In response to environmental cues, cells coordinate a balance between anabolic and catabolic pathways. In eukaryotes, growth factors promote anabolic processes and stimulate cell growth, proliferation, and survival through activation of the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)–Akt pathway. Akt-mediated phosphorylation of glycogen synthase kinase–3β (GSK-3β) inhibits its enzymatic activity, thereby stimulating glycogen synthesis. We show that GSK-3β itself inhibits Akt by controlling the mammalian target of rapamycin complex 2 (mTORC2), a key activating kinase for Akt. We found that during cellular stress, GSK-3β phosphorylated the mTORC2 component rictor at serine-1235, a modification that interfered with the binding of Akt to mTORC2. The inhibitory effect of GSK-3β on mTORC2-Akt signaling and cell proliferation was eliminated by blocking phosphorylation of rictor at serine-1235. Thus, in response to cellular stress, GSK-3β restrains mTORC2-Akt signaling by specifically phosphorylating rictor, thereby balancing the activities of GSK-3β and Akt, two opposing players in glucose metabolism.

Growth factor signaling coupled to activation of the phosphatidylinositol-3-OH kinase (PI3K)/Akt pathway plays a crucial role in the regulation of cell proliferation and survival. The key regulatory kinase of Akt has been identified as mammalian target of rapamycin complex 2 (mTORC2), which functions as the PI3K-dependent Ser-473 kinase of Akt. This kinase complex is assembled by mTOR and its essential components rictor, Sin1 and mLST8. The recent genetic screening study in Caenorhabditis elegans has linked a specific point mutation of rictor to an elevated storage of fatty acids that resembles the rictor deficiency phenotype. In our study, we show that in mammalian cells the analogous single rictor point mutation (G934E) prevents the binding of rictor to Sin1 and the assembly of mTORC2, but this mutation does not interfere with the binding of the rictor-interacting protein Protor. A substitution of the rictor Gly-934 residue to a charged amino acid prevents formation of the rictor/Sin1 heterodimer. The cells expressing the rictor G934E mutant remain deficient in the mTORC2 signaling, as detected by the reduced phosphorylation of Akt on Ser-473 and a low cell proliferation rate. Thus, although a full length of rictor is required to interact with its binding partner Sin1, a single amino acid of rictor Gly-934 controls its interaction with Sin1 and assembly of mTORC2.

Summary The H3.3 histone variant has been a subject of increasing interest in the field of chromatin studies due to its two distinguishing features. First, its incorporation into chromatin is replication independent unlike the replication‐coupled deposition of its canonical counterparts H3.1/2. Second, H3.3 has been consistently associated with an active state of chromatin. In accordance, this histone variant should be expected to be causally involved in the regulation of gene expression, or more generally, its incorporation should have downstream consequences for the structure and function of chromatin. This, however, leads to an apparent paradox: In cells that slowly replicate in the organism, H3.3 will accumulate with time, opening the way to aberrant effects on heterochromatin. Here, we review the indications that H3.3 is expected both to be incorporated in the heterochromatin of slowly replicating cells and to retain its functional downstream effects. Implications for organismal aging are discussed.

Borreliosis is one of the most common vector-borne zoonotic diseases in the world. Limited data are available regarding Borrelia spp. and their genotypes in Kazakhstan. The goal of this study was to investigate the prevalence of Borrelia spp. in ixodid ticks collected in the southeastern region of Kazakhstan. A total of 1907 ixodid ticks were collected by flagging vegetation at three collection areas in the Almaty oblast between 2015 and 2018. They were grouped into 407 pools and examined by qPCR for Borrelia burgdorferi sensu lato (s.l.). A conventional PCR with specific primers targeting 16S rRNA gene was used to differentiate B. burgdorferi s.l. genospecies. Sequence analysis of the PCR products was performed for sixteen samples. Lyme borreliosis agents were only detected in adult questing Ixodes persulcatus. The overall B. burgdorferi s.l. prevalence in I. persulcatus estimated as the minimum infection rate reached 10.7 %. Borrelia burgdorferi sensu stricto was not detected in any of the tick pools. Partial 16S rRNA gene sequencing revealed the presence of B. miyamotoi, B. afzelii, and B. garinii. Borrelia afzelii was the dominant genospecies in Almaty oblast. A significantly lower proportion of B. garinii positive tick pools was detected in the Zailiyskiy Alatau as compared to the Dzungarian Alatau (χ2 = 16.243; p = 0.0001) and Yenbekshikazakh district (χ2 = 7.4156; p = 0.0065). The obtained results indicate the epidemiological significance of B. afzelii and B. garinii in southeastern Kazakhstan. These new data aim to improve the diagnostics of Lyme borreliosis and monitoring of tick-borne infections in Kazakhstan.

Age-related alteration of intracellular processes has been recognized as tipping of homeostatic balance towards increased entropy, reflected in, for instance, such hallmarks of aging as the loss of epigenetic information and disruption of proteostasis. Although the hallmarks of aging are useful for contextualizing geroscience research, the framework itself does not explain what fundamentally causes them to emerge in the first place. Herein, I propose a theorem that aims to explain the emergence of the hallmarks of aging as phenomena secondary to extracellular matrix chemical crosslinking, suggesting that the ensuant age-related extracellular matrix stiffening is a causative upstream agent in the aging process.

Starvation in bacteria is a complex adaptive response to deprivation of nutrients that has been shown to implicate a number of stress networks that modulate pathogenicity and antibiotic resistance. Starvation in nature is qualitatively different from in-culture late stationary phase energy source depletion. To look into proteome-level alterations elicited by complete elimination of carbon source, we used Escherichia coli HT115-derived SLE1 strain cells and a combination of label-free and metabolic isotope labeling approaches. We isolated pathways differentially affected by carbon starvation and observed robust upregulation of proteins implicated in networks belonging to Gene Ontology terms 'Biological adhesion' and 'Methylglyoxal metabolic process'.

Starvation is a complex adaptive response to insufficiency of nutrients that has been known to implicate a number of stress networks, and modulate pathogenicity and antibiotic resistance in bacteria. However, naturally occurring abrupt elimination of nutrients and prolonged periods of their complete absence, e.g. when bacteria are placed in natural or artificial water reservoirs, are qualitatively different from in-culture late stationary phase energy source diminution. Despite the obvious importance of proteomic investigation of bacteria exposed to nutrient deficiency, no comprehensive study on the subject has been published. In order to address the said shortage of knowledge, we decided to quantitatively look into the proteome-level alterations elicited by the complete lack of nutrients that constitute a viable source of carbon, i.e. carbon starvation, in the Escherichia coli HT115-derived SLE1 strain cells using the combination of label-free and SILAC-based proteomics. As a result, we obtained protein ratios for 1,757 and 1,241 protein groups for each technique respectively, 2D-annotated the quantifiable proteins present in both datasets, identified over- and underrepresented Gene Ontology terms, and isolated protein groups ≥2-fold up- and downregulated in response to carbon starvation (44 and 36 protein groups respectively). We observed upregulation of proteins implicated in various stress-related networks, most notably those that constitute the Gene Ontology term 'Biological adhesion' , as well as various terms related to stress. Additionally, we identified several uncharacterized proteins, and our report is the first to ascribe them to a stress-induced proteome. Our data are available via ProteomeXchange with identifier PXD003255 and DOI:10.6019/PXD003255.

Starvation is a complex adaptive response to insufficiency of nutrients that has been known to implicate a number of stress networks, and modulate pathogenicity and antibiotic resistance in bacteria. However, naturally occurring abrupt elimination of nutrients and prolonged periods of their complete absence, e.g. when bacteria are placed in natural or artificial water reservoirs, are qualitatively different from in-culture late stationary phase energy source diminution. Despite the obvious importance of proteomic investigation of bacteria exposed to nutrient deficiency, no comprehensive study on the subject has been published. In order to address the said shortage of knowledge, we decided to quantitatively look into the proteome-level alterations elicited by the complete lack of nutrients that constitute a viable source of carbon, i.e. carbon starvation, in the Escherichia coli HT115-derived SLE1 strain cells using the combination of label-free and SILAC-based proteomics. As a result, we obtained protein ratios for 1,757 and 1,241 protein groups for each technique respectively, 2D-annotated the quantifiable proteins present in both datasets, identified over- and underrepresented Gene Ontology terms, and isolated protein groups ≥2-fold up- and downregulated in response to carbon starvation (44 and 36 protein groups respectively). We observed upregulation of proteins implicated in various stress-related networks, most notably those that constitute the Gene Ontology term 'Biological adhesion' , as well as various terms related to stress. Additionally, we identified several uncharacterized proteins, and our report is the first to ascribe them to a stress-induced proteome. Our data are available via ProteomeXchange with identifier PXD003255 and DOI:10.6019/PXD003255.