S-нитрозоглутатион как индуктор нитрозативного стресса и апоптоза

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. S-нитрозоглутатион представляет собой S-нитрозилированное производное глутатиона и считается важным медиатором сигнальных эффектов оксида азота (II). Оксид азота способен проявлять как регуляторное действие, так и токсическое за счёт формирования активных форм азота и нитрозилирования внутриклеточных компонентов, что может привести к развитию апоптоза. Роль оксида азота в регуляции апоптоза является двойственной, следовательно, требует дальнейшего изучения.

Цель исследования – изучить возможность развития нитрозативного стресса и апоптоза под действием донора NO – S-нитро-зоглутатиона.

Материал и методы. Исследование выполнено на культуре клеток HepG2. S-нитрозоглутатион добавляли к клеткам в концентрациях 1, 10, 50, 100 мкМ, инкубировали 3 и 24 ч. К контрольным клеткам в эквивалентном объеме добавляли воду для инъекций (растворитель S-нитрозоглутатиона). Фотометрическими методами определяли жизнеспособность клеток (МТТ-тест), концентрацию метаболитов оксида азота и пероксинитрита. С помощью метода вестерн-блот оценивали относительное количество 3-нитротирозина, BCL2 и Fas.

Результаты. Воздействие S-нитрозоглутатиона в концентрации 100 мкМ (24 ч) приводило к снижению жизнеспособности клеток и увеличению содержания пероксинитрита. Уровень метаболитов оксида азота возрастал при действии S-нитрозоглутатиона в концентрациях 1–100 мкМ и сроках воздействия 3 и 24 ч, вызывало увеличение относительного количества 3-нитротирозина в данных условиях. S-нитрозоглутатион при инкубации 3 ч и концентрациях 1–50 мкМ повышал уровень BCL2, при 50–100 мкМ – снижал содержание Fas; при инкубации 24 ч и концентрации 1–100 мкМ – снижал уровень BCL2 и Fas.

Вывод. S-нитрозоглутатион в концентрациях 1–50 мкМ с воздействием 3 ч оказывает сигнальное действие в клетках линии HepG2, а в концентрации 100 мкМ при инкубации 3 и 24 ч вызывает развитие нитрозативного стресса, что приводит к развитию апоптоза и снижению жизнеспособности клеток.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

О. Н. Сучкова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5227-7288

ассистент, кафедра биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Ю. В. Абаленихина

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0427-0967

доктор медицинских наук, доцент, кафедра биологической химии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

А. В. Щулькин

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1688-0017

доктор медицинских наук, доцент, кафедра фармакологии

 

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Е. В. Костюкова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-1596-6815

ассистент, кафедра профильных гигиенических дисциплин

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

П. Д. Кочанова

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0009-0006-2189-6733

студентка

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Ф. Т. Гаджиева

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0009-0001-0676-0487

студентка

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Е. Н. Якушева

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6887-4888

доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой фармакологии

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

М. Г. Узбеков

Рязанский государственный медицинский университет имени академика И. П. Павлова

Email: uzbekovmg@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-3401-3339

доктор медицинских наук, профессор, руководитель лаборатории биохимии мозга

 

Россия, 390026, г. Рязань, ул. Высоковольтная, д. 9

Список литературы

  1. Socco S., Bovee R., Palczewski M., et al. Epigenetics: the third pillar of nitric oxide signaling. Pharmacol. Res. 2017; 121: 52–58. DOI: 10. 1016/j. phrs. 2017. 04. 011.
  2. Wang F., Yuan Q., Chen F., et al. Fundamental mechanisms of the cell death caused by nitrosative stress. Front Cell Dev Biol. 2021; 9: е:742483. DOI: 10. 3389/fcell. 2021. 742483.
  3. Wang K., Wang Y., Zhang H., et al. A Review of the Synthesis of Nitric Oxide Donor and Donor Derivatives with Pharmacological Activities. Mini Rev Med Chem. 2022; 22: 873–883. DOI: 10. 2174/1389557521666210412161801.
  4. Zhang C., Biggs T. D., DevarieBaez N. O. Nitrosothiols: chemistry and reactions. Chem Commun (Camb). 2017; 53: 11266–11277. DOI: 10. 1039/c7cc06574d.
  5. Liu Y., Weaver C. M., Sen Y., et al. The Nitric Oxide Donor, S-Nitrosoglutathione, Rescues Peroxisome Number and Activity Defects in PEX1G843D Mild Zellweger Syndrome Fibroblasts. Front Cell Dev Biol. 2021; 9: е:714710. DOI: 10. 3389/fcell. 2021. 714710.
  6. Zhang Y., Sun C., Xiao G. S-nitrosylation of the Peroxiredoxin-2 promotes S-nitrosoglutathionemediated lung cancer cells apoptosis via AMPK-SIRT1 pathway. Cell death and disease. 2019;10(5): 329. DOI: 10. 1038/s41419-019-1561-x.
  7. Kim J., Choi S., Saxena N., et al. Regulation of STAT3 and NF-κB activations by S-nitrosylation in multiplemyeloma. Free radical biology and medicine. 2017; 106: 245–253. DOI: 10. 1016/j. freeradbiomed. 2017. 02. 039.
  8. Щулькин А. В., Абаленихина Ю. В., Судакова Е. А. и др. Механизмы регуляции функционирования белка-транспортера Р-гликопротеина под действием оксида азота. Биохимия. 2022; 87(4): 523–538. [Shchulkin A. V., Abalenikhina Yu. V., Sudakova E. A. i dr. Mechanisms of regulation of the functioning of the P-glycoprotein transporter protein under the action of nitric oxide. Biochemistry. 2022; 87(4): 523–538 (In Russ.)]. DOI: 10. 31857/S0320972522040054.
  9. Mussbacher M., Stessel H., Pirker T., et al. S-nitrosoglutathione inhibits adipogenesis in 3T3-L1 preadipocytes by Snitrosation of CCAAT/enhancer-binding protein β. Sci Rep. 2019; 9(1): е:15403. DOI: 10. 1038/s41598-019-51579-x.
  10. Wang Y. Y., Chen M. T., Hong H. M., et al. Role of Reduced Nitric Oxide in Liver Cell Apoptosis Inhibition During Liver Damage. Arch Med Res. 2018; 49: 219–225. DOI: 10. 1016/j. arcmed. 2018. 09. 001.
  11. Arzumanian V. A., Kiseleva O. I., Poverennaya E. V. The Curious Case of the HepG2 Cell Line: 40 Years of Expertise. Int J Mol Sci. 2021; 4: 13135. DOI: 10. 3390/ijms222313135.
  12. Kumar P., Nagarajan A., Uchil P. D. Analysis of cell viability by the MTT Assay. Cold spring harb protoc. 2018; 6. DOI:10. 1101/pdb. prot095505.
  13. Метельская В. А., Гуманова Н. Г. Скрининг – метод определения уровня метаболитов оксида азота сыворотке человека. Клиническая лабораторная диагностика. 2005; 6: 15–18. [Metel`skaya V. A., Gumanova N. G. Skrining – metod opredeleniya urovnya metabolitov oksida azota sy`vorotke cheloveka. Klinicheskaya laboratornaya diagnostika. 2005; 6: 15–18. (In Russ.)].
  14. Lobysheva I. I., Serezhenkov V. A., Vanin A. F. Interaction of peroxynitrite and hydrogen peroxide with dinitrosyl iron complexes containing thiol ligands in vitro. Biochemistry. 1999; 64: 194–200.
  15. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem. 1976; 7(72): 248–254.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Относительное количество 3-нитротирозина в белковых молекулах клеток линии HepG2 при воздействии S-нитрозоглутатиона в концентрациях 1–100 мкМ в течение 3 (слева) и 24 (справа) часов

Скачать (45KB)
3. Рис. 2. Относительное количество ВСL2 и Fas в клетках линии HepG2 при воздействии S-нитрозоглутатиона в концентрациях 1–100 мкМ в течение 3 (слева) и 24 (справа) часов

Скачать (73KB)

© ИД "Русский врач", 2024