-inhibitory effects and anti-cancer properties in vitro and in vivo. Detailed investigations into the exact target(s) of the newly discovered molecules proved that they are indeed FZD binding. The lead compounds have improved toxicity profiles compared to currently known WNT inhibitors, making them a very promising new generation of small molecule WNT inhibitors. Taken together, this work shows a robust approach to the identification and pre-clinical development of WNT inhibitors with anti-cancer properties for TNBC with the potential to be expanded to other cancer indications
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