単一のタンパク質のサブステキオキオメトリックヒドロキシノニル化により,細胞全体に刺激された抗酸化反応が再現されます
Saba Parvez1, Yuan Fu, Jiayang Li
1Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University , Ithaca, New York 14853, United States.
Journal of the American Chemical Society
|December 30, 2014
まとめ
4-hydroxynonenal (HNE) のような脂質由来電離体 (LDEs) で単一のタンパク質を改変すると,重要な細胞反応を誘発することができます. この研究は,一つのターゲットに対するわずかなHNEylationでさえ,抗酸化反応要素 (ARE) を活性化することを示しています.
科学分野:
- セルラー・シグナリング
- バイオケミストリー バイオケミストリー
- 分子生物学は分子生物学である.
背景:
- 脂質誘導電極 (LDEs) は,タンパク質を改変し,細胞の意思決定に影響を与える重要な小分子です.
- 個々のタンパク質標的に対するLDEの機能的影響を特定することは,その広範な反応性 (>700のシステインが4-ヒドロキシノネナルによって改変された[HNE]) により困難である.
- 単一のLDE改変によって下流のリドックスシグナル伝達経路を活性化させる能力は,ほとんど未知のままである.
研究 の 目的:
- LDEsによる単一のタンパク質標的の改変が,特定の細胞応答を誘発するのに十分であるかどうかを調査する.
- 単一のタンパク質をターゲットにすることで,抗酸化反応要素 (ARE) が活性化できるかどうかを判断する.
主な方法:
- T-REX (ターゲッタブル・リアクティブ・エレクトロフィールと酸化物質) テクノロジーを活用し,細胞内の単一のリドックス・スイッチの正確な時間的および選択的な修正を行いました.
- 特定のタンパク質ターゲットにおけるHNEylationのレベルを定量化した.
- 抗酸化反応要素 (ARE) の活性化強度を測定した.
主要な成果:
- 単一のタンパク質ターゲットのHNEylationの控えめなレベル (∼34%) は,AREを活性化するのに十分でした.
- 単一ターゲットの改変によるARE誘導の強さは,グローバル電友性ストレスから観察されたものと比較可能でした.
- これは,哺乳類の細胞における単一標的LDE改変の生理学的意義に関する最初の証拠を提供します.
結論:
- LDEによる単一標的改変は,ARE活性化などの重要な細胞応答を効果的に誘発することができます.
- この発見は,LDE媒介シグナル伝達には広範な変更が必要であるという考えに異議を唱える.
- これらの結果は,哺乳類の生理学とリドックスシグナル伝達における個々のタンパク質の改変の重要性を強調しています.
関連する概念動画
Oxidation of Alkenes: Syn Dihydroxylation with Osmium Tetraoxide
13.9K
Alkenes are converted to 1,2-diols or glycols through a process called dihydroxylation. It involves the addition of two hydroxyl groups across the double bond with two different stereochemical approaches, namely anti and syn. Dihydroxylation using osmium tetroxide progresses with syn stereochemistry.
13.9K
Radical Autoxidation
3.5K
The oxidation of an organic compound in the presence of air or oxygen is called autoxidation. For example, cumene reacts with oxygen to form hydroperoxide. Autoxidation involves initiation, propagation, and termination steps. Many organic compounds are susceptible to autoxidation—especially ethers in the presence of oxygen, which form hydroperoxides. Even though this reaction is slow, old ether bottles contain small amounts of peroxide, which leads to laboratory explosions during ether...
3.5K
Oxidation of Phenols to Quinones
5.4K
In the presence of oxidizing agents, phenols are oxidized to quinones. Quinones can be easily reduced back to phenols using mild reducing agents. The electron-donating hydroxyl group enhances the reactivity of the aromatic ring, enabling oxidation of the ring even in the absence of an α hydrogen.
o-hydroxy phenols are oxidized to o-quinones and p-hydroxy phenols to p-quinones. Such redox reactions involve the transfer of two electrons and two protons. The reversible redox...
o-hydroxy phenols are oxidized to o-quinones and p-hydroxy phenols to p-quinones. Such redox reactions involve the transfer of two electrons and two protons. The reversible redox...
5.4K
Peroxisomes
22.3K
Peroxisomes are specialized organelles present in fungi, plant, and animal cells. It can vary in number, size, morphology, and activity depending on the type of tissue and the nutritional state of the cell. For example, cells with active lipid metabolism, such as adipocytes, neurons, and hepatocytes, have more peroxisomes than other cells in the body. Besides their primary role in breaking down complex organic molecules, peroxisomes can also synthesize specific macromolecules and participate in...
22.3K
Oxidation of Alkenes: Anti Dihydroxylation with Peroxy Acids
8.4K
Diols are compounds with two hydroxyl groups. In addition to syn dihydroxylation, diols can also be synthesized through the process of anti dihydroxylation. The process involves treating an alkene with a peroxycarboxylic acid to form an epoxide. Epoxides are highly strained three-membered rings with oxygen and two carbons occupying the corners of an equilateral triangle. This step is followed by ring-opening of the epoxide in the presence of an aqueous acid to give a trans diol.
8.4K
Reduction of Alkenes: Asymmetric Catalytic Hydrogenation
4.1K
Catalytic hydrogenation of alkenes is a transition-metal catalyzed reduction of the double bond using molecular hydrogen to give alkanes. The mode of hydrogen addition follows syn stereochemistry.
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
The metal catalyst used can be either heterogeneous or homogeneous. When hydrogenation of an alkene generates a chiral center, a pair of enantiomeric products is expected to form. However, an enantiomeric excess of one of the products can be facilitated using an enantioselective reaction or an...
4.1K


