Abstract Troxerutin (TXR), is a phytochemical reported to possess anti-inflammatory and hepatoprotective effects. In this study, we aimed to exploit anti-arthritic properties of TXR using an adjuvant induced arthritic (AIA) rat model. AIA induced rats showed highest arthritis score at disease onset and by oral administration of TXR (50, 100, 200 mg/kg body weight), reduced to basal level in a dose dependent manner. Isobaric tag for relative and absolute quantitative (iTRAQ) proteomics tool was employed to identify deregulated joint homogenate proteins in AIA and TXR treated rats to decipher probable mechanism of the TXR action in arthritis. iTRAQ analysis identified a set of 434 joint homogenate proteins with 65 deregulated proteins (log 2 case/control ≥1.5) in AIA. Expressions of a set of important proteins (AAT, T-kininogen, vimentin, desmin, and nucleophosmin) that could classify AIA from healthy were validated using Western blot analysis. Western blot data corroborated proteomics findings. In silico protein-protein interaction study of joint homogenate proteome revealed that complement component 9, the major building blocks of the membrane attack complex (MAC) responsible for sterile inflammation, gets perturbed in AIA. Our dosimetry study suggests that a TXR dose of 200 mg/kg body weight for 15 days is sufficient to bring the arthritis score to basal levels in AIA rats. We have shown the importance of TXR as an anti-arthritis agent in AIA model and after additional investigation its arthritis ameliorating properties could be exploited for clinical usability.

CXCR4 overexpression in solid tumors has been strongly associated with poor prognosis and adverse clinical outcome. However, CXCR4 signaling inhibitor drug Plerixafor has shown limited clinical success in cancer treatment. Therefore, CXCR4 signaling may not be the exclusive contributor to its pro-tumorigenic functions. In our continuous effort to understand the chemokine receptor signaling inhibition as cancer therapy, here we unexpectedly discovered that instead of its signaling, intracellular CXCR4 protein augments therapy resistance and pro-tumorigenic functions. Unbiased proteome profiler apoptosis array followed by immunoblot, FACS, real-time PCR and ChIP analyses demonstrate that CXCR4 promotes DR5 downregulation via modulating differential recruitment of transcription factors p53 and YY1 to its promoter. Surprisingly, inhibiting CXCR4 mediated signals failed to block the above phenotype. Irrespective of CXCR4 surface expression, its loss compromised colon tumor growth in vivo. Finally, TCGA data mining and human patient sample data analysis showed CXCR4 and DR5 are inversely regulated in human cancers. Together, we showed evidence for the first time that targeting CXCR4 intracellular protein may be critical to dampen the pro-tumorigenic functions of CXCR4.

Daily behavioural and physiological changes in bird may reflect in biofluid metabolite composition. Locomotor activity, food intake and body temperature of group (n=7) of male migratory redheaded buntings held under short days (8L:16D, SD) were monitored besides blood sampling at midday (ZT4: 4 hours zeitgeber time starting ZT0 as lights 'on') and midnight (ZT16). The birds exhibited higher activity and increased feeding during daytime with negligible activity and feeding at night. Gas chromatography mass spectrometry and chemo-metric analyses of bird serum revealed higher levels of lipid (palmitic, oleic and linoleic acids) and protein (uric acid and proline) catabolites in daytime serum samples as compared to night samples. Higher night-time levels of short chain fatty acids indicated utilization of glucose and lipolysis in night fasted birds. High night-time levels of taurine, a sulphur amino acid has adaptive advantage to night migratory song birds. The diurnal differences in metabolite patterns suggests differential energy expenditure during day and renders survival benefit to buntings as night migrants. We propose a GCMS method that could be useful to unravel different annual life-history stages including migration.

Head and neck cancer ranks as the sixth-most common malignancy worldwide, characterized by high mortality and recurrence rates. Research studies indicate that molecular diagnostics play a crucial role in the early detection and prognostic evaluation of these diseases. This study aimed to identify potential biomarkers for head and neck cancer and elucidate their interactions with miRNAs and possible therapeutic drugs. Four drivers, namely, FN1, IL1A, COL1A1, and MMP9, were identified using network biology and machine learning approaches. Gene set variation analysis (GSVA) showed that these genes were significantly involved in different biological processes and pathways, including coagulation, UV-response-down, apoptosis, NOTCH signaling, Wnt-beta catenin, and other signal pathways. The diagnostic value of these hub genes was validated using receiver operating characteristic (ROC) curves. The top interactive miRNAs, including miR-128-3p, miR-218-5p, miR-214-3p, miR-124-3p, miR-129-2-3p, and miR-1-3p, targeted the key genes. Furthermore, the interaction between the key genes and drugs was also identified. In summary, the key genes and miRNAs or drugs reported in this study might provide valuable information for potential biomarkers to increase the prognosis and diagnosis of head and neck cancer.

A diet derived agent Curcumin (Diferuloylmethane), demonstrated its clinical application in inflammation, infection and cancer conditions. Nevertheless, its impact on the proteome of epithelial cells of non-small cell lung carcinoma (NSCLC) is yet to be explored. We employed a stable isotope labeling method for cell culture (SILAC) based relative quantitative proteomics and informatics analysis to comprehend global proteome change in A549 cells treated with curcumin and/or Lipopolysaccharide (LPS). Pretreated A549 cells were infected with Mycobacterium tuberculosis H37Rv strain to monitor bacterial load. With exposure to curcumin and LPS, out of the 1492 identified proteins, 305 and 346 proteins showed deregulation respectively. The expression of BID and AIFM1 mitochondrial proteins which play critical role in apoptotic pathway were deregulated in curcumin treated cells. Higher mitochondria intensity was observed in curcumin treated A549 cells than LPS treatment. Simultaneous treatment of curcumin and LPS neutralized the effect of LPS. Curcumin and/or LPS pretreated A549 cells infected with H37Rv, showed successful bacterial internalization. LPS treated A549 cells after infection showed increased bacterial load than curcumin compared to non-treated infected cells. However, simultaneous treatment of curcumin and LPS neutralized the effect of LPS. This study generated molecular evidence to deepen our understanding of the anti-inflammatory role of curcumin and may be useful to identify molecular targets for drug discovery.* NSCLC : non-small cell lung carcinoma SILAC : stable isotope labeling method for cell culture LPS : Lipopolysaccharide Mtb : Mycobacterium tuberculosis BSA : bovine serum albumin PBS : phosphate buffer saline BID : BH3-interacting domain death agonist AIFM1 : apoptosis-inducing factor protein 1 NCCS : National Centre for Cell Science DAPI : 4′,6-diamidino-2-phenylindole TLRs : Toll-like receptors TNF-α : Tumor necrosis factor α GAPDH : Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase

Drug resistance is one of the trademark features of Cancer Stem Cells (CSCs). We and others have recently shown that paucity of functional death receptors (DR4/5) on the cell surface of tumor cells is one of the major reasons for drug resistance, but their involvement in the context of in CSCs is poorly understood. By harnessing CSC specific cytotoxic function of salinomycin, we discovered a critical role of epigenetic modulator EZH2 in regulating the expression of DRs in colon CSCs. Our unbiased proteome profiler array approach followed by ChIP analysis of salinomycin treated cells indicated that the expression of DRs, especially DR4 is epigenetically repressed in colon CSCs. Concurrently, EZH2 knockdown demonstrated increased expression of DR4/DR5, significant reduction of CSC phenotype such as spheroid formation in-vitro and tumorigenic potential in-vivo in colon cancer. TCGA data analysis of human colon cancer clinical samples shows strong inverse correlation between EZH2 and DR4. Taken together, this study provides an insight about epigenetic regulation of DR4 in colon CSCs and advocates that drug resistant colon cancer can be therapeutically targeted by combining TRAIL and small molecule EZH2 inhibitors.

Chemoresistance is one of the important factors for treatment failure in OSCC, which can culminate in progressive tumor growth and metastatic spread. Rewiring tumor cells to undergo drug-induced apoptosis is a promising way to overcome chemoresistance, which can be achieved by identifying the causative factors for acquired chemoresistance. In this study, to explore the key cisplatin resistance triggering factors, we performed global proteomic profiling of OSCC lines representing with sensitive, early and late cisplatin-resistant patterns. The top ranked up-regulated protein appeared to be CMTM6. We found CMTM6 to be elevated in both early and late cisplatin-resistant cells with respect to the sensitive counterpart. Analyses of OSCC patient samples indicate that CMTM6 expression is upregulated in chemotherapy-non-responder tumors as compared to chemotherapy-naive tumors. Stable knockdown of CMTM6 restores cisplatin-mediated cell death in chemoresistant OSCC lines. Similarly, upon CMTM6 overexpression in CMTM6KD lines, the cisplatin resistant phenotype was efficiently rescued. Mechanistically, it was found that CMTM6 interacts with membrane bound Enolase-1 and stabilized its expression, which in turn activates the AKT-GSK3beta; mediated Wnt signaling. CMTM6 triggers the translocation of beta-catenin into the nucleus, which elevates the Wnt target pro-survival genes like Cyclin D, c-Myc and CD44. Moreover, incubation with lithium chloride, a Wnt signaling activator, efficiently rescued the chemoresistant phenotype in CMTM6KD OSCC lines. In a patient-derived cell xenograft model of chemoresistant OSCC, knock-down of CMTM6 restores cisplatin induced cell death and results in significant reduction of tumor burden. CMTM6 has recently been identified as a stabilizer of PD-L1 and henceforth it facilitates immune evasion by tumor cells. Herewith for the first time, we uncovered another novel role of CMTM6 as one of the major driver of cisplatin resistance.

Abstract Circulatory system is the source of useful metabolites to enable organismal energy demands of muscle during different life states of birds including migration. In this study, we profiled the serum metabolites and fecal microbiome of redheaded buntings ( Emberiza bruniceps ) exhibiting diurnal non-migratory ( nonM ) pre-migratory ( preM ), migratory ( M ) and post-migratory ( posM ) states, when exposed to long days (14L:10D). Using gas chromatography, out of the identified 124 serum analytes, 38 showed significant variations (Fold change, VIP) between states. Out of these, 11 metabolites (short chain fatty acids, SCFAs-butanoate and hexanoate, lactate, pyruvate, ethylene and acetate oxime, pyridoxal phosphate (PLP), niacin, L-valine and carboximidic acids viz. phosphatidyl ethanolamine (PE) and diethyl carbamate) involved in energy pathways and enhanced immunity showed higher abundance in M state. While, upsurge of L-valine suggested energy contribution of glucogenic branched chain amino acids (BCAAs) in M state, that of leucine metabolite, was related to higher temperature in posM birds. Gut microbiota was analysed using faeces of buntings (n=6 each) during nonM and M states and alteration in bacterial compositions was observed; faeces of nonM birds were enriched in proteobacteria, while those of M were rich in firmicutes. This study reports the migratory state specific changes in the serum metabolome and faecal microbiome of the buntings and highlights the role of short chain fatty acids, SCFAs and branched chain amino acids, BCAAs during hypermetabolic state of migration.

Background Tuberculosis is a serious life-threatening disease among the top global health challenges and rapid and effective diagnostic biomarkers are vital for early diagnosis especially given the increasing prevalence of multidrug resistance. Methods Two human whole blood microarray datasets, GSE42826 and GSE42830 were retrieved from publicly available gene expression omnibus (GEO) database. Deregulated genes (DEGs) were identified using GEO2R online tool and Gene Ontology (GO), protein-protein interaction (PPI) network analysis was performed using Metascape and STRING databases. Significant genes (n = 8) were identified using T-test/ANOVA and Molecular Complex Detection (MCODE) score ≥10, which was validated in GSE34608 dataset. The diagnostic potential of three biomarkers was assessed using Area Under Curve (AUC) of Receiver Operating Characteristic (ROC) plot. The transcriptional levels of these genes were also examined in a separate dataset GSE31348, to monitor the patterns of variation during tuberculosis treatment. Results A total of 62 common DEGs (57 upregulated, 7 downregulated genes) were identified in two discovery datasets. GO functions and pathway enrichment analysis shed light on the functional roles of these DEGs in immune response and type-II interferon signaling. The genes in Module-1 (n = 18) were linked to innate immune response, interferon-gamma signaling. The common genes (n = 8) were validated in GSE34608 dataset, that corroborates the results obtained from discovery sets. The gene expression levels demonstrated responsiveness to Mtb infection during anti-TB therapy in GSE31348 dataset. In GSE34608 dataset, the expression levels of three specific genes, GBP5, IFITM3, and EPSTI1, emerged as potential diagnostic makers. In combination, these genes scored remarkable diagnostic performance with 100% sensitivity and 89% specificity, resulting in an impressive Area Under Curve (AUC) of 0.958. However, GBP5 alone showed the highest AUC of 0.986 with 100% sensitivity and 89% specificity. Conclusions The study presents valuable insights into the critical gene network perturbed during tuberculosis. These genes are determinants for assessing the effectiveness of an anti-TB response and distinguishing between active TB and healthy individuals. GBP5, IFITM3 and EPSTI1 emerged as candidate core genes in TB and holds potential as novel molecular targets for the development of interventions in the treatment of TB.

Cisplatin-based chemotherapy still remains as one of the primary treatment modalities for OSCC. Several OSCC patients experience relapse owing to development of chemoresistance. To identify key resistance triggering molecules, we performed global proteomic profiling of human OSCC lines presenting with sensitive, early and late cisplatin resistance patterns. From the proteomic profiling study, human RRBP1 was identified to be upregulated in both early and late cisplatin-resistant cells with respect to the sensitive counterpart. Analysis of OSCC patient sample indicates that RRBP1 expression is elevated in chemotherapy-non-responder tumors as compared to chemotherapy-naive tumors. Knocking out RRBP1 resulted in restoring cisplatin mediated cell death in chemoresistant lines and patient-derived cells (PDC). Mechanistically, RRBP1 regulates YAP-1 to induce chemoresistance in OSCC. The chemoresistant PDC xenograft data suggests that knock out of RRBP1 induces cisplatin mediated cell death and facilitates a significant reduction of tumor burden. We also found Radezolid, a novel oxazolidinone antibiotic represses the expression of RRBP1 and restores cisplatin-induced cell death in chemoresistant OSCC. This unique combinatorial approach needs further clinical investigation to target advanced OSCC. Herewith for the first time, we uncover the novel role of RRBP1 as a potential modulator of cisplatin resistance in advanced OSCC.