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1. How reversible are the effects of silver nanoparticles on macrophages? A proteomic-instructed view

Author: Catherine Aude-Garcia, Jacques Bourguignon, Sarah Cianférani, Anaelle Torres, Thierry Rabilloud, Karin Pernet-Gallay, Marie Carrière, Pierre-Henri Jouneau, Stéphane Ravanel, Hélène Diemer, Bastien Dalzon, Véronique Collin-Faure, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plantes, Stress & Métaux (MetalStress), Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), [GIN] Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), ANSES (Agence Nationale de Sécurité Alimentaire, Environnementale et du Travail) (PNREST 2011/25, Innimmunotox project), CEA toxicology program (Nanostress grant), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-10-EQPX-0039,NanoID,Plateforme d'identification des nanoparticules dédiée à la sécurité(2010), Rabilloud, Thierry, INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE - - Amidex2011 - ANR-11-IDEX-0001 - IDEX - VALID, Equipements d'excellence - Plateforme d'identification des nanoparticules dédiée à la sécurité - - NanoID2010 - ANR-10-EQPX-0039 - EQPX - VALID, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Grenoble Institut des Neurosciences (GIN), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-11-IDEX-0001-02/11-LABX-0064,SERENADE,Vers une conception de nanomatériaux innovants, durables et sûrs(2011), ANR-11-IDEX-0001-02/11-IDEX-0001,AMIDEX,AMIDEX(2011), ANR-10-EQPX-0039/10-EQPX-0039,NanoID,Plateforme d'identification des nanoparticules dédiée à la sécurité(2010), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials Science (miscellaneous), medicine.medical_treatment, Cellular homeostasis, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Silver nanoparticle, Nitric oxide, chemistry.chemical_compound, Immune system, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Macrophage, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Chemistry, Lipid metabolism, 021001 nanoscience & nanotechnology, Cell biology, [SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Cytokine, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], 0210 nano-technology, Oxidative stress
Abstract: International audience; Silver nanoparticles are known to strongly affect biological systems, and numerous toxicological studies have investigated their effects. Most of these studies examine the effects immediately following acute exposure. In this work, we have conducted further investigation by studying not only the acute, post-exposure response, but also the cellular response after a 72 hour-recovery-phase post exposure. As a biological model we have used macrophages, which are very important cells with respect to their role in the immune response to particulate materials. To investigate the response of macrophages to nanoparticles and their recovery post exposure, we have used a combination of proteomics and targeted experiments. These experiments provided evidence that the cellular reaction to nanoparticles, including the reaction during the recovery phase, is a very active process involving massive energy consumption. Pathways such as the oxidative stress response, central and lipid metabolism, protein production and quality control are strongly modulated during the cellular response to nanoparticles, and restoration of basic cellular homeo-stasis occurs during the recovery period. However, some specialized macrophage functions, such as lipopolysaccharide-induced cytokine and nitric oxide production, did not return to their basal levels even 72 hours post exposure, showing that some effects of silver nanoparticles persist even after exposure has ceased.
Published: 2019
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2. Utility of macrophages in an antitumor strategy based on the vectorization of iron oxide nanoparticles

Author: Catherine Aude-Garcia, Solveig Reymond, Bastien Dalzon, Véronique Collin-Faure, Josiane Arnaud, Julien Vollaire, Thierry Rabilloud, Olivier Proux, Daphna Fenel, Mélanie Guidetti, Isabelle Testard, Marie Carrière, Denis Testemale, Guy Schoehn, Véronique Josserand, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Matériaux, Rayonnements, Structure (NEEL - MRS), Institut Néel (NEEL), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Biologie et de Pathologie [CHU Grenoble] (IBP), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), Rabilloud, Thierry, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institute for Advanced Biosciences (IAB), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), MRS - Matériaux, Rayonnements, Structure, Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Rayonnement Synchrotron et Recherche Medicale (RSRM), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-European Synchrotron Radiation Facility (ESRF)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), équipe FAME, Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Biologie et de Pathologie - IBP [CHU Grenoble], Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST), Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble (INSERM U823), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Platefome de Microscopie électronique IBS/ISBG, ANR-10-INSB-05-01,FRISBI,French Infrastructure for Integrated Structural Biology, ANR-10- LABX-49-01,Labex GRAL,Labex GRAL, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Matériaux, Rayonnements, Structure (MRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques (LAN), Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: medicine.medical_treatment, Population, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, Cancer stem cell, medicine, General Materials Science, education, Intravascular injection, education.field_of_study, Cancer, [SDV.IMM.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Immunotherapy, 021001 nanoscience & nanotechnology, medicine.disease, 0104 chemical sciences, Radiation therapy, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biomolecules [q-bio.BM], chemistry, Physical Barrier, Cancer cell, Cancer research, [SDV.IMM.IMM] Life Sciences [q-bio]/Immunology/Immunotherapy, 0210 nano-technology, Iron oxide nanoparticles
Abstract: International audience; Utility of macrophages in an antitumor strategy based on the vectorization of iron oxide nanoparticles This Trojan horse strategy aims at specifi cally killing tumor cells. To achieve this goal, High-Z-element nanoparticles brought by macrophages are stimulated using low doses of X-ray radiation. The nanoparticles (namely FERINJECT®) liberate toxic photoelectrons in situ without damaging the surrounding healthy tissues. With its specifi c targeting of cancer cells, this promising anticancer strategy could greatly improve the effi ciency of current radiotherapy. Many solid tumors and their metastases are still resistant to current cancer treatments such as chemo-and radiotherapy. The presence of a small population of Cancer Stem Cells in tumors is held responsible for relapses. Moreover, the various physical barriers of the organism (e.g. blood-brain barrier) prevent many drugs from reaching the target cells. In order to alleviate this constraint, we suggest a Trojan horse strategy consisting of intravascular injection of macrophages loaded with therapeutic nanoparticles (an iron nanoparticle-based solution marketed under the name of FERINJECT®) to bring a high quantity of the latter to the tumor. The aim of this article is to assess the response of primary macrophages to FERINJECT® via functional assays in order to ensure that the macrophages loaded with these nano-particles are still relevant for our strategy. Following this first step, we demonstrate that the loaded macro-phages injected into the bloodstream are able to migrate to the tumor site using small-animal imaging. Finally, using synchrotron radiation, we validate an improvement of the radiotherapeutic effect when FERINJECT®-laden macrophages are deposited at the vicinity of cancer cells and irradiated.
Published: 2019
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3. Repeated vs. Acute Exposure of RAW264.7 Mouse Macrophages to Silica Nanoparticles: A Bioaccumulation and Functional Change Study

Author: Anaelle Torres, Bastien Dalzon, Véronique Collin-Faure, Thierry Rabilloud, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: General Chemical Engineering, Phagocytosis, Context (language use), 02 engineering and technology, macrophage, Pharmacology, Article, lcsh:Chemistry, 03 medical and health sciences, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Macrophage, General Materials Science, Viability assay, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, [SDV.EE.SANT]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Health, 0303 health sciences, Reactive oxygen species, Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, In vitro, 3. Good health, bioaccumulation, lcsh:QD1-999, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Toxicity, Tumor necrosis factor alpha, nanoparticles, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Synthetic amorphous silica is used in various applications such as cosmetics, food, or rubber reinforcement. These broad uses increase human exposure, and thus the potential risk related to their short-and long-term toxicity for both consumers and workers. These potential risks have to be investigated, in a global context of multi-exposure, as encountered in human populations. However, most of the in vitro research on the effects of amorphous silica has been carried out in an acute exposure mode, which is not the most relevant when trying to assess the effects of occupational exposure. As a first step, the effects of repeated exposure of macrophages to silica nanomaterials have been investigated. The experiments have been conducted on in vitro macrophage cell line RAW264.7 (cell line from an Abelson murine leukemia virus-induced tumor), as this cell type is an important target cell in toxicology of particulate materials. The bioaccumulation of nanomaterials and the persistence of their effects have been studied. The experiments carried out include the viability assay and functional tests (phagocytosis, NO and reactive oxygen species dosages, and production of pro-and anti-inflammatory cytokines) using flow cytometry, microscopy and spectrophotometry. Accumulation of silica nanoparticles (SiO2 NP) was observed in both exposure scenarii. However, differences in the biological effects between the exposure scenarii have also been observed. For phagocytosis, NO production and Tumor Necrosis Factor (TNF) release, repeated exposure tended to induce fewer effects than acute exposure. Nevertheless, repeated exposure still induces alterations in the macrophage responses and thus represents a scenario to be tested in detail.
Published: 2020
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4. The food additive E171 and titanium dioxide nanoparticles indirectly alter the homeostasis of the human intestinal epithelial cells in vitro

Author: Céline Tisseyre, Marie Dorier, Frédérick Barreau, Marie Carrière, Caroline Marie-Desvergne, David Béal, Muriel Dubosson, Nathalie Herlin-Boime, Thierry Rabilloud, Eric Houdeau, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), NanoSafety Platform (NPS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Recherche en Santé Digestive (IRSD ), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Endocrinologie & Toxicologie de la Barrière Intestinale (ToxAlim-ENTeRisk), ToxAlim (ToxAlim), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), French Atomic Energy and Alternative Energies Commission (CEA) through the 'Toxicology' research program (IMAGINATOX grant), French Environment and Energy Management Agency (ADEME), French Agency for Food, Environmental and Occupational Health Safety (ANSES) [EST-2013/1/024], French National Research Agency (ANR), PAIPITO [ANR-16-CE34-0011-01], French Government's 'Investissements d'Avenir' ANR program, through the A*MIDEX project [ANR-11-IDEX-0001-02, ANR-11-LABX-0064], ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), Palacin, Serge, Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale - - PAIPITO2016 - ANR-16-CE34-0011 - AAPG2016 - VALID, INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE - - Amidex2011 - ANR-11-IDEX-0001 - IDEX - VALID, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Toulouse (UT)-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INP - PURPAN), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'Énergie Atomique et aux Énergies Alternatives (CEA) - Grenoble, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD), ANR-11-IDEX-0001-02/11-LABX-0064,SERENADE,Vers une conception de nanomatériaux innovants, durables et sûrs(2011), ANR-11-IDEX-0001-02/11-IDEX-0001,AMIDEX,AMIDEX(2011), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Carriere, Marie
Subjects: Polymers, Materials Science (miscellaneous), Cellular differentiation, [SDV]Life Sciences [q-bio], 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, medicine, Ingestion, Secretion, Barrier function, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, [CHIM.MATE] Chemical Sciences/Material chemistry, Chemistry, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Mucus, Intestinal epithelium, Epithelium, 3. Good health, Cell biology, Polymères, [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, medicine.anatomical_structure, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Respiratory epithelium, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Environmental contamination with TiO2 and the use of TiO2 as a food additive (E171) or in cosmetics resultin human exposure to TiO2 via inhalation, ingestion, and through skin contact. When inhaled, most TiO2particles are cleared via the mucociliary escalator and are then swallowed. Together with the ingestion ofE171, this process results in a significant exposure of the human gastro-intestinal tract to TiO2. One of thefunctions of the intestine is to protect the body from external aggression, via the so-called intestinal barrierfunction. The aim of this study was to determine whether, and through which mechanisms, TiO2 affectsthis function. Caco-2 and HT29-MTX cells were co-cultured to reconstitute an in vitro mucus-secreting intestinal epithelium. This epithelium was exposed to TiO2-NPs, either pure anatase or mixed anatase/rutile, or to E171. Two exposure scenarii were used: acute exposure for 6 h or 48 h after cell differentiation (21 days post-seeding), or repeated exposure during the course of cell differentiation, i.e., twice a week for 21 days post-seeding. Epithelial cells repeatedly exposed to TiO2 developed an inflammatory profile, together with increased mucus secretion. Epithelial integrity was unaltered, but the content of ATP-binding cassette (ABC) family xenobiotic efflux pumps was modified. Taken together, these data show that TiO2 moderatelybut significantly dysregulates several features that contribute to the protective function of the intestine.
Published: 2019
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5. A Combined N-terminomics and Shotgun Proteomics Approach to Investigate the Responses of Human Cells to Rapamycin and Zinc at the Mitochondrial Level

Author: Sarah Cianférani, Charlotte Macron, Sebastian Alvaro Vaca-Jacome, Catherine Aude-Garcia, Christine Carapito, Joanna Bons, Magali Rompais, Thierry Rabilloud, Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Proteomics, Cell biology, Proteases, Proteome, Cellular organelles, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Mitochondrion, Biochemistry, Mass Spectrometry, Analytical Chemistry, Mitochondrial Proteins, 03 medical and health sciences, Mitochondria function or biology, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Cluster Analysis, Humans, Citrate synthase, Shotgun proteomics, Molecular Biology, 030304 developmental biology, Sirolimus, 0303 health sciences, biology, rapamycin, Chemistry, Research, Succinate dehydrogenase, zinc, 030302 biochemistry & molecular biology, N-terminomics, U937 Cells, Metabolism, Pyruvate dehydrogenase complex, Mitochondria, Enzymes, Cytosol, biology.protein
Abstract: International audience; All but thirteen mammalian mitochondrial proteins are encoded by the nuclear genome, translated in the cytosol and then imported into the mitochondria. For a significant proportion of the mitochondrial proteins, import is coupled with the cleavage of a presequence called the transit peptide, and the formation of a new N-terminus. Determination of the neo N-termini has been investigated by proteomic approaches in several systems, but generally in a static way to compile as many N-termini as possible. In the present study, we have investigated how the mitochondrial proteome and N-terminome react to chemical stimuli that alter mitochondrial metabolism, namely zinc ions and rapamycin. To this end, we have used a strategy that analyzes both internal and N-terminal peptides in a single run, the dN-TOP approach. We used these two very different stressors to sort out what could be a generic response to stress and what is specific to each of these stressors. Rapamycin and zinc induced different changes in the mitochondrial proteome. However, convergent changes to key mitochondrial enzymatic activities such as pyruvate dehydrogenase, succinate dehydrogenase and citrate synthase were observed for both treatments. Other convergent changes were seen in components of the N-terminal processing system and mitochondrial proteases. Investigations into the generation of neo-N-termini in mitochondria showed that the processing system is robust, as indicated by the lack of change in neo N-termini under the conditions tested. Detailed analysis of the data revealed that zinc caused a slight reduction in the efficiency of the N-terminal trimming system and that both treatments increased the degradation of mitochondrial proteins. In conclusion, the use of this combined strategy allowed a detailed analysis of the dynamics of the mitochondrial N-terminome in response to treatments which impact the mitochondria.
Published: 2019
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6. Systemic modulation of stress and immune parameters in patients treated for prostate adenocarcinoma by intensity-modulated radiation therapy or stereotactic ablative body radiotherapy

Author: Lourdes Cruz-Garcia, A. Napieralska, Katalin Lumniczky, N. Cherradi, Christophe Badie, Isabelle Testard, Joanna Polanska, K. Jelonek, Serge M. Candéias, Benjamin Frey, Justyna Mika, Udo S. Gaipl, Piotr Widlak, Stanislav D. Polozov, C. Roelants, Department of Radiation Oncology, University Hospital of Erlangen, Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), Department of Data Science and Engineering,Silesian University of Technology, Maria Sklodowska-Curie National Research Institute of Oncology, Centre for Radiation, Chemical and Environmental Hazards, Public Health England [London], Inovarion [Paris], Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Invasion mechanisms in angiogenesis and cancer (IMAC), Biologie du Cancer et de l'Infection (BCI ), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), National center for public health [Hungary], HQ Science Limited, and GON, Nathalie
Subjects: 0301 basic medicine, Oncology, Male, Proteome, medicine.medical_treatment, SABR volatility model, Monocytes, Ionizing radiation, Prostate cancer, 0302 clinical medicine, Immunophenotyping, HLA Antigens, Aged, 80 and over, biology, medicine.diagnostic_test, Middle Aged, 3. Good health, Neoplasm Proteins, Gene Expression Regulation, Neoplastic, 030220 oncology & carcinogenesis, Metabolome, Phosphatidylcholines, Cytokines, [SDV.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology, Original Article, Biomarkers of radiation exposure, Antibody, Inflammation Mediators, medicine.medical_specialty, [SDV.IMM] Life Sciences [q-bio]/Immunology, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Adenocarcinoma, Radiosurgery, Flow cytometry, 03 medical and health sciences, Immune system, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, Stress, Physiological, Internal medicine, medicine, Humans, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Aged, business.industry, Lysophosphatidylcholines, Prostatic Neoplasms, Systemic immune modulation, medicine.disease, Radiation therapy, 030104 developmental biology, Immune System, biology.protein, Radiotherapy, Intensity-Modulated, business, Biomarkers
Abstract: Background In this exploratory study, the impact of local irradiation on systemic changes in stress and immune parameters was investigated in eight patients treated with intensity-modulated radiation therapy (IMRT) or stereotactic ablative body radiotherapy (SABR) for prostate adenocarcinoma to gain deeper insights into how radiotherapy (RT) modulates the immune system. Patients and methods RT-qPCR, flow cytometry, metabolomics, and antibody arrays were used to monitor a panel of stress- and immune-related parameters before RT, after the first fraction (SABR) or the first week of treatment (IMRT), after the last fraction, and 3 weeks later in the blood of IMRT (N = 4) or SABR (N = 4) patients. Effect size analysis was used for comparison of results at different timepoints. Results Several parameters were found to be differentially modulated in IMRT and SABR patients: the expression of TGFB1, IL1B, and CCL3 genes; the expression of HLA-DR on circulating monocytes; the abundance and ratio of phosphatidylcholine and lysophosphatidylcholine metabolites in plasma. More immune modulators in plasma were modulated during IMRT than SABR, with only two common proteins, namely GDF-15 and Tim‑3. Conclusion Locally delivered RT induces systemic modulation of the immune system in prostate adenocarcinoma patients. IMRT and SABR appear to specifically affect distinct immune components.
Published: 2020
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7. ZnO and TiO2 nanoparticles alter the ability of Bacillus subtilis to fight against a stress

Author: Sylvie Luche, Thierry Rabilloud, Elise Eymard-Vernain, Cécile Lelong, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: Proteomics, Proteome, Nanoparticle, Metal Nanoparticles, Bacillus, Bacillus subtilis, medicine.disease_cause, Pathology and Laboratory Medicine, Biochemistry, Nanomaterials, Database and Informatics Methods, Medicine and Health Sciences, Nanotechnology, Cellular Stress Responses, Titanium, 0303 health sciences, Multidisciplinary, biology, Chemistry, Proteomic Databases, Adaptation, Physiological, Bacterial Pathogens, Bacillus Subtilis, Experimental Organism Systems, Medical Microbiology, Cell Processes, Engineering and Technology, Prokaryotic Models, Medicine, Zinc Oxide, Pathogens, Research Article, Science, Research and Analysis Methods, Microbiology, Agar plate, 03 medical and health sciences, Bacterial Proteins, Stress, Physiological, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Microbial Pathogens, 030304 developmental biology, Bacteria, 030306 microbiology, Gut Bacteria, Biofilm, Organisms, Biology and Life Sciences, Bacteriology, Cell Biology, biology.organism_classification, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, Metabolic pathway, Oxidative Stress, Biological Databases, 13. Climate action, Biofilms, Biophysics, Animal Studies, Nanoparticles, Bacterial Biofilms, Oxidative stress
Abstract: International audience; Due to the physicochemical properties of nanoparticles, the use of nanomaterials increases over time in industrial and medical processes. We herein report the negative impact of nanoparticles, using solid growth conditions mimicking a biofilm, on the ability ofBacillus subtilisto fight against a stress. Bacteria have been exposed to sublethal doses of nanoparticles corresponding to conditions that bacteria may meet in their natural biotopes, the upper layer of soil or the gut microbiome. The analysis of the proteomic data obtained by shotgun mass spectrometry have shown that several metabolic pathways are affected in response to nanoparticles, n-ZnO or n-TiO2, or zinc salt: the methyglyoxal and thiol metabolisms, the oxidative stress and the stringent responses. Nanoparticles being embedded in the agar medium, these impacts are the consequence of a physiological adaptation rather than a physical cell injury. Overall, these results show that nanoparticles, by altering bacterial physiology and especially the ability to resist to a stress, may have profound influences on a "good bacteria",Bacillus subtilis, in its natural biotope and moreover, on the global equilibrium of this biotope.
Published: 2020
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8. How Do the Different Proteomic Strategies Cope with the Complexity of Biological Regulations in a Multi-Omic World? Critical Appraisal and Suggestions for Improvements

Author: Thierry Rabilloud, Katrin Marcus, Functional Proteomics, Ruhr-Universität Bochum [Bochum], Ruhr University Bochum (RUB), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: 0303 health sciences, Computer science, Fitness for purpose, 010401 analytical chemistry, Clinical Biochemistry, lcsh:QR1-502, Review, proteoforms, 01 natural sciences, Biochemistry, Data science, lcsh:Microbiology, two-dimensional gel electrophoresis, 0104 chemical sciences, 03 medical and health sciences, Critical appraisal, proteomics, clinical proteomics, Structural Biology, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Posttranslational modification, post-translational modifications, Molecular Biology, 030304 developmental biology
Abstract: International audience; In this second decade of the 21st century, we are lucky enough to have different types of proteomic analyses at our disposal. Furthermore, other functional omics such as transcriptomics have also undergone major developments, resulting in mature tools. However, choice equals questions, and the major question is how each proteomic strategy is fit for which purpose. The aim of this opinion paper is to reposition the various proteomic strategies in the frame of what is known in terms of biological regulations in order to shed light on the power, limitations, and paths for improvement for the different proteomic setups. This should help biologists to select the best-suited proteomic strategy for their purposes in order not to be driven by raw availability or fashion arguments but rather by the best fitness for purpose. In particular, knowing the limitations of the different proteomic strategies helps in interpreting the results correctly and in devising the validation experiments that should be made downstream of the proteomic analyses.
Published: 2020
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9. Toxicity to RAW264.7 Macrophages of Silica Nanoparticles and the E551 Food Additive, in Combination with Genotoxic Agents

Author: Pierre-Adrien Arthaud, Thierry Rabilloud, Bastien Dalzon, Anaelle Torres, Nathalie Herlin, Marie Carrière, Fanny Dussert, Thierry Douki, Marie-Edith Arnal, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), French National Research Program for Environmental and Occupational Health of ANSES (PNREST 2015/032, Silimmun Grant), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016), ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010), ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: DNA damage, General Chemical Engineering, E551, Nanoparticle, 02 engineering and technology, macrophage, 010501 environmental sciences, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Article, lcsh:Chemistry, SiO2, DNA Repair Protein, medicine, Macrophage, General Materials Science, intestine, 0105 earth and related environmental sciences, Fumed silica, Chemistry, nanoparticle, co-exposure, genotoxicity, toxicity, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Intestinal epithelium, SiO 2, lcsh:QD1-999, silica, Toxicity, Biophysics, 0210 nano-technology, Genotoxicity
Abstract: Synthetic amorphous silica (SAS) is used in a plethora of applications and included in many daily products to which humans are exposed via inhalation, ingestion, or skin contact. This poses the question of their potential toxicity, particularly towards macrophages, which show specific sensitivity to this material. SAS represents an ideal candidate for the adsorption of environmental contaminants due to its large surface area and could consequently modulate their toxicity. In this study, we assessed the toxicity towards macrophages and intestinal epithelial cells of three SAS particles, either isolated SiO2 nanoparticles (LS30) or SiO2 particles composed of agglomerated-aggregates of fused primary particles, either food-grade (E551) or non-food-grade (Fumed silica). These particles were applied to cells either alone or in combination with genotoxic co-contaminants, i.e., benzo[a]pyrene (B[a]P) and methane methylsulfonate (MMS). We show that macrophages are much more sensitive to these toxic agents than a non-differenciated co-culture of Caco-2 and HT29-MTX cells, used here as a model of intestinal epithelium. Co-exposure to SiO2 and MMS causes DNA damage in a synergistic way, which is not explained by the modulation of DNA repair protein mRNA expression. Together, this suggests that SiO2 particles could adsorb genotoxic agents on their surface and, consequently, increase their DNA damaging potential.
Published: 2020
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10. Establishing mechanisms affecting the individual response to ionising radiation

Author: Averbeck, Dietrich, Candéias, Serge, Chandna, Sudhir, Foray, Nicolas, Friedl, Anna, Haghdoost, Siamak, Jeggo, Pénélope, Lumniczky, Katalin, Paris, François, Quintens, Roel, Sabatier, Laure, Commissariat à l'Energie Atomique (CEA), DRF/PROCyTOX , Fontenay-aux-Roses , France., ommissariat à l'Energie Atomique (CEA), DRF/PROCyTOX , Fontenay-aux-Roses , France. Code (UMR, EA, ...), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institute of Nuclear Medicine & Allied Sciences, Radiations : Défense, Santé, Environnement [Lyon] (Inserm UA8), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Department of Radiation Oncology [Munich], Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU), Centre for Radiation Protection Research, Department of Molecular Biosciences, The Wenner-Gren Institute, Stockholm University-The Wenner-Gren Institute, Stockholm University, National center for public health [Hungary], Centre de Recherche en Cancérologie et Immunologie Nantes-Angers (CRCINA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Nantes - UFR de Médecine et des Techniques Médicales (UFR MEDECINE), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université d'Angers (UA), Centre d'Etude de l'Energie Nucléaire (SCK-CEN), CEA, DRE-D3P, Univ Paris-Saclay, France, Unité Ad Hoc INSERM 000008 'Radiations : Défense, Santé, Environnement' [Lyon] (Inserm U1296), Centre Léon Bérard [Lyon]-Service de Santé des Armées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Stockholm University-Stockholm University, Accueil et Recherche en Radiobiologie des Ions Accélérés (ARIA), Centre de recherche sur les Ions, les MAtériaux et la Photonique (CIMAP - UMR 6252), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche sur les Matériaux Avancés (IRMA), Normandie Université (NU)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université d'Angers (UA)-Université de Nantes (UN)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes)
Subjects: [SDV.EE.SANT]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Health, Stochastic Processes, Neoplasms, Radiation-Induced, [SDV]Life Sciences [q-bio], Cell Cycle, Active Transport, Cell Nucleus, Dose-Response Relationship, Radiation, Ataxia Telangiectasia Mutated Proteins, Radiation Tolerance, Carbon, Radiosusceptibility, Oxygen, Radiosensitivity, Oxidative Stress, Radiation Protection, Neoplasms, Radiation, Ionizing, Animals, Humans, radiation policy, Radiation Injuries, radiotherapy, Radiation-induced cancer, DNA Damage
Abstract: International audience; Purpose: Humans are increasingly exposed to ionising radiation (IR). Both low (
Published: 2020
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11. Influences of Nanoparticles Characteristics on the Cellular Responses: The Example of Iron Oxide and Macrophages

Author: Christine Moriscot, Catherine Aude-Garcia, François Saint-Antonin, Daphna Fenel, Guy Schoehn, Bastien Dalzon, Anaelle Torres, Solveig Reymond, Véronique Collin-Faure, Thierry Rabilloud, Benoit Gallet, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Groupe Microscopie Electronique et Méthodes (IBS-MEM), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Integrated Structural Biology Grenoble (ISBG - UMS 3518 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-European Molecular Biology Laboratory [Grenoble] (EMBL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Integrated Structural Biology Grenoble (ISBG), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: iron oxide, Lipopolysaccharide, General Chemical Engineering, Phagocytosis, medicine.medical_treatment, Iron oxide, 02 engineering and technology, macrophage, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], [SDV.IMM.II]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Innate immunity, Article, Nitric oxide, lcsh:Chemistry, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, medicine, General Materials Science, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Innate immune system, nanoparticle, 021001 nanoscience & nanotechnology, Cytokine, lcsh:QD1-999, chemistry, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Biophysics, Tumor necrosis factor alpha, 0210 nano-technology, Iron oxide nanoparticles
Abstract: International audience; Iron oxide nanoparticles/microparticles are widely present in a variety of environments, e.g., as a byproduct of steel and iron degradation, as, for example, in railway brakes (e.g., metro station) or in welding fumes. As all particulate material, these metallic nanoparticles are taken up by macrophages, a cell type playing a key role in the innate immune response, including pathogen removal phagocytosis, secretion of free radical species such as nitric oxide or by controlling inflammation via cytokine release. In this paper, we evaluated how macrophages functions were altered by two iron based particles of different size (100 nm and 20 nm). We showed that at high, but subtoxic concentrations (1 mg/mL, large nanoparticles induced stronger perturbations in macrophages functions such as phagocytic capacity (tested with fluorescent latex microspheres) and the ability to respond to bacterial endotoxin lipopolysaccharide stimulus (LPS) in secreting nitric oxide and pro-cytokines (e.g., Interleukin-6 (IL-6) and Tumor Necrosis Factor (TNF)). These stronger effects may correlate with an observed stronger uptake of iron for the larger nanoparticles.
Published: 2020
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12. The Cydex Blue Assay: A One-Step Protein Assay for Samples Prior to SDS Electrophoresis

Author: Thierry Rabilloud, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), B.T. Kurien and R.H Scofield, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Detergents, One-Step, 01 natural sciences, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Dye-binding, RIPA buffer, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Protein purification, Cyclodextrin, SDS buffer, Sodium dodecyl sulfate, Bradford protein assay, 030304 developmental biology, chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, Chromatography, 010401 analytical chemistry, 0104 chemical sciences, Electrophoresis, chemistry, Radioimmunoprecipitation assay buffer, Reagent, SDS electrophoresis, Bradford assay, Protein assay
Abstract: International audience; Determination of protein concentrations prior to (sodium dodecyl sulfate) SDS electrophoresis is made difficult by the simultaneous presence of SDS and reducers in the buffers used for protein extraction. Reducers interfere with the copper-based assays, while SDS interferes with the dye-binding assays. The combined use of cyclodextrins with a commercial Bradford reagent concentrate, described in this chapter, allows to determine protein concentrations in a Laemmli-type buffer, containing both SDS and reducers, in a single step (without any precipitation) with a simple spectrophotometric assay. The use of various cyclodextrins brings compatibility not only with SDS but also with other nonionic and ionic detergents such as sodium deoxycholate or detergents of the Triton type.
Published: 2019
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13. Germline DNA Retention in Murine and Human Rearranged T Cell Receptor Gene Coding Joints: Alternative Recombination Signal Sequences and V(D)J Recombinase Errors

Author: Justyna Mika, Sylwia Kabacik, Serge M. Candéias, Joanna Polanska, Christophe Badie, Data Mining Group, Faculty of Automatic Control, Electronics and Computer Science, The Silesian University of Technology, Centre for Radiation, Chemical and Environmental Hazards, Public Health England [London], Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: lcsh:Immunologic diseases. Allergy, 0301 basic medicine, [SDV]Life Sciences [q-bio], Immunology, Biology, Germline, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Recombinase, Immunology and Allergy, Coding region, Recombination signal sequences, Animals, Humans, errors, Gene, VDJ Recombinases, Original Research, translocations, Genetics, Mice, Inbred BALB C, lymphoid neoplasms, V(D)J recombination, DNA, T cell receptor genes, RSS, Mice, Inbred C57BL, Genes, T-Cell Receptor, 030104 developmental biology, [SDV.IMM.IA]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Adaptive immunology, T-Cell Receptor Gene, Mice, Inbred CBA, [SDV.IMM]Life Sciences [q-bio]/Immunology, lcsh:RC581-607, Recombination, 030215 immunology
Abstract: International audience; The genes coding for the antigenic T cell receptor (TR) subunits are assembled in thymocytes from discrete V, D, and J genes by a site-specific recombination process. A tight control of this activity is required to prevent potentially detrimental recombination events. V, D, and J genes are flanked by semi-conserved nucleotide motives called recombination signal sequences (RSSs). V(D)J recombination is initiated by the precise introduction of a DNA double-strand break exactly at the border of the genes and their RSSs by the RAG recombinase. RSSs are therefore physically separated from the coding region of the genes before assembly of a rearranged TR gene. During a high throughput profiling of TRB genes in mice, we identified rearranged TRB genes in which part or all of a flanking RSS was retained in V-D or D-J coding joints. In some instances, this retention of germline DNA resulted from the use of an upstream alternative RSS. However, we also identified TRB sequences where retention of germline DNA occurred in the absence of alternative RSS, suggesting that RAG activity was mis-targeted during recombination. Similar events were also identified in human rearranged TRB and TRG genes. The use of alternative RSSs during V(D)J recombination illustrates the complexity of RAG-RSSs interactions during V(D)J recombination. While the frequency of errors resulting from mis-targeted RAG activity is very low, we believe that these RAG errors may be at the origin of oncogenic translocations and are a threat for genetic stability in developing lymphocytes.
Published: 2019
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14. Radiotherapy-Induced Changes in the Systemic Immune and Inflammation Parameters of Head and Neck Cancer Patients

Author: Udo S. Gaipl, Eric Andreas Rutten, Serge M. Candéias, Géza Sáfrány, Benjamin Frey, Enikő Kis, Katalin Lumniczky, Zsuzsa S Kocsis, Zsolt Jurányi, Enikő Noémi Bogdándi, Katalin Balázs, Christophe Badie, Piotr Widlak, Lourdes Cruz Garcia, Iwona Domińczyk, Department of Radiation Medicine, Centre for Radiation, Chemical and Environmental Hazards, Public Health England [London], Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Maria Sklodowska-Curie Memorial Cancer Center and Institute of Oncology (MCMCC), Department of Radiation Oncology, Department of Radiobiology and Diagnostic Onco-Cytogenetics, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: 0301 basic medicine, Oncology, Cancer Research, medicine.medical_specialty, regulatory T cell, Regulatory T cell, dendritic cell, medicine.medical_treatment, Inflammation, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, lcsh:RC254-282, Article, Natural killer cell, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Immune system, immune phenotyping, Medizinische Fakultät, Internal medicine, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, ddc:610, radiotherapy, business.industry, Head and neck cancer, PBMC, Dendritic cell, natural killer cell, lcsh:Neoplasms. Tumors. Oncology. Including cancer and carcinogens, medicine.disease, Blood proteins, 3. Good health, Radiation therapy, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, [SDV.IMM.IA]Life Sciences [q-bio]/Immunology/Adaptive immunology, 030220 oncology & carcinogenesis, gene expression, head and neck cancer, medicine.symptom, business, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology, plasma proteins
Abstract: International audience; Though radiotherapy is a local therapy, it has systemic effects mainly influencing immune and inflammation processes. This has important consequences in the long-term prognosis and therapy individualization. Our objective was to investigate immune and inflammation-related changes in the peripheral blood of head and neck cancer patients treated with radiotherapy. Peripheral blood cells, plasma and blood cell-derived RNA were isolated from 23 patients before and at two time points after radiotherapy and cellular immune parameters, plasma protein changes and gene expression alterations were studied. Increased regulatory T cells and increased CTLA4 and PD-1 expression on CD4 cells indicated an immune suppression induced by the malignant condition, which was accentuated by radiotherapy. Circulating dendritic cells were strongly elevated before treatment and were not affected by radiotherapy. Decreased endoglin levels in the plasma of patients before treatment were further decreased by radiotherapy. Expression of the FXDR, SESN1, GADD45, DDB2 and MDM2 radiation-response genes were altered in the peripheral blood cells of patients after radiotherapy. All changes were long-lasting, detectable one month after radiotherapy. In conclusion we demonstrated radiotherapy-induced changes in systemic immune parameters of head and neck cancer patients and proposed markers suitable for patient stratification worth investigating in larger patient cohorts.
Published: 2019
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15. A Proteomic View of Cellular Responses to Anticancer Quinoline-Copper Complexes

Author: Muriel Dubosson, Hélène Diemer, Véronique Collin-Faure, Christine Carapito, Joanna Bons, Thierry Rabilloud, Bastien Dalzon, Caroline Marie-Desvergne, Sarah Cianférani, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nanosafety Platform, Medical Biology Laboratory (LBM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: actin cytoskeleton, Clinical Biochemistry, Cell, lcsh:QR1-502, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Mitochondrion, Proteomics, Biochemistry, lcsh:Microbiology, Article, 03 medical and health sciences, leukemic cells, 0302 clinical medicine, proteomics, Ubiquitin, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Structural Biology, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, anticancer copper complex, glutathione, Molecular Biology, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, antioxidant defense, biology, Chemistry, two-dimensional electrophoresis, Actin cytoskeleton, Cell biology, hydroxyquinoline copper complex, medicine.anatomical_structure, proteasome, Proteasome, Biological target, 030220 oncology & carcinogenesis, Cancer cell, biology.protein
Abstract: International audience; Metal-containing drugs have long been used in anticancer therapies. The mechansims of action of platinum-based drugs are now well-understood, which cannot be said of drugs containing other metals, such as gold or copper. To gain further insights into such mechanisms, we used a classical proteomic approach based on two-dimensional elelctrophoresis to investigate the mechanisms of action of a hydroxyquinoline-copper complex, which shows promising anticancer activities, using the leukemic cell line RAW264.7 as the biological target. Pathway analysis of the modulated proteins highlighted changes in the ubiquitin/proteasome pathway, the mitochondrion, the cell adhesion-cytoskeleton pathway, and carbon metabolism or oxido-reduction. In line with these prteomic-derived hypotheses, targeted validation experiments showed that the hydroxyquinoline-copper complex induces a massive reduction in free glutathione and a strong alteration in the actin cytoskeleton, suggesting a multi-target action of the hydroxyquinoline-copper complex on cancer cells.
Published: 2019
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16. A toxicology-informed, safer by design approach for the fabrication of transparent electrodes based on silver nanowires

Author: Toybou, Djadidi, Celle, Caroline, Aude-Garcia, Catherine, Rabilloud, Thierry, Simonato, Jean-Pierre, Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: FOS: Biological sciences, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], FOS: Physical sciences, Quantitative Biology - Tissues and Organs, Physics - Applied Physics, Applied Physics (physics.app-ph), Tissues and Organs (q-bio.TO)
Abstract: International audience; Fabrication of silver nanowires (AgNWs) with fine and independent control of both the diameter (from 30 to 120 nm) and length (from 5 to 120 μm) by concomitant addition of co-nucleants and temperature control is demonstrated, and used for the preparation of size standards. Percolating random networks were fabricated using these standards and their optoelectronic properties were measured and compared with regard to the nanowire dimensions. The transparent electrodes appear suitable for various applications and exhibit excellent performances (e.g. 16 ohm sq −1 at 93% transparency), with haze values varying from 1.6 to 26.2%. Besides, in vitro toxicological studies carried out on murine macrophages with the same size standards revealed that AgNWs are weakly toxic (no toxicity observed below 50 μg mL −1 Ag), in particular compared to other silver nanoparticles. Short AgNWs (4 μm) appeared to be slightly more toxic than longer AgNWs (10 and 20 μm). Conversely, long AgNWs (20 μm) induced a more prolonged pro-inflammatory response in murine macrophages. These results contribute, in a safer by design approach, to promoting the use of short AgNWs. The global knowledge dealing with the combination of nanowire dimensions associated with optoelectronic performances and related toxicity should encourage the rational use of AgNWs, and guide the choice of the most adequate AgNW dimensions in an integrated approach.
Published: 2019
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17. A single step protein assay that is both detergent and reducer compatible: The cydex blue assay

Author: Thierry Rabilloud, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: 0301 basic medicine, Detergents, Clinical Biochemistry, Single step, 01 natural sciences, Biochemistry, Chemistry Techniques, Analytical, Analytical Chemistry, Mice, 03 medical and health sciences, Dye-binding, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, RIPA buffer, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Rosaniline Dyes, Animals, Cyclodextrin, Quantitative Biology - Genomics, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Solubility, Bradford protein assay, Genomics (q-bio.GN), Cyclodextrins, Chromatography, Reducer, Chemistry, 010401 analytical chemistry, Extraction (chemistry), Proteins, Serum Albumin, Bovine, Biomolecules (q-bio.BM), 0104 chemical sciences, Electrophoresis, RAW 264.7 Cells, 030104 developmental biology, Quantitative Biology - Biomolecules, FOS: Biological sciences, Coomassie blue, Cattle, Indicators and Reagents, Protein concentration, Protein assay
Abstract: International audience; Determination of protein concentration in often an absolute pre-requisite in preparing samples for biochemical and proteomic analyses. However, current protein assay methods are not compatible with both reducers and detergents, which are however present simultaneously in most denaturing extraction buffers used in proteomics and electrophoresis, and in particular in SDS electrophoresis. We found that inclusion of cyclodextrins in a Coomassie blue-based assay made it compatible with detergents, as cyclodextrins complex detergents in a 1:1 molecular ratio. As this type of assay is intrinsically resistant to reducers, we have thus developed a single step assay that is both detergent and reducer compatible. Depending on the type and concentration of detergents present in the sample buffer, either beta-cyclodextrin or alpha-cyclodextrin can be used, the former being able to complex a wider range of detergents and the latter being able to complex higher amounts of detergents due to its greater solubility in water. Cyclodextrins are used at final concentrations of 2-10 mg/mL in the assay mix. This typically allows to measure samples containing as little as 0.1 mg/mL protein, in the presence of up to 2% detergent and reducers such as 5 % mercaptoethanol or 50 mM DTT in a single step with a simple spectrophotometric assay. This article is protected by copyright. All rights reserved.
Published: 2016
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18. How Reversible Are the Effects of Fumed Silica on Macrophages? A Proteomics-Informed View

Author: Thierry Rabilloud, Anaelle Torres, Véronique Collin-Faure, Sarah Cianférani, Daphna Fenel, Bastien Dalzon, Marie Carrière, Hélène Diemer, Guy Schoehn, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: Cellular adaptation, amorphous silica, General Chemical Engineering, Inflammation, 02 engineering and technology, Proteomics, Cell morphology, Article, lcsh:Chemistry, 03 medical and health sciences, proteomics, In vivo, medicine, Macrophage, General Materials Science, 030304 developmental biology, Fumed silica, 0303 health sciences, Precipitated silica, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], Chemistry, persistence, 021001 nanoscience & nanotechnology, macrophages, lcsh:QD1-999, inflammation, Biophysics, pyrolytic silica, medicine.symptom, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Synthetic amorphous silica is one of the most used nanomaterials, and numerous toxicological studies have studied its effects. Most of these studies have used an acute exposure mode to investigate the effects immediately after exposure. However, this exposure modality does not allow the investigation of the persistence of the effects, which is a crucial aspect of silica toxicology, as exemplified by crystalline silica. In this paper, we extended the investigations by studying not only the responses immediately after exposure but also after a 72 h post-exposure recovery phase. We used a pyrolytic silica as the test nanomaterial, as this variant of synthetic amorphous silica has been shown to induce a more persistent inflammation in vivo than precipitated silica. To investigate macrophage responses to pyrolytic silica, we used a combination of proteomics and targeted experiments, which allowed us to show that most of the cellular functions that were altered immediately after exposure to pyrolytic silica at a subtoxic dose, such as energy metabolism and cell morphology, returned to normal at the end of the recovery period. However, some alterations, such as the inflammatory responses and some aldehyde detoxification proteins, were persistent. At the proteomic level, other alterations, such as proteins implicated in the endosomal/lysosomal pathway, were also persistent but resulted in normal function, thus suggesting cellular adaptation.
Published: 2020
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19. What Room for Two-Dimensional Gel-Based Proteomics in a Shotgun Proteomics World?

Author: Thierry Rabilloud, Cécile Lelong, Katrin Marcus, Functional Proteomics, Ruhr-Universität Bochum [Bochum], Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)
Subjects: Computer science, Clinical Biochemistry, lcsh:QR1-502, Review, Computational biology, Proteomics, Biochemistry, lcsh:Microbiology, Gel based, 03 medical and health sciences, proteomics, 0302 clinical medicine, Structural Biology, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], post-translational modifications, Shotgun proteomics, Molecular Biology, 030304 developmental biology, Gel electrophoresis, 0303 health sciences, Two-dimensional gel electrophoresis, proteoforms, two-dimensional gel electrophoresis, clinical proteomics, 030220 oncology & carcinogenesis, Posttranslational modification
Abstract: International audience; Two-dimensional gel electrophoresis was instrumental in the birth of proteomics in the late 1980s. However, it is now often considered as an outdated technique for proteomics-a thing of the past. Although this opinion may be true for some biological questions, e.g., when analysis depth is of critical importance, for many others, two-dimensional gel electrophoresis-based proteomics still has a lot to offer. This is because of its robustness, its ability to separate proteoforms, and its easy interface with many powerful biochemistry techniques (including western blotting). This paper reviews where and why two-dimensional gel electrophoresis-based proteomics can still be profitably used. It emerges that, rather than being a thing of the past, two-dimensional gel electrophoresis-based proteomics is still highly valuable for many studies. Thus, its use cannot be dismissed on simple fashion arguments and, as usual, in science, the tree is to be judged by the fruit.
Published: 2020
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20. A quantitative proteomic analysis of cofilin phosphorylation in myeloid cells and its modulation using the LIM kinase inhibitor Pyr1

Author: Renaud Prudent, Nathalie Demoncheaux, Hélène Diemer, Véronique Collin-Faure, Reuben Kapur, Fabrice Paublant, Laurence Lafanechère, Sarah Cianférani, Thierry Rabilloud, Cellipse SAS, Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Departments of Medicine and Pediatrics [Indianapolis, IN, USA], Indiana University School of Medicine, Indiana University System-Indiana University System-Herman B Wells Center for Pediatric Research [Indianapolis, IN, USA]-Roudebush VA Medical Center [Indianapolis, IN, USA], Institut d'oncologie/développement Albert Bonniot de Grenoble (INSERM U823), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-CHU Grenoble-EFS-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-EFS-CHU Grenoble-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Proteomics, Silver Staining, Science, Carbazoles, Bone Marrow Cells, macromolecular substances, Electrophoretic Staining, Research and Analysis Methods, Biochemistry, environment and public health, Cell Line, Electrophoretic Techniques, Contractile Proteins, Animal Cells, Hydroxyl Amino Acids, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Nitriles, Serine, Humans, Myeloid Cells, Amino Acid Sequence, Phosphorylation, Post-Translational Modification, Amino Acids, Acetonitrile, Protein Kinase Inhibitors, Cytoskeleton, Gel Electrophoresis, Staining, Binding Sites, Organic Compounds, Organic Chemistry, Chemical Compounds, Lim Kinases, Biology and Life Sciences, Proteins, Cell Biology, Actins, Cytoskeletal Proteins, Chemistry, Actin Depolymerizing Factors, Specimen Preparation and Treatment, Physical Sciences, Medicine, Cellular Structures and Organelles, Cellular Types, Research Article
Abstract: International audience; LIM kinases are located at a strategic crossroad, downstream of several signaling pathways and upstream of effectors such as microtubules and the actin cytoskeleton. Cofilin is the only LIM kinases substrate that is well described to date, and its phosphorylation on serine 3 by LIM kinases controls cofilin actin-severing activity. Consequently, LIM kinases inhibition leads to actin cytoskeleton disorganization and blockade of cell motility, which makes this strategy attractive in anticancer treatments. LIMK has also been reported to be involved in pathways that are deregulated in hematologic malignancies, with little information regarding cofilin phosphorylation status. We have used proteomic approaches to investigate quantitatively and in detail the phosphorylation status of cofilin in myeloid tumor cell lines of murine and human origin. Our results show that under standard conditions, only a small fraction (10 to 30% depending on the cell line) of cofilin is phosphorylated (including serine 3 phosphorylation). In addition, after a pharmacological inhibition of LIM kinases, a residual cofilin phosphorylation is observed on serine 3. Interestingly, this 2D gel based proteomic study identified new phosphorylation sites on cofilin, such as threonine 63, tyrosine 82 and serine 108.
Published: 2018
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21. The poly-gamma-glutamate of Bacillus subtilis interacts specifically with silver nanoparticles

Author: EYMARD-VERNAIN, Elise, Coute, Yohann, Adrait, Annie, Rabilloud, Thierry, Sarret, Geraldine, Lelong, Cécile, Mukherjee, Amitava, Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux ( LCBM - UMR 5249 ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Institut des Sciences de la Terre ( ISTerre ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux ( IFSTTAR ) -Institut national des sciences de l'Univers ( INSU - CNRS ) -Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-PRES Université de Grenoble-Université Savoie Mont Blanc ( USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry] ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle ( BGE - UMR S1038 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Grenoble Alpes [Saint Martin d'Hères]-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale ( INSERM ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP ), Laboratoire de Biologie à Grande Échelle (BGE - UMR S1038), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Laboratoire d'étude de la dynamique des protéomes (LEDyP), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Etude de la dynamique des protéomes (EDyP), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-PRES Université de Grenoble-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut Français des Sciences et Technologies des Transports, de l'Aménagement et des Réseaux (IFSTTAR)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)
Subjects: 0301 basic medicine, Exopolysaccharides, Polymers, [SDV]Life Sciences [q-bio], Glycobiology, lcsh:Medicine, Metal Nanoparticles, Nanoparticle, Bacillus, Centrifugation, Bacillus subtilis, 010501 environmental sciences, Pathology and Laboratory Medicine, Toxicology, Biochemistry, 01 natural sciences, Poly-gamma-glutamate, Silver nanoparticle, chemistry.chemical_compound, Biopolymers, Materials Testing, Medicine and Health Sciences, Nanotechnology, lcsh:Science, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Multidisciplinary, biology, Chemistry, Bacterial Pathogens, Anti-Bacterial Agents, Bacillus Subtilis, Separation Processes, Experimental Organism Systems, Macromolecules, Polyglutamic Acid, Medical Microbiology, [ SDV.BBM.GTP ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Physical Sciences, Engineering and Technology, Prokaryotic Models, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, Pathogens, Research Article, Chemical Elements, Biotechnology, DNA, Bacterial, Silver, Materials by Structure, Materials Science, Biological Availability, Research and Analysis Methods, Microbiology, Models, Biological, Biomaterials, 03 medical and health sciences, Polysaccharides, Microbial Pathogens, 0105 earth and related environmental sciences, Bacteria, Toxicity, lcsh:R, Polyglutamic acid, fungi, Organisms, Biology and Life Sciences, Metabolism, Polymer Chemistry, biology.organism_classification, Bioavailability, 030104 developmental biology, Biophysics, Nanoparticles, lcsh:Q
Abstract: International audience; For many years, silver nanoparticles, as with other antibacterial nanoparticles, have been extensively used in manufactured products. However, their fate in the environment is unclear and raises questions. We studied the fate of silver nanoparticles in the presence of bacteria under growth conditions that are similar to those found naturally in the environment (that is, bacteria in a stationary phase with low nutrient concentrations). We demonstrated that the viability and the metabolism of a gram-positive bacteria, Bacillus subtilis, exposed during the stationary phase is unaffected by 1 mg/L of silver nanoparticles. These results can be partly explained by a physical interaction of the poly-gamma-glutamate (PGA) secreted by Bacillus subtilis with the silver nanoparticles. The coating of the silver nanoparti-cles by the secreted PGA likely results in a loss of the bioavailability of nanoparticles and, consequently, a decrease of their biocidal effect.
Published: 2018
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22. Impact of nanoparticles on the Bacillus subtilis (3610) competence

Author: Thierry Rabilloud, Cécile Lelong, Elise Eymard-Vernain, Sylvie Luche, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: 0301 basic medicine, Gene Transfer, Horizontal, 030106 microbiology, lcsh:Medicine, ATP-binding cassette transporter, Bacillus subtilis, Article, Bacterial genetics, 03 medical and health sciences, Antibiotic resistance, Bacterial Proteins, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], lcsh:Science, Author Correction, Titanium, Multidisciplinary, biology, Chemistry, lcsh:R, Biofilm, Drug Resistance, Microbial, Gene Expression Regulation, Bacterial, biology.organism_classification, Adaptation, Physiological, DNA Transformation Competence, 3. Good health, Cell biology, Anti-Bacterial Agents, Transformation (genetics), 030104 developmental biology, 13. Climate action, Biofilms, Nanoparticles, lcsh:Q, ATP-Binding Cassette Transporters, Transformation, Bacterial, Zinc Oxide, Bacteria, Transformation efficiency
Abstract: International audience; Due to the physicochemical properties of nanoparticles, the use of nanomaterials increases every year in industrial and medical processes. At the same time, the increasing number of bacteria becoming resistant to many antibiotics, mostly by a horizontal gene transfer process, is a major public health concern. We herein report, for the first time, the role of nanoparticles in the physiological induction of horizontal gene transfer in bacteria. Besides the most well-known impacts of nanoparticles on bacteria, i.e. death or oxidative stress, two nanoparticles, n-ZnO and n-TiO 2 , significantly and oppositely impact the transformation efficiency of Bacillus subtilis in biofilm growth conditions, by modification of the physiological processes involved in the induction of competence, the first step of transformation. This effect is the consequence of a physiological adaptation rather than a physical cell injury: two oligopeptide ABC transporters, OppABCDF and AppDFABC, are differentially expressed in response to nanoparticles. Interestingly, a third tested nanoparticle, nAg , has no significant effect on competence in our experimental conditions. Overall, these results show that nanoparticles, by altering bacterial physiology and especially competence, may have profound influences in unsuspected areas, such as the dissemination of antibiotic resistance in bacteria. Due to the specific physicochemical properties of nanoparticles, e.g. high specific area, the use of nanomaterials increases every year in industrial and technological processes or in medical applications. Despite their exceptional qualities, their deleterious impact on the environment and health also gives rise to an increasing number of publications 1–4. Among their numerous uses, nanoparticles and particularly metal-oxide nanoparticles, have often been used for their antibacterial properties, reviewed in 5,6. They are also considered an alternative to antibiotic treatment because they can efficiently kill bacteria with no or a very limited emergence of drug resistance to date. Most often, the deleterious impacts of nanoparticles on cells and especially on bacteria are described as the result of a physical injury to cell integrity, either by disruption of the membrane and/or by the production of reactive oxygen species 5,7. Some recent publications have shown that nanoparticles can also impact internal physiological processes of bacteria such as stringent response, respiration, central metabolism, motility, sporulation or chromosome condensation 8–10. We have shown that exposure of the soil bacterium Bacillus subtilis (laboratory strain, 168) to n-TiO 2 and n-ZnO, under long-term adaptation growth conditions in a liquid medium, impacts its physiological state by modifying the central metabolism and stringent response 8. However, the natural biotope of Bacillus subtilis is the upper layer of soil, where it grows as a biofilm. It plays a role in rhizospheric processes as a symbiotic organism for plant 11. To mimic this physiological development and study the impact of nanoparticles during the formation of a biofilm in a contaminated soil, we studied the proteomic response of the ancestral strain Bacillus subtilis 3610, which is able to form a biofilm, contrary to the well known 168 laboratory strain. The bacteria were grown on soft agar plates containing n-ZnO and n-TiO 2. We show here that under these growth conditions, where the nanoparticles are not physically in contact with bacteria, n-TiO 2 and n-ZnO impact, in an opposite way, the expression of two oligopeptide ABC transporters, OppABCDF and AppABCDF, and consequently , the competence of Bacillus subtilis. The competence being one of first step of the transformation process, our results suggest that nanoparticles impact horizontal gene transfer in, at least Gram positive bacteria and may have significant impact on the appearance of antibiotic-resistant bacteria. Results Nanoparticles characterization. The sizes and aggregation states of the nanoparticles of n-TiO 2 and n-ZnO suspensions were characterized by DLS measurements 8 and TEM images analysis (sup data 1). The nominal size and morphological characteristics of n-TiO 2 and n-ZnO were observed by transmission electron micros-copy in H 2 O suspension. Supp data 1 shows representative images of each. The measured nominal sizes were
Published: 2018
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23. N-terminome analysis of the human mitochondrial proteome

Author: Daniel Ayoub, Lydie Lane, Magali Rompais, Amos Marc Bairoch, Christine Carapito, Thierry Rabilloud, Christine Schaeffer-Reiss, Alvaro Sebastian Vaca Jacome, Alain Van Dorsselaer, Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Swiss Institute of Bioinformatics [Lausanne] (SIB), Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL), Département de science des protéines humaines [Genève], Université de Genève = University of Geneva (UNIGE)-Faculté de médecine [Genève], Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lausanne (UNIL), and Université de Genève (UNIGE)-Faculté de médecine [Genève]
Subjects: Proteomics, Protein Conformation, Human mitochondria, dN-TOP approach, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, Computational biology, Biology, Cleavage (embryo), Bioinformatics, Biochemistry, Mass Spectrometry, Mitochondrial Proteins, Organophosphorus Compounds, Protein structure, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Labelling, Transit Peptide, Humans, ddc:576, Molecular Biology, Mitochondrial protein, Transit peptide, Proteogenomics, Animal proteomics, Mitochondrial proteome, Free N-terminome analysis, Isotope Labeling
Abstract: International audience; The high throughput characterization of protein N-termini is becoming an emerging challenge in the proteomics and proteogenomics fields. The present study describes the free N-terminome analysis of human mitochondria-enriched samples using trimethoxyphenyl phosphonium (TMPP) labelling approaches. Owing to the extent of protein import and cleavage for mitochondrial proteins, determining the new N-termini generated after translocation/processing events for mitochondrial proteins is crucial to understand the transformation of precursors to mature proteins. The doublet N-terminal oriented proteomics (dN-TOP) strategy based on a double light/heavy TMPP labelling has been optimized in order to improve and automate the workflow for efficient, fast and reliable high throughput N-terminome analysis. A total of 2714 proteins were identified and 897 N-terminal peptides were characterized (424 N-α-acetylated and 473 TMPP-labelled peptides). These results allowed the precise identification of the N-terminus of 693 unique proteins corresponding to 26% of all identified proteins. Overall, 120 already annotated processing cleavage sites were confirmed while 302 new cleavage sites were characterized. The accumulation of experimental evidence of mature N-termini should allow increasing the knowledge of processing mechanisms and consequently also enhance cleavage sites prediction algorithms. Complete datasets have been deposited to the ProteomeXchange Consortium with identifiers PXD001521, PXD001522 and PXD001523 (http://proteomecentral.proteomexchange.org/dataset/PXD001521, http://proteomecentral.proteomexchange.org/dataset/PXD0001522 and http://proteomecentral.proteomexchange.org/dataset/PXD001523, respectively).
Published: 2015
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24. Differential proteomics highlights macrophage-specific responses to amorphous silica nanoparticles

Author: Dalzon, Bastien, Aude-Garcia, Catherine, Collin-Faure, Véronique, Diemer, Hélène, Béal, David, Dussert, Fanny, Fenel, Daphna, Schoehn, Guy, Cianférani, Sarah, Carrière, Marie, Rabilloud, Thierry, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-10-INBS-0008,ProFI,Infrastructure Française de Protéomique(2010), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), and Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Genomics (q-bio.GN), [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], FOS: Biological sciences, Quantitative Biology - Genomics
Abstract: International audience; The technological and economic benefits of engineered nanomaterials may be offset by their adverse effects on living organisms. One of the highly produced nanomaterials under such scrutiny is amorphous silica nanoparticles, which are known to have an appreciable, although reversible, inflammatory potential. This is due to their selective toxicity toward macrophages, and it is thus important to study the cellular responses of this cell type to silica nanoparticles to better understand the direct or indirect adverse effects of nanosilica. We have here studied the responses of the RAW264.7 murine macrophage cells and of the control MPC11 plasma cells to subtoxic concentrations of nanosilica, using a combination of pro-teomic and targeted approaches. This allowed us to document alterations in the cellular cytoskeleton, in the phagocytic capacity of the cells as well as their ability to respond to bacterial stimuli. More surprisingly, silica nanoparticles also induce a greater sensitivity of macrophages to DNA alkylating agents, such as styrene oxide, even at doses which do not induce any appreciable cell death.
Published: 2018
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25. Titanium Dioxide Nanoparticles Alter the Cellular Phosphoproteome in A549 Cells

Author: Mathilde Biola-Clier, Jean Armengaud, Thierry Rabilloud, Marie Carrière, Jean-Charles Gaillard, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Innovations technologiques pour la Détection et le Diagnostic (LI2D), Service de Pharmacologie et Immunoanalyse (SPI), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Paris-Saclay-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), and Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249)
Subjects: DNA damage, General Chemical Engineering, Proteomics, Article, lung, lcsh:Chemistry, 03 medical and health sciences, proteomics, 0302 clinical medicine, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], TiO2, General Materials Science, Shotgun proteomics, 030304 developmental biology, A549 cell, inhalation, 0303 health sciences, Chemistry, nanoparticle, technology, industry, and agriculture, Phosphoproteomics, phosphoproteomics, Cell cycle, omics, tio2, 3. Good health, Cell biology, lcsh:QD1-999, 030220 oncology & carcinogenesis, Phosphoprotein, Phosphorylation
Abstract: TiO2 nanoparticles (NPs) are one of the most produced NPs worldwide and are used in many consumer products. Their impact on human health, especially through inhalation, has been studied for more than two decades. TiO2 is known for its strong affinity towards phosphates, and consequently interaction with cellular phosphates may be one of the mechanisms driving its toxicity. In the present study, we used a phosphoproteomics approach to document the interaction of TiO2-NP with phosphoproteins from A549 human pulmonary alveolar epithelial cells. Cells were exposed to 21 nm anatase/rutile TiO2-NPs, then their phosphopeptides were extracted and analyzed using shotgun proteomics. By comparing the phosphoprotein content, phosphorylation status and phosphorylation sites of exposed cells with that of control cells, our results show that by affecting the phosphoproteome, TiO2-NPs affect cellular processes such as apoptosis, linked with cell cycle and the DNA damage response, TP53 being central to these pathways. Other pathways including inflammation and molecular transport are also affected. These molecular mechanisms of TiO2-NP toxicity have been reported previously, our study shows for the first time that they may derive from phosphoproteome modulation, which could be one of their upstream regulators.
Published: 2020
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26. Proteomics in mechanistic toxicology: History, concepts, achievements, caveats, and potential

Author: Pierre Lescuyer, Thierry Rabilloud, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Protéomique Clinique, Service de Médecine de Laboratoire, HCUG, Hôpital Universitaire de Genève = University Hospitals of Geneva (HUG), and Hôpital Universitaire de Genève
Subjects: Proteomics, Toxicoproteomics, Computer science, Chemical proteomics, Cell Biology, Toxicology, Biochemistry, Rats, Mice, Application areas, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Molecular targets, Animals, Humans, Nanotechnology, Molecular Biology
Abstract: International audience; Toxicoproteomics can be defined as the application of proteomic approaches to the understanding of toxicology problems, and this review deals with the various types of applications that have been described in the literature. Toxicoproteomics has been applied to very different classes of toxicants, from drugs and natural products to metals, or from industrial chemicals to nanoparticles and nanofibers. It has also been applied to address questions at different levels, from the search of the primary molecular targets of toxicants to the deciphering of the molecular responses of cells and tissues to toxicants. Although restricted to mammalian cells and tissues, this paper reviews these two levels of investigation and the different application areas of toxicoproteomics, leading to the discussion of the advantages and drawbacks of the most popular proteomic platforms. Some of the pending questions in toxicoproteomics are also critically addressed, such as the specificity, validation and result hierarchization issues. The question of shared mechanisms, which are encountered in many toxicoproteomic papers dealing with different toxicants, is also discussed. Finally the future of toxicoproteomics is briefly outlined.
Published: 2014
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27. Culture medium associated changes in the core proteome of macrophages and in their responses to copper oxide nanoparticles

Author: Thierry Rabilloud, Catherine Aude-Garcia, Bastien Dalzon, Véronique Collin-Faure, Hélène Diemer, Sarah Cianférani, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, Proteomics, Cell signaling, Cell biology, Lipopolysaccharide, Proteome, Cell Survival, Protein degradation, Biology, Biochemistry, Nitric oxide, Cell Line, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Mice, Phagocytosis, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Animals, Copper oxide, Molecular Biology, chemistry.chemical_classification, Macrophages, Cell Cycle, Culture medium, Metabolism, Cell cycle, In vitro, Amino acid, 030104 developmental biology, chemistry, Nanoparticles, Copper
Abstract: International audience; The physiology of cells cultured in vitro depends obviously on the external conditions, including the nutrients present in the culture medium. In order to test the influence of this parameter, J774 macrophages grown either in RPMI or in DMEM were compared by a combination of targeted analyses and a proteomic approach. The two media differ in their glucose, amino acids, and vitamins concentrations, but there were no significant differences in the cell cycle or in the percentage of phagocytic cells in both media, although the phagocytic capacity (i.e. the number of phagocytized particles) was higher in DMEM. Conversely, we found that J774 cells grown in RPMI produced more nitric oxide in response to lipopolysaccharide. The proteomic study highlighted differences affecting the central metabolism and nucleotide metabolism, cytoskeleton, protein degradation, and cell signaling. Furthermore, proteomics showed that J774 cells grown in RPMI or in DMEM and exposed to copper oxide nanoparticles respond rather differently, with only a few proteins similarly modulated between cells grown in both media. Taken together, our results show that the basal state of cells grown in two different media is different, and this may affect the way they respond to an external stimulus or stress.
Published: 2016
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28. Zinc oxide induces the stringent response and major reorientations in the central metabolism of Bacillus subtilis

Author: Thierry Rabilloud, Sylvie Luche, Hélène Diemer, Cécile Lelong, Alain Van Dorsselaer, Elise Eymard-Vernain, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, Stringent response, 030106 microbiology, Biophysics, Bacillus subtilis, Pentose phosphate pathway, medicine.disease_cause, Biochemistry, Malate dehydrogenase, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Bacterial Proteins, Stress, Physiological, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Quantitative Biology - Genomics, Cysteine metabolism, Genomics (q-bio.GN), [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, biology, Chemistry, Metabolism, Gene Expression Regulation, Bacterial, biology.organism_classification, [SDV.MP.BAC]Life Sciences [q-bio]/Microbiology and Parasitology/Bacteriology, Citric acid cycle, FOS: Biological sciences, Zinc Oxide, Oxidative stress
Abstract: International audience; Microorganisms, such as bacteria, are one of the first targets of nanoparticles in the environment. In this study, we tested the effect of two nanoparticles, ZnO and TiO2, with the salt ZnSO4 as the control, on the Gram-positive bacterium Bacillus subtilis by 2D gel electrophoresis-based proteomics. Despite a significant effect on viability (LD50), TiO2 NPs had no detectable effect on the proteomic pattern, while ZnO NPs and ZnSO4 significantly modified B. subtilis metabolism. These results allowed us to conclude that the effects of ZnO observed in this work were mainly attributable to Zn dissolution in the culture media. Proteomic analysis highlighted twelve modulated proteins related to central metabolism: MetE and MccB (cysteine metabolism), OdhA, AspB, IolD, AnsB, PdhB and YtsJ (Krebs cycle) and XylA, YqjI, Drm and Tal (pentose phosphate pathway). Biochemical assays, such as free sulfhydryl, CoA-SH and malate dehydrogenase assays corroborated the observed central metabolism reorientation and showed that Zn stress induced oxidative stress, probably as a consequence of thiol chelation stress by Zn ions. The other patterns affected by ZnO and ZnSO4 were the stringent response and the general stress response. Nine proteins involved in or controlled by the stringent response showed a modified expression profile in the presence of ZnO NPs or ZnSO4: YwaC, SigH, YtxH, YtzB, TufA, RplJ, RpsB, PdhB and Mbl. An increase in the ppGpp concentration confirmed the involvement of the stringent response during a Zn stress. All these metabolic reorientations in response to Zn stress were probably the result of complex regulatory mechanisms including at least the stringent response via YwaC.
Published: 2016
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29. A combined proteomic and targeted analysis unravels new toxic mechanisms for zinc oxide nanoparticles in macrophages

Author: Jean-Luc Ravanat, Thierry Rabilloud, Bastien Dalzon, Jean Marc Strub, Véronique Collin-Faure, Hélène Diemer, Marie Carrière, Alain Van Dorsselaer, Catherine Aude-Garcia, Sarah Cianférani, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques (LAN), Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), and Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, Proteomics, Cell signaling, Proteome, DNA damage, Zirconium dioxide, Biophysics, 02 engineering and technology, MESH: Zinc Oxide, Mitochondrion, Biochemistry, Cell Line, Mice, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Phagocytosis, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Zinc oxide, Animals, MESH: Animals, MESH: Mice, Glutathione biosynthesis, biology, Macrophages, MESH: Proteomics, Methylglyoxal, MESH: Macrophages, 021001 nanoscience & nanotechnology, Aryl hydrocarbon receptor, Methyglyoxal, Mitochondria, MESH: Cell Line, Heme oxygenase, MESH: Proteome, 030104 developmental biology, chemistry, Cell culture, Cancer cell, biology.protein, Nanoparticles, 0210 nano-technology, MESH: Nanoparticles
Abstract: The cellular responses of the J774 macrophage cell line to zinc oxide and zirconium oxide nanoparticles have been studied by a comparative quantitative, protein level based proteomic approach. The most prominent results have been validated by targeted approaches. These approaches have been carried out under culture conditions that stimulate mildly the aryl hydrocarbon receptor, thereby mimicking conditions that can be encountered in vivo in complex environments. The comparative approach with two nanoparticles allows to separate the common responses, which can be attributed to the phagocytosis event per se, from the response specific to each type of nanoparticles. The zinc-specific responses are the most prominent ones and include mitochondrial proteins too, but also signaling molecules such as MyD88, proteins associated with methylglyoxal detoxification (glyoxalase 2, aldose reductase) and deoxyribonucleotide hydrolases. The in cellulo inhibition of GAPDH by zinc was also documented, representing a possible source of methylglyoxal in the cells, leading to an increase in methylglyoxal-modified DNA bases. These observations may be mechanistically associated with the genotoxic effect of zinc and its selective effects on cancer cells.The responses of the murine J774 macrophage cell lines to two types of metallic oxide nanoparticles (zinc oxide and zirconium dioxide) were studied by a comparative 2D gel based approach. This allows sorting of shared responses from nanoparticle-specific responses. Zinc oxide nanoparticles induced specifically a strong decrease in the mitochondrial function, in phagocytosis and also an increase in the methylglyoxal-associated DNA damage, which may explain the well known genotoxicity of zinc. In conclusion, this study allows highlighting of pathways that may play an important role in the toxicity of the zinc oxide nanoparticles.
Published: 2016
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30. Molecular responses of alveolar epithelial A549 cells to chronic exposure to titanium dioxide nanoparticles: A proteomic view

Author: Hélène Diemer, Mathilde Biola-Clier, Laure Bobyk, Sarah Cianférani, Alain Van Dorsselaer, Véronique Collin-Faure, Jean Marc Strub, Thierry Rabilloud, Nathalie Herlin-Boime, Marie Carrière, Lucie Armand, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 0301 basic medicine, Proteomics, Proteome, DNA damage, Biophysics, Respiratory Mucosa, Carbohydrate metabolism, Biology, Biochemistry, Alveolar cells, 03 medical and health sciences, A549, Nanoparticle, Cell Line, Tumor, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Gene expression, medicine, Humans, A549 cell, Titanium, Toxicity, Whole-proteome expression, Long-term exposure, Epithelial Cells, Chronic exposure, Cell biology, Pulmonary Alveoli, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Nanoparticles, Homeostasis
Abstract: Although the biological effects of titanium dioxide nanoparticles (TiO2-NPs) have been studied for more than two decades, the mechanisms governing their toxicity are still unclear. We applied 2D-gel proteomics analysis on A549 epithelial alveolar cells chronically exposed for 2months to 2.5 or 50μg/mL of deeply characterized TiO2-NPs, in order to obtain comprehensive molecular responses that may reflect functional outcomes. We show that exposure to TiO2-NPs impacts the abundance of 30 protein species, corresponding to 22 gene products. These proteins are involved in glucose metabolism, trafficking, gene expression, mitochondrial function, proteasome activity and DNA damage response. Besides, our results suggest that p53 pathway is activated, slowing down cell cycle progression and reducing cell proliferation rate. Moreover, we report increased content of chaperones-related proteins, which suggests homeostasis re-establishment. Finally, our results highlight that chronic exposure to TiO2-NPs affects the same cellular functions as acute exposure to TiO2-NPs, although lower exposure concentrations and longer exposure times induce more intense cellular response.Our results make possible the identification of new mechanisms that explain TiO2-NP toxicity upon long-term, in vitro exposure of A549 cells. It is the first article describing -omics results obtained with this experimental strategy. We show that this long-term exposure modifies the cellular content of proteins involved in functions including mitochondrial activity, intra- and extracellular trafficking, proteasome activity, glucose metabolism, and gene expression. Moreover we observe modification of content of proteins that activate the p53 pathway, which suggest the induction of a DNA damage response. Technically, our results show that exposure of A549 cells to a high concentration of TiO2-NPs leads to the identification of modulations of the same functional categories than exposure to low, more realistic concentrations. Still the intensity differs between these two exposure scenarios. We also show that chronic exposure to TiO2-NPs induces the modulation of cellular functions that have already been reported in the literature as being impacted in acute exposure scenarios. This proves that the exposure protocol in in vitro experiments related to nanoparticle toxicology might be cautiously chosen since inappropriate scenario may lead to inappropriate and/or incomplete conclusions.
Published: 2016
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31. Preparing Protein Extracts for Quantitative Two‐Dimensional Gel Comparison

Author: Lelong, Cécile, Rabilloud, Thierry, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Edited by Coligan, J.E., Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: proteomics, sample preparation, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], two-dimensional electrophoresis
Abstract: International audience; This unit describes basic protocols for efficient and reproducible protein solubilization from a variety of biological samples, including cultured animal cells and tissues, plant cells and tissues, bacteria, nuclei, other subcellular organelles, plasma, serum, and other biological fluids. The optimized extraction process is strongly sample dependent and cannot be described for every type of sample. Instead, typical protocols are provided as general guidelines and illustrate good starting points for optimization of sample preparation. These solubilization procedures take into account the constraints imposed by two-dimensional electrophoresis and are thus well suited for proteomic approaches.
Published: 2015
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32. Paleoproteomics explained to youngsters: how did the wedding of two-dimensional electrophoresis and protein sequencing spark proteomics on: Let there be light

Author: Thierry Rabilloud, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Proteomics, Battle, History, media_common.quotation_subject, Biophysics, Art history, High throughput proteomics, Context (language use), Biochemistry, History, 21st Century, Two dimensional electrophoresis, Sequence Analysis, Protein, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Humans, Electrophoresis, Gel, Two-Dimensional, Quantitative Biology - Genomics, media_common, computer.programming_language, Genomics (q-bio.GN), History, 20th Century, SPARK (programming language), Biological significance, FOS: Biological sciences, computer, Period (music)
Abstract: International audience; : Taking the opportunity of the 20th anniversary of the word "proteomics", this young adult age is a good time to remember how proteomics came from enormous progress in protein separation and protein microanalysis techniques, and from the conjugation of these advances into a high performance and streamlined working setup. However, in the history of the almost three decades that encompass the first attempts to perform large scale analysis of proteins to the current high throughput proteomics that we can enjoy now, it is also interesting to underline and to recall how difficult the first decade was. Indeed when the word was cast, the battle was already won. This recollection is mostly devoted to the almost forgotten period where proteomics was being conceived and put to birth, as this collective scientific work will never appear when searched through the keyword "proteomics". BIOLOGICAL SIGNIFICANCE: The significance of this manuscript is to recall and review the two decades that separated the first attempts of performing large scale analysis of proteins from the solid technical corpus that existed when the word "proteomics" was coined twenty years ago. This recollection is made within the scientific historical context of this decade, which also saw the blossoming of DNA cloning and sequencing. This article is part of a Special Issue entitled: 20 years of Proteomics in memory of Viatliano Pallini. Guest Editors: Luca Bini , Juan J. Calvete, Natacha Turck, Denis Hochstrasser and Jean-Charles Sanchez.
Published: 2014
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33. Functional consequences of the over-expression of TRPC6 channels in HEK cells: impact on the homeostasis of zinc

Author: Amélie Harel, Thierry Rabilloud, Sylvie Luche, Louis Jarvis, Sébastien Degot, Alexandre Bouron, Guylain Boulay, Mireille Chevallet, Violaine Chapuis, Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Cytoo cell architecture, cytoo, Department of Pharmacology, University of Sherbrook, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Subjects: Biophysics, Ionophore, chemistry.chemical_element, Zinc, Biology, Biochemistry, TRPC6, Biomaterials, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, Ezrin, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], TRPC6 Cation Channel, Homeostasis, Humans, Polycyclic Compounds, Cation Transport Proteins, Actin, TRPC Cation Channels, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, HEK 293 cells, Metals and Alloys, Proton Pump Inhibitors, Actin cytoskeleton, Cell biology, Cytoskeletal Proteins, HEK293 Cells, Actin Depolymerizing Factors, chemistry, Chemistry (miscellaneous), 030220 oncology & carcinogenesis, Intracellular
Abstract: International audience; The canonical transient receptor potential 6 (TRPC6) protein is a non-selective cation channel able to transport essential trace elements like iron (Fe) and zinc (Zn) through the plasma membrane. Its over-expression in HEK-293 cells causes an intracellular accumulation of Zn, indicating that it could be involved in Zn transport. This finding prompted us to better understand the role played by TRPC6 in Zn homeostasis. Experiments done using the fluorescent probe FluoZin-3 showed that HEK cells possess an intracellular pool of mobilisable Zn present in compartments sensitive to the vesicular proton pump inhibitor Baf-A, which affects endo/lysosomes. TRPC6 over-expression facilitates the basal uptake of Zn and enhances the size of the pool of Zn sensitive to Baf-A. Quantitative RT-PCR experiments showed that TRPC6 over-expression does not affect the mRNA expression of Zn transporters (ZnT-1, ZnT-5, ZnT-6, ZnT-7, ZnT-9, Zip1, Zip6, Zip7, and Zip14); however it up-regulates the mRNA expression of metallothionein-I and -II. This alters the Zn buffering capacities of the cells as illustrated by the experiments done using the Zn ionophore Na pyrithione. In addition, HEK cells over-expressing TRPC6 grow slower than their parental HEK cells. This feature can be mimicked by growing HEK cells in a culture medium supplemented with 5 μM of Zn acetate. Finally, a proteomic analysis revealed that TRPC6 up-regulates the expression of the actin-associated proteins ezrin and cofilin-1, and changes the organisation of the actin cytoskeleton without changing the cellular actin content. Altogether, these data indicate that TRPC6 is participating in the transport of Zn and influences the Zn storage and buffering capacities of the cells.
Published: 2014
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34. Analysis of cellular responses of macrophages to zinc ions and zinc oxide nanoparticles: a combined targeted and proteomic approach

Author: Sarah Triboulet, Catherine Aude-Garcia, Lucie Armand, Adèle Gerdil, Hélène Diemer, Fabienne Proamer, Véronique Collin-Faure, Aurélie Habert, Jean-Marc Strub, Daniel Hanau, Nathalie Herlin, Marie Carrière, Alain Van Dorsselaer, Thierry Rabilloud, Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux ( LCBM - UMR 5249 ), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 ( UJF ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ), Service de Chimie Inorganique et Biologique ( SCIB - UMR E3 ), Institut Nanosciences et Cryogénie ( INAC ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Université Grenoble Alpes ( UGA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Laboratoire Francis PERRIN ( LFP - URA 2453 ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ( CEA ) -Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien ( IPHC ), Centre National de la Recherche Scientifique ( CNRS ) -Université de Strasbourg ( UNISTRA ), UMR949, INSERM-UdS, EFS-Alsace, 10, rue Spielmann, 67065 Strasbourg CEDEX, BIOLOGIE ET PHARMACOLOGIE DES PLAQUETTES SANGUINES : HEMOSTASE, THROMBOSE, TRANSFUSION ( UMR949 ), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Francis PERRIN (LFP - URA 2453), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), BIOLOGIE ET PHARMACOLOGIE DES PLAQUETTES SANGUINES : HEMOSTASE, THROMBOSE, TRANSFUSION (UMR949), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Lebe, Caroline
Subjects: Proteome, [ SDV.TOX ] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Metal Nanoparticles, chemistry.chemical_element, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Interference (genetic), Cell Line, Mice, Microscopy, Electron, Transmission, Phagocytosis, Iron homeostasis, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [SDV.BC.BC] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Animals, Electrophoresis, Gel, Two-Dimensional, General Materials Science, Quantitative Biology - Genomics, Ions, Genomics (q-bio.GN), Chemistry, Macrophages, Tio2 nanoparticles, [ SDV.BC.BC ] Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Glutathione, [SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Oxidative Stress, Zinc, [CHIM.THEO] Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, [ SDV.BBM.GTP ] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, FOS: Biological sciences, [ CHIM.THEO ] Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Biophysics, [SDV.BBM.GTP] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], Zinc Oxide, DNA Damage, Titanium
Abstract: International audience; Two different zinc oxide nanoparticles, as well as zinc ions, are used to study the cellular responses of the RAW 264 macrophage cell line. A proteomic screen is used to provide a wide view of the molecular effects of zinc, and the most prominent results are cross-validated by targeted studies. Furthermore, the alteration of important macrophage functions (e,g, phagocytosis) by zinc is also investigated. The intracellular dissolution/uptake of zinc is also studied to further characterize zinc toxicity. Zinc oxide nanoparticles dissolve readily in the cells, leading to high intracellular zinc concentrations, mostly as protein-bound zinc. The proteomic screen reveals a rather weak response in the oxidative stress response pathway, but a strong response both in the central metabolism and in the proteasomal protein degradation pathway. Targeted experiments confirm that carbohydrate catabolism and proteasome are critical determinants of sensitivity to zinc, which also induces DNA damage. Conversely, glutathione levels and phagocytosis appear unaffected at moderately toxic zinc concentrations.
Published: 2014
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35. The proteomic to biology inference, a frequently overlooked concern in the interpretation of proteomic data: a plea for functional validation

Author: Thierry Rabilloud, Pierre Lescuyer, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Protéomique Clinique, Service de Médecine de Laboratoire, HCUG, Hôpital Universitaire de Genève, and Hôpital Universitaire de Genève = University Hospitals of Geneva (HUG)
Subjects: Proteomics, Genomics (q-bio.GN), Functional validation, Biological data, Macrophages, Interpretation (philosophy), Intermediate layer, Proteins, Inference, Computational biology, Validation Studies as Topic, Biology, Biochemistry, Zinc Sulfate, Cell Line, Mice, Plea, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], FOS: Biological sciences, Animals, Quantitative Biology - Genomics, Protein abundance, ddc:576, Molecular Biology
Abstract: International audience; Proteomics will celebrate its 20th year in 2014. In this relatively short period of time, it has invaded most areas of biology and its use will probably continue to spread in the future. These two decades have seen a considerable increase in the speed and sensitivity of protein identification and characterization, even from complex samples. Indeed, what was a challenge twenty years ago is now little more than a daily routine. Although not completely over, the technological challenge now makes room to another challenge, which is the best possible appraisal and exploitation of proteomic data to draw the best possible conclusions from a biological point of view. The point developed in this paper is that proteomic data are almost always fragmentary. This means in turn that although better than an mRNA level, a protein level is often insufficient to draw a valid conclusion from a biological point of view, especially in a world where PTMs play such an important role. This means in turn that transformation of proteomic data into biological data requires an important intermediate layer of functional validation, i.e. not merely the confirmation of protein abundance changes by other methods, but a functional appraisal of the biological consequences of the protein level changes highlighted by the proteomic screens.
Published: 2014
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36. Molecular responses of mouse macrophages to copper and copper oxide nanoparticles inferred from proteomic analyses

Author: Thierry Rabilloud, Catherine Aude-Garcia, Hélène Diemer, Aurélie Habert, Mireille Chevallet, Nathalie Herlin-Boime, Alain Van Dorsselaer, Véronique Collin-Faure, Fabienne Proamer, Marie Carrière, Sarah Triboulet, Daniel Hanau, Jean-Marc Strub, Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire Lésions des Acides Nucléiques (LAN), Service de Chimie Inorganique et Biologique (SCIB - UMR E3), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique [Strasbourg] (LSMBO), Département Sciences Analytiques et Interactions Ioniques et Biomoléculaires (DSA-IPHC), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Biologie des Cellules Dendritiques Humaines, EFS-Cancéropôle du Grand Est-Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Laboratoire Francis PERRIN (LFP - URA 2453), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Spectrométrie de Masse BioOrganique, Département des Sciences Analytiques, Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien, Strasbourg, France (LSMBO-DSA-IPHC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Proteomics, Metal Nanoparticles, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, Oxidative phosphorylation, Nitric Oxide, medicine.disease_cause, Biochemistry, Cell Line, Analytical Chemistry, Nitric oxide, Mitochondrial Proteins, Superoxide dismutase, Mice, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Phagocytosis, [SDV.BBM.GTP]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Genomics [q-bio.GN], medicine, Animals, Quantitative Biology - Genomics, Molecular Biology, Cells, Cultured, 030304 developmental biology, Membrane Potential, Mitochondrial, Genomics (q-bio.GN), 0303 health sciences, biology, Macrophages, Research, Copper toxicity, Glutathione, 021001 nanoscience & nanotechnology, medicine.disease, Copper, Oxidative Stress, chemistry, FOS: Biological sciences, biology.protein, Signal transduction, 0210 nano-technology, Oxidative stress, Signal Transduction
Abstract: International audience; The molecular responses of macrophages to copper-based nanoparticles have been investigated via a combination of proteomic and biochemical approaches, using the RAW264.7 cell line as a model. Both metallic copper and copper oxide nanoparticles have been tested, with copper ion and zirconium oxide nanoparticles used as controls. Proteomic analysis highlighted changes in proteins implicated in oxidative stress responses (superoxide dismutases and peroxiredoxins), glutathione biosynthesis, the actomyosin cytoskeleton, and mitochondrial proteins (especially oxidative phosphorylation complex subunits). Validation studies employing functional analyses showed that the increases in glutathione biosynthesis and in mitochondrial complexes observed in the proteomic screen were critical to cell survival upon stress with copper-based nanoparticles; pharmacological inhibition of these two pathways enhanced cell vulnerability to copper-based nanoparticles, but not to copper ions. Furthermore, functional analyses using primary macrophages derived from bone marrow showed a decrease in reduced glutathione levels, a decrease in the mitochondrial transmembrane potential, and inhibition of phagocytosis and of lipopolysaccharide-induced nitric oxide production. However, only a fraction of these effects could be obtained with copper ions. In conclusion, this study showed that macrophage functions are significantly altered by copper-based nanoparticles. Also highlighted are the cellular pathways modulated by cells for survival and the exemplified cross-toxicities that can occur between copper-based nanoparticles and pharmacological agents.
Published: 2013
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