This article has no abstract. To view the article, select the "View Print Version (PDF)" link above.

Abstract Polyclonal antibodies were raised which have a high affinity for conjugated ubiquitin. Immunocytochemistry was performed on paraffin sections of tissues showing well‐characterized inclusion bodies. Ubiquitin was found as a component of the intermediate filament inclusion bodies characteristic of several major diseases including Lewy bodies of Parkinson's disease, Pick bodies of Pick's disease, Mallory bodies of alcoholic liver disease, cytoplasmic bodies of a specific myopathy, and Rosenthal fibres within astrocytes. Ubiquitin was also present in the three histological lesions characteristic of Alzheimer's disease. These observations suggest a fundamental role for ubiquitin in the formation of intermediate filament inclusion bodies in man, and have implications regarding the pathogenesis of these important diseases.

The kinetics of organic C loss were studied in six southern Queensland soils subjected to different periods (0-70 years) of cultivation and cereal cropping. The equation: Ct = Ce + (C0 - Ce)exp(- kt), where C0, Ce and C, are organic C contents initially, at equilibrium and at time k respectively, and k is the rate of loss of organic C from soil, was employed in the study. The parameter k was calculated both for %C (kc) and for weight of organic C/volume of soil (k,), determined by correcting for differences in sampling depth due to changes in bulk density upon cultivation. Mean annual rainfall largely determined both C, and Ce, presumably by influencing the amount of dry matter produced. Values of kc and kw varied greatly among the soils studied. For the 0-0.1 m depth, kw was 0.065, 0.080, 0.180, 0.259, 0.069 and 1.224 year-1 respectively for Waco (black earth - initially grassland), Langland-Logie (grey brown and red clays - brigalow), Cecilvale (grey, brown and red clays - poplar box), Billa Billa (grey, brown and red clays - belah), Thallon (grey, brown and red clays - coolibah) and Riverview (red earths - silver-leaved ironbark). The k values were significantly correlated with organic Chrease activity ratio (r = 0.99***) and reciprocal of clay content (r = 0.97**) of the virgin soils. In stepwise multiple regression analysis, aggregation index (for kc values) or exchangeable sodium percentage (for kw) and organic C/urease activity ratio of soils were significantly associated with the overall rate of loss of organic C. It was inferred, therefore, that the relative inaccessibility and protection of organic matter against microbial and enzymic attack resulted in reduced organic C loss. Losses of organic C from the deeper layers (0-0.2 m, 0-0.3 m) were observed in Waco, Langlands-Logie, Cecilvale and Riverview soils, although generally rate of loss decreased with depth.

Abstract The recent discovery that brain PGP 9.5 is a ubiquitin carboxyl‐terminal hydrolase suggests that the role of this protein should be studied in relation to ubiquitinated cellular inclusions characteristic of several chronic human degenerative diseases. Formalin‐fixed, paraffin‐processed sections known to contain ubiquitin‐protein conjugate immunoreactivity in cortical Lewy bodies, neurofibrillary tangles, Rosenthal fibres, Pick bodies, spinal inclusions in motor neurone disease, and Mallory's hyaline in alcoholic liver disease were immunostained to localize PGP 9.5. The majority of cortical Lewy bodies in diffuse Lewy body disease showed immunoreactivity for PGP 9.5. In Alzheimer's disease, only a minority of loosely arranged globose‐type neurofibrillary tangles were immunostained together with a minority of neurites surrounding senile plaques. In cerebeilar astrocytomas, the periphery of the majority of Rosenthal fibres was immunostained in addition to strong diffuse cytoplasmic immunostaining in some astrocytes lacking apparent Rosenthal fibres. In Pick's disease, there was no immunostaining of inclusions but there was intense immunostaining of swollen Pick cells. No spinal inclusions in motor neurone disease were stained; however, anterior horn neurones appear to show increased levels of PGP 9.5 compared with those from control cases. No immunostaining of hepatic Mallory's hyaline was demonstrable, which accords with suggestions that PGP 9.5 is a tissue‐specific ubiquitin C‐terminal hydrolase isoenzyme. The differential detection of a ubiquitin C‐terminal hydrolase in different forms of ubiquitinated inclusion body in the nervous system may form the basis of a method for assessment of the staging of inclusion body biogenesis and give insight into the dynamics of inclusion body formation. In particular, it is possible that the proportion of inclusion‐bearing cells showing high levels of the hydrolase will provide a marker of the level of activity of the degenerative process.

The expression of B cell associated and restricted antigens on tumor cells isolated from 138 patients with non-T cell acute lymphoblastic leukemia (non-T cell ALL) was investigated by flow cytometric analysis by means of a panel of monoclonal antibodies. Tumor cells from these patients could be assigned to one of four subgroups: human leukocyte antigen-DR-related Ia-like antigens (Ia) alone (4%, stage I); IaB4 (14%, stage II); IaB4CALLA (33%, stage III); and IaB4CALLAB1 (49%, stage IV). The expression of B cell-restricted antigens (B4 and B1) and rearrangements of Ig heavy chain genes provided strong evidence for the B cell lineage of stages II, III, and IV tumors. The lineage of the Ia alone group is still unknown. The B4 antigen was expressed on approximately 95% of all non-T cell ALLs tested, and given its absence on T cell and myeloid tumors, it appears to be an exceptional marker to define cells of B lineage. The demonstration that Ia alone, IaB4, IaB4CALLA, and IaB4CALLAB1 positive cells can be readily identified by dual fluorescence analysis in normal fetal and adult bone marrow provided critical support for the view that these leukemic pre-B cell phenotypes were representative of the stages of normal pre-B cell differentiation. It was interesting that the IaB4+ cell was more frequently identified in fetal bone marrow than in adult marrow, whereas the predominant cell found in adult marrow expressed the IaB4CALLAB1 phenotype. These data suggest that the leukemogenic event may be random, since the predominant pre-B cell leukemic phenotype appears to correspond to the normal pre-B cell phenotype present in these hematopoietic organs. Our observations provide an additional distinction between adult and childhood ALL, since these studies show that most non-T cell ALLs seen in children less than 2 yr old are of stage II phenotype, whereas the majority of non-T ALLs in adults are of stage IV phenotype. Finally, it should be noted that the present study suggests that the analysis of leukemic B cell phenotypes and their normal counterparts can provide a mechanism for the investigation and orderly definition of stages of pre-B cell differentiation in man.

Ubiquitin-positive intraneuronal inclusions are a consistent feature of the major human neurodegenerative diseases, suggesting that dysfunction of the ubiquitin proteasome system is central to disease etiology. Research using inhibitors of the 20S proteasome to model Parkinson's disease is controversial. We report for the first time that specifically 26S proteasomal dysfunction is sufficient to trigger neurodegenerative disease. Here, we describe novel conditional genetic mouse models using the Cre/loxP system to spatially restrict inactivation of Psmc1 ( Rpt2/S4 ) to neurons of either the substantia nigra or forebrain (e.g., cortex, hippocampus, and striatum). PSMC1 is an essential subunit of the 26S proteasome and Psmc1 conditional knock-out mice display 26S proteasome depletion in targeted neurons, in which the 20S proteasome is not affected. Impairment of specifically ubiquitin-mediated protein degradation caused intraneuronal Lewy-like inclusions and extensive neurodegeneration in the nigrostriatal pathway and forebrain regions. Ubiquitin and α-synuclein neuropathology was evident, similar to human Lewy bodies, but interestingly, inclusion bodies contained mitochondria. We support this observation by demonstrating mitochondria in an early form of Lewy body (pale body) from Parkinson's disease patients. The results directly confirm that 26S dysfunction in neurons is involved in the pathology of neurodegenerative disease. The model demonstrates that 26S proteasomes are necessary for normal neuronal homeostasis and that 20S proteasome activity is insufficient for neuronal survival. Finally, we are providing the first reproducible genetic platform for identifying new therapeutic targets to slow or prevent neurodegeneration.

Context Pastures growing on low phosphorus (P) soils are often P deficient, particularly for lactating cows.Aim To examine the effects of P-deficient diets on the performance of lactating multiparous cows.Methods From parturition, mature Bos indicus cross cows (n=32, initially 474kg liveweight (LW) and body condition score 3.5) were fed ad libitum for 14weeks one of four diets: (i) high P (HP-HCa), (ii) low P with low calcium (LP-LCa), (iii) low P with high Ca (LP-HCa), or (iv) the LP-LCa diet with ammonium chloride (LP-LCa+ac).Results Voluntary feed intakes were higher for cows fed the HP-HCa than the three LP diets (23.1 vs 17.4–19.6g DM/kg LW.day; P<0.001). The HP-HCa cows gained 0.15kgLW/day, whereas LP cows lost 0.14–0.51kgLW/day; P<0.05). The cows fed LP diets generally maintained milk production and calf growth comparable to that of HP-HCa cows (5.8kg/day and 0.70kg/day). The HP-HCa cows retained 6.0–6.4gP/day from weeks 1–8, but P retention was negligible at week 14. The LP cows mobilised 4.9–9.1g body P/day. Rib cortical bone shortly after parturition was 634±127 (337–848)μgP/mm2 in the 12th rib, and indicated that the bone P reserves were deficient, marginal and adequate in 27, 37 and 37% of the cows, respectively. During lactation, rib bone P increased 23% in HP-HCa cows, changed little in the LP-LCa and LP-HCa cows (−4 and +7%), and decreased 13% (P<0.05) in LP-LCa+ac cows. The change in rib cortical bone P during lactation was correlated with this measurement at parturition; the P per unit surface area of rib cortical bone of cows with low bone P at parturition did not change, but in cows with high bone P it decreased up to 16%. Plasma inorganic P averaged 1.49mmol/L in the HP-HCa cows and <0.8mmol/L in the LP cows. Plasma Ca, Ca/inorganic P ratio, 1,25-dihydroxy vitamin D3, bone alkaline phosphatase, and carboxy-terminal telepeptides of type 1 collagen increased during lactation (P<0.05 to P<0.001) in the LP cows.Conclusions When fed acutely P-deficient diets, mature cows of moderate LW and with body condition scores at parturition generally maintained milk secretion and calf growth by mobilisation of body reserves.Implications The capacity of beef cows to maintain lactation when ingesting P-deficient diets provides opportunities for improved herd management.

Rationale: The ubiquitin-proteasome system (UPS) and the autophagic-lysosomal pathway (ALP) are pivotal to proteostasis. Targeting these pathways is emerging as an attractive strategy for treating cancer. However, a significant proportion of patients who receive a proteasome inhibitor-containing regime for example, show cardiotoxicity. Moreover, UPS and ALP defects are implicated in the pathogenesis of a large subset of heart disease. Hence, a better understanding of the cross-talk between the two catabolic pathways should help advance cardiac pathophysiology and medicine. Objective: Systemic pharmacological proteasome inhibition (PSMI) was shown to increase p62/SQSTM1 expression and induce myocardial macroautophagy. The present study investigates whether cardiomyocyte-restricted PSMI activates myocardial ALP and, more importantly, how proteasome malfunction activates the ALP in the heart. Methods and Results: Myocardial macroautophagy, transcription factor EB (TFEB) expression and activity, and p62 expression were markedly increased in mice with either cardiomyocyte-restricted ablation of Psmc1 (a 19S proteasome subunit gene) or pharmacological PSMI. In cultured cardiomyocytes, PSMI-induced increases in TFEB activation and p62 expression were blunted markedly by calcineurin inhibition (cyclosporine A) and by siRNA-mediated Molcn1 silence. PSMI induced remarkable increases in myocardial autophagic flux in wild type mice but not p62 null mice. In cultured wild type, but not p62-null, mouse cardiomyocytes, PSMI induced increases in LC3-II flux and in the lysosomal removal of ubiquitinated proteins. Myocardial TFEB activation by PSMI as reflected by TFEB nuclear localization and target gene expression was strikingly less in p62 null mice compared with wild type mice. Conclusions: (1) The activation of cardiac macroautophagy by proteasomal malfunction is mediated by the Mocln1-calcineurin-TFEB-p62 pathway; (2) both Mocln1 and p62 form a feed-forward loop with TFEB during TFEB activation by proteasome malfunction; and (3) targeting the Mcoln1-calcineurin-TFEB-p62 pathway may provide new means to intervene cardiac ALP activation in a proteasome malfunction setting.