Phát hiện S-nitrosothiol trong tim chuột cắt cầu lai

Molecular and Cellular Biochemistry - Tập 252 - Trang 347-351 - 2003
Sandra Ghelardoni1, Sabina Frascarelli1, Simonetta Ronca-Testoni1, Riccardo Zucchi1
1Dipartimento di Scienze dell’Uomo e dell’Ambiente, University of Pisa, Pisa, Italy

Tóm tắt

Nitơ monôxit (NO) có các tác động quan trọng đến hệ thống tim mạch, và đã có những đề xuất rằng chúng có thể một phần được trung gian bởi phản ứng với các nhóm sulfhydryl của protein để tạo ra S-nitrosothiol. Trong nghiên cứu này, chúng tôi mô tả và kiểm tra một phương pháp cho phép phát hiện S-nitrosothiol trong các chế phẩm màng thô thu được từ trái tim chuột cắt cầu lai. Các trái tim chuột được cắt cầu được tưới trong điều kiện kiểm soát hoặc trong sự hiện diện của các chất cho NO là SIN-1 và isosorbide dinitrate. Các trái tim bổ sung đã trải qua 10–20 phút thiếu máu sau đó là 10–20 phút phục hồi tưới máu. Vào cuối quá trình tưới, một phân đoạn màng thô được chuẩn bị, và nồng độ S-nitrosothiol được đo bằng phương pháp phát quang dựa trên sản xuất 2,3-naphthotriazole từ 2,3-diaminonaphthylene. Độ nhạy của phương pháp, được đánh giá bằng cách sử dụng S-nitrosoalbumin, là khoảng 1–2 pmol/mg protein. S-nitrosothiol không thể phát hiện được trong điều kiện kiểm soát, cũng như sau thiếu máu hoặc thiếu máu-phục hồi. Ngược lại, sự hình thành S-nitrosothiol đáng kể đã được quan sát sau khi tiêm SIN-1 hoặc isosorbide dinitrate (26.4 ± 7.4 và 19.9 ± 5.6 pmol mỗi mg protein, tương ứng). Kết luận, sự sản xuất S-nitrosothiol đã được quan sát trong màng tim chuột sau khi tiếp xúc với các chất cho NO, trong khi nồng độ S-nitrosothiol thấp hơn giới hạn độ nhạy của phép thử ở cả điều kiện nền tảng và sau thiếu máu cấp tính và phục hồi tưới máu.

Từ khóa

#S-nitrosothiol #Nitơ monôxit #Hệ tim mạch #Chuột cắt cầu #Suy giảm tưới máu #Phục hồi tưới máu

Tài liệu tham khảo

Bredt D, Snyder SH: Nitric oxide: A physiologic messenger molecule. Annu Rev Biochem: 63: 175-195, 1994 Hess DT, Matsumoto A, Nudelman R, Stamler JS: S-nitrosylation: Spectrum and specificity. Nature Cell Biol 3: E1-E3, 2001 Ma XL, Gao F, Liu GL, Lopez BL, Cristopher TA, Fukuto JM, Wink DA, Feelish M: Opposite effects of nitric oxide and nitroxyl on postischemic myocardial injury. Proc Natl Acad Sci USA 96: 14617-14622, 1999 Gaston B, Reilly J, Drazen JM, Fackler J, Ramdev P, Arnelle D, Mullins ME, Sugarbaker DJ, Chee C, Singel DJ, Localzo J, Stamler JS: Endogenous nitrogen oxides and bronchodilator S-nitrosothiols in human airways. Proc Natl Acad Sci USA 90: 10957-10961, 1993 Hirayama A, Noronha-Dutra AA, Gordge MP, Neild GH, Hothersall JS: S-nitrosothiols are stored by platelets and released during platelet-neutrophil interactions. Nitric Oxide 3: 95-104, 1999 Méry PF, Pavoine C, Belhassen L, Pecker F, Fischmeister R: Nitric oxide regulates cardiac Ca2+ current. Involvement of cGMP-inhibited and cGMP-stimulated phosphodiesterases through guanylyl cyclase activation. J Biol Chem 95: 26286-26295, 1993 Mohan P, Brutsaert DL, Paulus WJ, Sys SU: Myocardial contractile response to nitric oxide and cGMP. Circulation 93: 1223-1229, 1996 Wink DA, Hanbauer I, Grisham MB, Laval F, Nims RW, Laval J, Cook J, Pacelli R, Liebmann J, Krishna M, Ford PC, Mitchell JB: Chemical biology of nitric oxide: Regulation and protective and toxic mechanisms. Curr Topics Cell Regul 34: 159-183, 1995 Kharitonov VG, Sundquist AR, Sharma VS: Kinetics of nitrosation of thiols by nitric oxide in the presence of oxygen. J Biol Chem 270: 28158-28164, 1995 Molina y Vedia L, McDonald B, Reep B, Brune B, Di Silvio M, Billiar TR, Lapetina EG: Nitric oxide-induced S-nitrosylation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase inhibits enzymatic activity and increases endogenous ADP-ribosylation. J Biol Chem 267: 24929-24932, 1992 Xu L, Eu JP, Meissner G, Stamler JS: Activation of the cardiac calcium release channel (ryanodine receptor) by poly-S-nitrosylation. Science 279: 234-237, 1998 Stoyanovsky D, Murphy T, Anno PR, Kim YM, Salama G: Nitric oxide activates skeletal and cardiac ryanodine receptors. Cell Calcium 21: 19-29, 1997 Eu JP, Xu L, Stamler JS, Meissner G. Regulation of ryanodine receptors by reactive nitrogen species. Biochem Pharmacol 57: 1079-1084, 1999 Park JKJ, Kostka P: Fluorometric detection of biological S-nitrosothiols. Anal Biochem 249: 61-66, 1997 Zucchi R, Ronca-Testoni S, Yu G, Galbani P, Ronca G, Mariani M: Effect of ischemia and reperfusion on cardiac ryanodine receptors — sarcoplasmic reticulum Ca2+ channels. Circ Res 76: 271-280, 1994 Zucchi R, Ronca-Testoni S, Yu G, Galbani P, Ronca G, Mariani M: Postischemic changes in cardiac sarcoplasmic reticulum Ca2+ channels: A possible mechanism of ischemic preconditioning. Circ Res 76:1049-56, 1995 Kelly RA, Balligand JL, Smith TW: Nitric oxide and cardiac function. Circ Res 79: 363-380, 1996 Maulik N, Engelman DT, Watanabe M, Engelman RM, Maulik G, Cordis GA, Das DK: Nitric oxide signaling in ischemic heart. Cardiovasc Res 30: 593-601, 1995 Depre C, Fierain L, Hue L: Activation of nitric oxide synthase by ischaemia in the perfused heart. Cardiovasc Res 33: 82-87, 1997 Bolli R, Bhatti ZA, Tang XL, Qiu Y, Zhang Q: Evidence that late preconditioning against myocardial stunning in conscious rabbits is triggered by the generation of nitric oxide. Circ Res 81: 42-52, 1997 Guo Y, Jones WK, Xuan YT, Tang XL, Bao W, Wu WJ, Han H, Laubach VE, Ping P, Yang Z, Qiu Y, Bolli R: The late phase of ischemic preconditioning is abrogated by targeted disruption of the inducible NO synthase gene. Proc Natl Acad Sci USA 96: 11507-11512, 1999 Rakhit RD, Edwards RJ, Mockridge JW, Baydoun AR, Wyatt AW, Mann GE, Marber MS: Nitric oxide-induced cardioprotection in cultured rat ventricular myocytes. Am J Physiol Heart Circ Physiol 278: H1211-H1217, 2000