Abstract:

Background: Liver X receptors (LXRs) are transcription factors activated by cholesterol metabolites containing an oxidized side chain. Due to their ability to regulate lipid metabolism and cholesterol transport, they have become attractive pharmacological targets. LXRs are closely related to DAF-12, a nuclear receptor involved in nematode lifespan and regulated by the binding of C-27 steroidal acids. Based on our recent finding that the lack of the C-25 methyl group does not abolish their DAF-12 activity, we evaluated the effect of removing it from the (25R)-cholestenoic acid, a LXR agonist. Methods: The binding mode and the molecular basis of action of 27-nor-5-cholestenoic acid were evaluated using molecular dynamics simulations. The biological activity was investigated using reporter gene expression assays and determining the expression levels of endogenous target genes. The in vitro MARCoNI assay was used to analyze the interaction with cofactors. Results: 27-Nor-5-cholestenoic acid behaves as an inverse agonist. This correlates with the capacity of the complex to better bind corepressors rather than coactivators. The C-25 methyl moiety would be necessary for the maintenance of a torsioned conformation of the steroid side chain that stabilizes an active LXRβ state. Conclusion: We found that a 27-nor analog is able to act as a LXR ligand. Interestingly, this minimal structural change on the steroid triggered a drastic change in the LXR response. General significance: Results contribute to improve our understanding on the molecular basis of LXRβ mechanisms of action and provide a new scaffold in the quest for selective LXR modulators.

Author affiliation: Alvarez, Lautaro Damian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: Dansey, Maria Virginia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina

Author affiliation: Grinman, Diego Yair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina

Author affiliation: Navalesi, Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina

Author affiliation: Samaja, Gisela Anabel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: del Fueyo, Maria Celeste. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: Bastiaensen, Niek. Pamgene International; Países Bajos

Author affiliation: Houtman, Ren. Pamgene International; Países Bajos

Author affiliation: Estrin, Dario Ariel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Química, Física de los Materiales, Medioambiente y Energía; Argentina

Author affiliation: Veleiro, Adriana Silvia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina

Author affiliation: Pecci, Adali. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina

Author affiliation: Burton, Gerardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Unidad de Microanálisis y Métodos Físicos en Química Orgánica; Argentina

Abstract:

Epidermal growth factor (EGF) has been suggested to play a key role in the maintenance of epithelial cell survival during lactation. Previously, we demonstrated that EGF dependent activation of PI3K pathway prevents apoptosis in confluent murine HC11 cells cultured under low nutrient conditions. The EGF protective effect is associated with increased levels of the antiapoptotic protein Bcl-XL. Here, we identify the EGF-dependent mechanism involved in cell survival that converges in the regulation of bcl-X expression by activated CREB. EGF induces Bcl-XL expression through activation of a unique bcl-X promoter, the P1; being not only the PI3K/AKT signaling pathway but also the increase in cAMP levels and the concomitant PKA/CREB activation necessary for both bcl-XL upregulation and apoptosis avoidance. Results presented in this work suggest the existence of a novel connection between the EGF receptor and the adenylate cyclase that would have an impact in preventing apoptosis under low nutrient conditions.

Author affiliation: Grinman, Diego Yair. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina

Author affiliation: Romorini, Leonardo. Fundación para la Lucha contra las Enfermedades Neurológicas de la Infancia; Argentina. Laboratorio de Investigaciones En Neurociencias Aplicadas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina

Author affiliation: Presman, Diego Martin. National Institutes of Health; Estados Unidos

Author affiliation: Rocha Viegas, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina

Author affiliation: Coso, Omar Adrian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina

Author affiliation: Davio, Carlos Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Farmacia y Bioquímica. Departamento de Farmacología. Cátedra de Química Medicinal; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Investigaciones Farmacológicas (i); Argentina; Argentina

Author affiliation: Pecci, Adali. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Fisiología, Biología Molecular y Neurociencias; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica; Argentina