Regulation of adipocyte lipolysis by degradation of the perilipin protein: nelfinavir enhances lysosome-mediated perilipin proteolysis

A decrease in the lipid droplet-associated protein perilipin may constitute a mechanism for enhanced adipocyte lipolysis under nonstimulated (basal) conditions, and increased basal lipolysis has been linked to whole body metabolic dysregulation. Here we investigated whether the lipolytic actions of the human immunodeficiency virus protease inhibitor, nelfinavir, are mediated by decreased perilipin protein content and studied the mechanisms by which it occurs. Time course analysis revealed that the decrease in perilipin protein content preceded the increase in lipolysis. A causative relationship was suggested by demonstrating that nelfinavir potently increased lipolysis in adipocytes derived from mouse embryonal fibroblasts expressing perilipin but not in mouse embryonal fibroblast adipocytes devoid of perilipin and that adenoviral mediated overexpression of perilipin in 3T3-L1 adipocytes blocked the lipolytic actions of nelfinavir. Nelfinavir did not alter mRNA content of perilipin but rather decreased perilipin proteins t((1/2)) from >70 to 12 h. Protein degradation of perilipin in both control and nelfinavir-treated adipocytes could be prevented by inhibiting lysosomal proteolysis using leupeptin or NH(4)Cl but not by the proteasome inhibitor MG-132. We propose that proteolysis of perilipin involving the lysosomal protein degradation machinery may constitute a novel mechanism for enhancing adipocyte lipolysis.     

Histone deacetylase 9 is a negative regulator of adipogenic differentiation

Differentiation of preadipocytes into mature adipocytes capable of efficiently storing lipids is an important regulatory mechanism in obesity. Here, we examined the involvement of histone deacetylases (HDACs) and histone acetyltransferases (HATs) in the regulation of adipogenesis. We find that among the various members of the HDAC and HAT families, only HDAC9 exhibited dramatic down-regulation preceding adipogenic differentiation. Preadipocytes from HDAC9 gene knock-out mice exhibited accelerated adipogenic differentiation, whereas HDAC9 overexpression in 3T3-L1 preadipocytes suppressed adipogenic differentiation, demonstrating its direct role as a negative regulator of adipogenesis. HDAC9 expression was higher in visceral as compared with subcutaneous preadipocytes, negatively correlating with their potential to undergo adipogenic differentiation in vitro. HDAC9 localized in the nucleus, and its negative regulation of adipogenesis segregates with the N-terminal nuclear targeting domain, whereas the C-terminal deacetylase domain is dispensable for this function. HDAC9 co-precipitates with USF1 and is recruited with USF1 at the E-box region of the C/EBPα gene promoter in preadipocytes. Upon induction of adipogenic differentiation, HDAC9 is down-regulated, leading to its dissociation from the USF1 complex, whereas p300 HAT is up-regulated to allow its association with USF1 and accumulation at the E-box site of the C/EBPα promoter in differentiated adipocytes. This reciprocal regulation of HDAC9 and p300 HAT in the USF1 complex is associated with increased C/EBPα expression, a master regulator of adipogenic differentiation. These findings provide new insights into mechanisms of adipogenic differentiation and document a critical regulatory role for HDAC9 in adipogenic differentiation through a deacetylase-independent mechanism.     

Food consumption of the armored scale lady-beetle Chilocorus bipustulatus (Coccinellidae)

The host range and quantity of scale-insect consumption by Chilocorus bipustulatus were investigated in this research. C. bipustulatus was found in varios groves, on garden and forest trees, on shrubs and weeds in the coastal and mountain regions of Israel. The adult beetles and larvae prey, in order of preference, upon: armored scale — insects>soft — scales>mealybugs.The average consumption during the larval period is 80 specimens of the Florida red scale Chrysomphalus aonidum; the daily average for adults is 5.2. Females consume 30% more than males.

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Zusammenfassung In dieser Untersuchung wurden die Beuteliste und der quantitative Schildlaus-Konsum von Chilocorus bipustulatus ermittelt. C. bipustulatus wurde in verschiedenen Gehölzen, auf Garten-und Waldbäumen, auf Sträuchern und Unkräutern der Küsten- und Gebirgsregion Israels gefunden. Die erwachsenen Käfer und Larven ernähren sich mit abnehmender Bevorzugung von: gepanzerten Schildläusen > weichhäutigen Schildläusen > Schmierläusen. Der durch-schnittliche Nahrungsverbrauch beträgt während der Larvalzeit 80 Individuen der Roten Florida-Schildlaus Chrysomphalus aonidum; der tägliche Durchschnittsverbrauch der Erwachsenen liegt bei 5,2. Weibchen verzehren 30% mehr als Männchen.

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Research financed by grant No. FG-Is-227, of U.S.D.A.     

Compound 48/80, a calmodulin antagonist, inhibits ion-porter function in plant roots

A rather specific inhibitor of calmodulin-regulated functions, compound 48/80. inhibited ³⁶Cl⁻, ⁸⁶Rb⁺ and ²²Na⁺ absorption by Hordeum vulgare, Phaseolus mungo and Zea mays roots. The compound did not inhibit plasmalemma or tonoplast Mg:²-ATPase activity; neither did it inhibit or uncouple respiration, or affect ATP content and seemed also not to cause depolarization of the membrane potential of roots cells. Compound 48/80 inhibited the ΔpH-mediated Cl⁻-H⁺ symport in ATP-depleted roots.     

A bioassay of the pheromone of Trogoderma granarium males as an attractant for both sexes of the species

The pheromone of Trogoderma granarium males was subjected to two bioassays intended to examine its effect on the two sexes of the species. The tests were made with concentrations ranging from 0.1 to 200 males per ml of solvent. The weakest reaction of males and females was observed in concentrations of 0.1 and 0.4/cc respectively. The peak reaction of the males was attained in concentrations of 12.5/cc and of the females in 50/cc. Both the males and the females show a marked reduction of response at higher concentrations. A significant difference in response was observed between treated and control specimens (p < 0.001) at concentrations corresponding to peak response; the difference was nonsignificant near the lowest concentrations of the two sexes used.The initial response was seen to rise steeply during the first 15 min.; this primary rise was followed by a more gradual secondary rise later on.The results of our study seem to suggest that the volatile substance secreted by T. granarium is more in the nature of an aggregation agent, rather than being a sex attractant.

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Zusammenfassung Das Pheromon von Trogoderma granarium-Männchen wurde zwei Biotesten unterworfen, um seine Wirkung auf die beiden Geschlechter dieser Art zu prüfen. Die Versuche wurden mit Konzentrationen von 0,1 bis 200 Männchen pro Milliliter Lösungsmittel vorgenommen. Die schwächste Reaktion der Männchen und Weibchen wurde bei Konzentrationen von 0,1 bzw. 0,4/cc beobachtet. Die Spitzenreaktion der wurde bei Konzentrationen von 12,5/cc, die der bei 50/cc erreicht. Sowohl wie zeigen einen merklichen Rückgang der Reaktion bei höheren Konzentrationen. Ein signifikanter Reaktionsunterschied (p < 0,001) zwischen behandelten und unbehandelten Individuen wurde bei Konzentrationen beobachtet, die der Gipfelreaktion entsprachen; der Unterschied war nicht signifikant in der Nähe der schwächsten Konzentration, die für die beiden Geschlechter benutzt wurden.Es wurde beobachtet, daß die Anfangsreaktion während der ersten 15 Minuten steil anstieg; auf diesen primären Anstieg folgte später eine allmähliche sekundäre Zunahme.Diese Ergebnisse der Untersuchung scheinen darauf hinzudeuten, daß die von T. granarium ausgeschiedene flüchtige Substanz ihrer Natur nach eher ein Aggregationsmittel als einen Geschlechtslockstoff darstellt.

     

Spectral discriminative ability of larvae of Trogoderma granarium Everts

The photic reaction of larvae of Trogoderma granarium at different spectral ranges indicates a maximum in orange light (=600 mµ+) and in blue light ( max.=440 mµ). The lowest percentage of larvae was caught at violet ( max.=370 mµ) and green ( max.=525 mµ).Bilateral illumination with adjacent spectral ranges showed that discrimination between short wavelengths is stronger than between long ones.When given the choice between light and dark, the insects invariably showed a photonegative reaction, which was strongest in blue light ( max.=440 mµ) and less pronounced in orange and red light.Experiments carried out on responses to orange and blue in different intensity ratios showed that at equal light intensities the photic reaction to orange light exceeds by more than a ratio of 8 : 1 the reaction to blue light. The positive reaction to orange is inversed at orange light intensities above 200 times as high as the intensity of blue light, and the larvae are attracted to blue.Thus, each wavelength range has a specific brightness for the larvae which also depends on its light intensity.

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Das unterscheidungsvermögen von spektralfarben durch Trogoderma Granarium-larven

Zusammenfassung Die Reaktionen von Trogoderma granarium-Larven auf Licht verschiedener Spektralbereiche zeigen die Fähigkeit, zwischen Wellenlängen des Orange-Rot-Bereichs (=600–680 mµ) und des Violett-Gelb-Bereichs (=370–570 mµ) zu unterscheiden (p=0,05). Die Anzahl der von Orange (=600 mµ) und Blau ( max.=440 mµ) angelockten Larven war signifikant höher als die von benachbarten Spektralbereichen angezogenen. Die geringsten Larvenprozentsätze wurden im Violett (max.=370 mµ) und Grün (max. 525 mµ) gefunden.Bilaterale Beleuchtung mit Wellenlängen benachbarter Spektralbereiche ergab, daß das Unterscheidungsvermögen zwischen kurzen Wellenlängen schärfer ist als zwischen langen.Wenn sie zwischen Licht und Dunkelheit wählen konnten, zeigten die Larven unverändert eine photonegative Reaktion, die in blauem Licht ( max.=440 mµ) am strengsten, in orange und rotem Licht weniger betont war.Die Larven sind also für kurze Wellenlängen empfindlicher.Es wurden Versuche über die Reaktion auf Orange (=600 mµ) und Blau ( max.=440 mµ) verschiedener Intensität durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, daß bei gleicher Lichtintensität die photische Reaktion auf orangefarbiges Licht die Reaktion auf blaues um mehr als das 8fache übertrifft. Die positive Reaktion auf Orange schlägt bei Orange-Licht-Intensitäten, die etwa 200 mal über der des Blau-Lichts liegen, um und die Larven werden von Blau angezogen.So hat jeder Wellenlängenbereich für die Larven eine spezifische Helligkeit, die auch von seiner Intensität abhängt.

     

Bioassay of the response of Tribolium castaneum to repellent substance excreted by Trogoderma granarium

It was found that ether extract of males and females of T. granarium contains a repellent substance active on T. castaneum. Statistical analysis of the response to concentrations varying from 10^-7 to 100 beetles per cc, indicated a threshold response to female extract in the range of 10^-4 to 10^-3 beetles per cc. The response threshold to male extract was higher by two log units. The concentration that produced the maximal response to male extract was 3.1 beetles per cc and to female extract, 0.7 beetles per cc. It seemed that a greater quantity of the substance was excreted by females than by males.Comparing the two types of extracts (male or female), or extracts (either male or female) and solvent (control), or comparing the response of T. castaneum to live beetles (males and females of T. granarium), we found that repulsion was stronger from the female than from the male extract.With regard to the response and its intensity, the amount of pheromone excreted by live beetles is less than the quantity of pheromone extracted from the same number.The olfactory response of T. castaneum to the active substance varies as a function of time. For both sexes it ceases after 15 min, but the rate of response is more rapid to female (50% response after 0.8 min) than to male extract (3.3 min), and the level of response to female extract is higher for the whole duration of the experiment (up to 1.5 hrs).The behaviour of different-sized groups indicates topothigmotaxis as well as somatothigmotaxis in T. castaneum, both of which influence the intensity of the olfactory response.The fact that T. castaneum preyed on specimens of T. granarium only when the active substance had evaporated from their bodies (following death), suggests the possibility that the substance acts as a defensive one.The discussion shows that this material is not specific; nor is it a conventional sex-attractant. There is strong support for the hypothesis that it is a substance with a defensive rôle.

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Zusammenfassung Es wurde festgestellt, daß Ätherextrakt von Männchen und Weibchen von Trogoderma granarium einen Repellent-Stoff enthält, der auf Tribolium castaneum wirkt.Statistische Analysen der Reaktion auf unterschiedliche Konzentrationen von 10^-7 bis 100/cc zeigten eine Reaktionsschwelle gegenüber dem Weibchen-Extrakt im Bereich von 10^-4 bis 10^-3/cc. Die Reaktionsschwelle gegenüber dem Männchen-Extrakt lag um 2 log-Einheiten höher. Die Konzentration, die maximale Reaktion ergab, lag beim Männchen-Extrakt bei 3,1/cc und bei 0,7/cc beim Weibchen-Extrakt.Es schien, daß von den Weibchen eine größere Menge der Substanz ausgeschieden wurde als von den Männchen.Beim Vergleich der beiden Extrakt-Typen (vom Männchen und vom Weibchen) oder der Extrakte (sowohl vom Männchen wie vom Weibchen) und der Lösungsmittel (Kontrolle), oder beim Vergleich der Reaktion von T. castaneum gegenüber lebenden Käfern (Weibchen und Männchen) von T. granarium, fanden wir, daß die Abweisung durch den Extrakt der Weibchen stärker war als die durch den der Männchen.Im Hinblick auf die Reaktion und ihre Intensität ist die Pheromonmenge, die durch lebende Käfer ausgeschieden wird, geringer als diejenige, die aus einer gleichen Anzahl extrahiert werden kann.Die olfaktorische Reaktion von T. castaneum auf die aktive Substanz variiert als Funktion der Zeit. Bei beiden Geschlechtern hört sie nach 15 Minuten auf, aber die Reaktionsrate verläuft gegenüber dem Weibchen-Extrakt (50% Reaktion nach 0.8 Minuten) viel rascher als gegenüber dem Männchen-Extrakt (3.3 Minuten) und das Reaktionsniveau gegenüber dem Weibchen-Extrakt ist für die Dauer des Experiments höher (bis zu 1,5 Stunden).Aus dem Verhalten verschieden großer Gruppen von Käfern ließ sich bei T. castaneum sowohl Topothigmotaxis wie auch Somatothigmotaxis nachweisen, welche beide die Intensität der olfaktorischen Reaktion beeinflussen.Die Tatsache, daß T. castaneum an Individuen von T. granarium fraß, deren aktive Substanz (nach ihrem Tode) aus dem Körper entwichen war, läßt vermuten, daß der Stoff möglicherweise als Verteidigungsmittel dient.Die Diskussion ergibt, daß die Substanz weder artspezifisch noch einer der konventionellen Geschlechtsanlockstoffe ist. Es ergeben sich starke Stützen für die Annahme, daß sie ein allgemeines Repellent mit Verteidigungsfunktion darstellt.

     

High temperature effects on RuBP carboxylase and carbonic anhydrase activity in two tomato cultivars

The effects of temperature on ribulose bisphosphate carboxylase activity were studied in two tomato ( Lycopersicon esculentum Mill.) cultivars which differed in sensitivity to high temperatures. The heat tolerant cultivar, Saladette, had a smaller reduction in photosynthesis and a smaller increase in mesophyll resistance then the sensitive cultivar Roma VF, after 24 h at 35 to 40°C. One hour in vitro treatments at 50°C decreased the activity of ribulose bisphosphate carboxylase extracted from Roma VF by 75%, while Saladette was not affected. Heat stress to the entire plant caused greater inhibition of ribulose bisphosphate carboxylase in the heat sensitive cultivar. Ribulose bisphosphate carboxylase activity in both cultivars decreased with heat treatment but recovered under normal temperatures. Ribulose bisphosphate oxygenase activity decreased similarly in both cultivars under 37/18°C day/night temperatures, which resulted in an apparent change in the relative carboxylase/oxygenase activity of the two cultivars. Carbonic anhydrase activity was slightly greater in Saladette than in Roma VF but no significant decrease in activity was observed in plants exposed to high temperatures.     

Involvement of abscisic acid in the regulation of sex expression in the cucumber

The interaction between abscisic acid (ABA), gibberellin (GA)and ethephon on sex determination in cucumber (Cucumis sativusL.) flowers was examined. ABA promoted the female tendency ofgynoecious plants, but did not change the sex expression ofmonoecious ones. When ABA was applied together with GA₄₊₇ thepromoting activity of the GA on male flower formation in thegynoecious line was reduced. ABA also inhibited tendril appearanceand internode length, characteristic of GA treatments. A combinedABA and ethephon treatment resulted in a synergistic activityinhibiting growth and increasing the period of female flowerappearance in the monoecious line. It is suggested that ABAparticipates in the sex regulation of the cucumber by inhibitingGA activity. (Received March 8, 1974; )