Mitochondria-targeted Probes for Imaging Protein Sulfenylation.
Mitochondria-targeted Probes for Imaging Protein Sulfenylation.
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DOI：
10.1038/s41598-018-24493-x
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发表时间：
2018-04-27
影响因子：
4.6
通讯作者：
Furdui CM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Holmila RJ;Vance SA;Chen X;Wu H;Shukla K;Bharadwaj MS;Mims J;Wary Z;Marrs G;Singh R;Molina AJ;Poole LB;King SB;Furdui CM
线粒体活性氧(ROS)是许多疾病的病理生理学基础上的细胞信号、代谢和表观遗传学的重要调节因子。尽管线粒体具有氧化还原调节的关键功能，但目前可用于监测这一关键亚细胞细胞器中蛋白质氧化的方法有限。在这里，我们描述了线粒体中磺化蛋白质的成像化合物：DCP-NEt2-香豆素(DCP-NEt2C)和基于罗丹明的DCP-Rho1。对DCP-NEt2C和DCP-Rho1与模型蛋白质磺酸(AhpC-SOH)的反应性和线粒体定位进行了并列比较研究，以确定标记和显示不依赖于线粒体膜电位且不影响线粒体功能的蛋白质磺化的最佳实验条件。这些探针被用于在血清饥饿条件下以及在电离辐射和银纳米粒子暴露的肺癌细胞培养模型中成像线粒体蛋白质硫基化，这些试剂具有环境应激源和癌症治疗的双重功能。
Mitochondrial reactive oxygen species (ROS) are essential regulators of cellular signaling, metabolism and epigenetics underlying the pathophysiology of numerous diseases. Despite the critical function of redox regulation in mitochondria, currently there are limited methods available to monitor protein oxidation in this key subcellular organelle. Here, we describe compounds for imaging sulfenylated proteins in mitochondria: DCP-NEt2-Coumarin (DCP-NEt2C) and rhodamine-based DCP-Rho1. Side-by-side comparison studies are presented on the reactivity of DCP-NEt2C and DCP-Rho1 with a model protein sulfenic acid (AhpC-SOH) and mitochondrial localization to identify optimized experimental conditions for labeling and visualization of protein sulfenylation that would be independent of mitochondria membrane potential and would not impact mitochondrial function. These probes are applied to image mitochondrial protein sulfenylation under conditions of serum starvation and in a cell culture model of lung cancer exposed to ionizing radiation and silver nanoparticles, agents serving dual functions as environmental stressors and cancer therapeutics.
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