БЕЛКОВОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ КЛЕТОК HepG2 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ «SHOTGUN» ПРОТЕОМИКИ КАК МЕТОД, ПРИМЕНИМЫЙ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ БИОПТАТОВ

The results of shotgun proteomic analysis of microgram quantities of hepatocellular carcinoma cells (HepG2) are described. Identified is a number of proteins which have been reported to be biomarkers and therapy targets.Описаны результаты применения «Shotgun» протеомного подхода в анализе микрограммовых количеств биологического материала с целью идентификации специфических белковых маркеров в клеточной линии высокодифференцированной гепатоцеллюлярной карциномы HepG2.

КОМПЛЕКСНЫЙ ХАРАКТЕР ВЛИЯНИЯ ПОЛИЦИКЛИЧЕСКИХ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ НА МЕТАБОЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ КАК ВАЖНЫЙ ФАКТОР, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЙ ОСОБЕННОСТИ ИХ КАНЦЕРОГЕННОЙ АКТИВАЦИИ

In the article, the contribution of the monooxygenase component to the carcinogenic activation of a key procarcinogenic derivative of benzo(a)pyrene – 7,8-benzo(a)pyrenediol in lung adenocarcinoma cell line A549 was evaluated. It is shown that the contribution of the monooxygenase process under the experimental conditions in A549 cells is only 13 %, which corresponds to a relatively low level of the constitutive expression of CYP1A1 and CYP1B1. The situation changes significantly when cells are exposed to 20-methylcholanthrene. In this case, the monooxygenase component in the carcinogenic activation of 7,8-benzo(a)pyrenediol has reached 25 %. Moreover, 90 % is accounted for a "complete" carcinogen – diolepoxide-2. As 20-methylcholanthrene is a polycyclic aromatic compound and exists with a benzo(a)pyrene in the tobacco smoke, this suggests that the entry into the body a whole pool of polycyclic aromatic hydrocarbons may significantly affect not only the level but also the direction of the carcinogenic PAH activation of individual compounds.В работе оценен вклад монооксигеназной составляющей в канцерогенную активацию одного из ключевых проканцерогенных производных бензо(а)пирена – 7,8-бензо(а)пирен-диола в клеточной линии аденокарциномы легких А549. Количественное определение двух образующихся в результате монооксигеназной реакции диолэпоксидов и сопоставление с израсходованным количеством субстрата позволили заключить, что вклад монооксигеназного процесса в условиях эксперимента в клетках А549 составляет лишь 13 %, что в принципе согласуется с относительно низким уровнем конститутивной экспрессии CYP1A1 и CYP1B1. Картина существенно меняется при экспонировании клеток действию 20-метилхолантрена - полициклического ароматического углеводорода, входящего в состав табачного дыма: монооксигеназная составляющая в канцерогенной активации 7,8-бензо(а)пирен-диола достигает уже 25 %. Причем практически 90 % приходится на долю "полного" канцерогена – диолэпоксида-2. Это позволяет полагать, что попадание в организм не одного, а целого пула полициклических ароматических углеводородов может существенным образом влиять не только на уровень, но и на направление канцерогенной активации отдельных представителей полициклических ароматических соединений

Оценка уровня экспрессии и каталитической активности изоэнзимов цитохрома Р450 в опухолевой клеточной линии А549

The contribution of monooxygenase component in carcinogenic activation of a key procarcinogenic derivative of benzo(a) pyrene - 7,8-benzo(a)pyrenediol in lung adenocarcinoma cell line A549 has been evaluated. It has been shown that the contribution of monooxygenase process under the experimental conditions in A549 cells is only 13 %, which corresponds with the relatively low level of constitutive expression of CYP1A1 and CYP1B1. When cells are exposed to 20-methylcholanthrene, monooxygenase component in carcinogenic activation of 7,8-benzo(a)pyrenediol has reached 25 %. Moreover, 90 % is accounted for a "complete" carcinogen - diolepoxide-2. As 20-methylcholanthrene is a polycyclic aromatic compound and exists with a benzo(a) pyrene in the tobacco smoke, this suggests a whole pool of polycyclic aromatic hydrocarbons entering the organism may significantly affect not only the level but also the direction of carcinogenic PAH activation of individual compounds.Оценен вклад монооксигеназной составляющей в канцерогенную активацию одного из ключевых прокан-церогенных производных бензо(а)пирена - 7,8-бензо(а)пирен-диола в клеточной линии аденокарциномы легких А549. Количественное определение двух образующихся в результате монооксигеназной реакции диолэпокси-дов и сопоставление с израсходованным количеством субстрата позволило заключить, что вклад монооксиге-назного процесса в условиях эксперимента в клетках А549 составляет лишь 13 %, что в принципе согласуется с относительно низким уровнем конститутивной экспрессии CYP1A1 и CYP1B1. Картина существенно меняется при экспонировании клеток действию 20-метилхолантрена. В этом случае монооксигеназная составляющая в канцерогенной активации 7,8-бензо(а)пирен-диола достигает уже 25 %. Причем практически 90 % приходится на долю «полного» канцерогена - диолэпоксида-2. Напомним, что 20-метилхоантрен является полициклическим ароматическим соединением и наряду с бензо(а)пиреном входит в состав табачного дыма. Это позволяет полагать, что попадание в организм не одного, а целого пула полициклических ароматических углеводородов может существенным образом влиять не только на уровень, но и на направление канцерогенной активации отдельных представителей полициклических ароматических углеводородов

ОКИСЛИТЕЛЬНЫЙ СТРЕСС КАК ОДИН ИЗ ВОЗМОЖНЫХ ПУТЕЙ АНТИРАКОВОГО ДЕЙСТВИЯ БРАССИНОСТЕРОИДОВ

In this paper, the effect of brassinosteroids – 24-epibrassinolide and 28-homocastasterone, as well as their stereoisomers – (22S,23S)-24-homobrassinolide and (22S,23S)-28-homocastasterone on the level of reactive oxygen species in cancer cell line A549 (lung adenocarcinoma) has been characterized for the first time, and the results obtained have been compared with the data on their antiproliferative activity.The effect depended on the structure of the side chain and was more pronounced in the case of the SS-orientation of hydroxyl groups at the C22 and C23 positions ((22S,23S)-28-homocastasterone). This compound also had greater antiproliferative activity, which suggested a possible relationship between the induction of activated oxygen species and cytotoxicity of the substances.The results of this work allow one to assume that one of the ways of the effect of brassinosteroids on cancer cells may lie in the initiation of oxidative stress, which leads to the death of cancer cells through ROS-dependent mechanisms.В настоящей работе нами впервые охарактеризовано влияние брассиностероидов 24-эпибрассинолида (24-ЭБ) и 28-гомокастастерона (28-ГКС), а также их стереоизомеров (22S,23S)-24-гомобрассинолида ((22S,23S)-24-ЭБ) и (22S,23S)-28-гомокастастерона ((22S,23S)-28-ГКС) на уровень активных форм кислорода в раковой клеточной линии А549 (аденокарцинома легких), а полученные результаты сопоставлены с данными по их антипролиферативной активности.Оказываемый эффект зависел от структуры боковой цепи и был более выражен в случае SS-ориентации гидроксильных групп в положении C22 и С23 ((22S,23S)-28-гомокастастерон). Это соединение обладало и большей антипролиферативной активностью, что позволяет говорить о возможной взаимосвязи между индукцией активированных форм кислорода и цитотоксичностью исследованных веществ.Результаты настоящей работы позволяют допустить, что один из путей влияния брассиностероидов на раковые клетки может заключаться в инициировании окислительного стресса, что приводит к гибели последних по АФК- зависимым механизмам

Expression of Human Frataxin Is Regulated by Transcription Factors SRF and TFAP2

Friedreich ataxia is an autosomal recessive neurodegenerative disease caused by reduced expression levels of the frataxin gene (FXN) due to expansion of triplet nucleotide GAA repeats in the first intron of FXN. Augmentation of frataxin expression levels in affected Friedreich ataxia patient tissues might substantially slow disease progression.We utilized bioinformatic tools in conjunction with chromatin immunoprecipitation and electrophoretic mobility shift assays to identify transcription factors that influence transcription of the FXN gene. We found that the transcription factors SRF and TFAP2 bind directly to FXN promoter sequences. SRF and TFAP2 binding sequences in the FXN promoter enhanced transcription from luciferase constructs, while mutagenesis of the predicted SRF or TFAP2 binding sites significantly decreased FXN promoter activity. Further analysis demonstrated that robust SRF- and TFAP2-mediated transcriptional activity was dependent on a regulatory element, located immediately downstream of the first FXN exon. Finally, over-expression of either SRF or TFAP2 significantly increased frataxin mRNA and protein levels in HEK293 cells, and frataxin mRNA levels were also elevated in SH-SY5Y cells and in Friedreich ataxia patient lymphoblasts transfected with SRF or TFAP2.We identified two transcription factors, SRF and TFAP2, as well as an intronic element encompassing EGR3-like sequence, that work together to regulate expression of the FXN gene. By providing new mechanistic insights into the molecular factors influencing frataxin expression, our results should aid in the discovery of new therapeutic targets for the treatment of Friedreich ataxia

Кристаллическая структура системы твердых растворов (1-y)(BiFeO3)-y(Ba1-xSrxTiO3)

The crystal structure of the system of (1-y)(BiFeO3)-y(Ba1-xSrxTiO3)  (0 ≤ x ≤1; 0,2 ≤ y ≤ 0,4) solid solutions was studied based on the X-ray diffraction data and the scanning electron microscopy results. The obtained results have allowed determining the concentration ranges of a single-phase structural state, as well as the regions of coexistence of two structure phases. It is shown that an increase in the concentration of the dopant ions leads to a decrease in rhombohedral distortions. The structure of the compounds with y = 0.25-0.33 is characterized by the coexistence of the rhombohedral and pseudocubic phases. Further chemical doping leads to the transformation of the structure; it becomes single-phase and has a cubic symmetry.  Splitting of the reflections specific to the rhombohedral phase completely disappears for the compounds with y = 0.35; 0.40. Particular attention is paid to the analysis of the structure of solid solutions in the region of the concentration phase transition. The evolution of crystallite morphology was determined as a function of the type of structure distortions and dopants concentration.Кристаллическая структура система: твердых растворов (1-y)(BiFeO3)-y(Ba1-xSrxTiO3)  (0 ≤  x ≤ 1; 0,2 ≤  y ≤  0,4) определена на основании данных, полученных методом дифракции рентгеновского излучения, а также результатов сканирующей электронной микроскопии. Полученные результаты позволили уточнить концентраццонные области однофазного структурного состояния, а также области сосуществования двух структурных фаз в исследуемой системе. Показано, что увеличение концентрации ионов-заместителей приводит к уменьшению ромбоэдрических искажений. Структуру составов c у = 0,25-0,33 можно уточнить, предполагая сосуществование ромбоэдрической и псевдокубической фаз. Дальнейшее замещение приводит к трансформации структуры, она становится однофазной с кубической симметрией. Расщепление рефлексов, характеризующих ромбоэдрическую фазу, полностью исчезает для составов с у = 0,35; 0,40. Особое внимание уделено анализу структуры твердых растворов в области концентрационного фазового перехода. Определена эволюция морфологии кристаллитов в зависимости от типа структурных искажений и концентрации ионов стронция

MicroRNAs Differentially Expressed in Postnatal Aortic Development Downregulate Elastin via 3′ UTR and Coding-Sequence Binding Sites

Elastin production is characteristically turned off during the maturation of elastin-rich organs such as the aorta. MicroRNAs (miRNAs) are small regulatory RNAs that down-regulate target mRNAs by binding to miRNA regulatory elements (MREs) typically located in the 3′ UTR. Here we show a striking up-regulation of miR-29 and miR-15 family miRNAs during murine aortic development with commensurate down-regulation of targets including elastin and other extracellular matrix (ECM) genes. There were a total of 14 MREs for miR-29 in the coding sequences (CDS) and 3′ UTR of elastin, which was highly significant, and up to 22 miR-29 MREs were found in the CDS of multiple ECM genes including several collagens. This overrepresentation was conserved throughout mammalian evolution. Luciferase reporter assays showed synergistic effects of miR-29 and miR-15 family miRNAs on 3′ UTR and coding-sequence elastin constructs. Our results demonstrate that multiple miR-29 and miR-15 family MREs are characteristic for some ECM genes and suggest that miR-29 and miR-15 family miRNAs are involved in the down-regulation of elastin in the adult aorta

Hematological and Biochemical Status in Norm and with LPS-Induced General Inflammation

The present study investigated the effects of E. coli lipopolysaccharide (LPS) induced mastitis model in rat on the activity of antioxidant enzyme systems under modified nucleosides/nucleotides administration. To achieve this purpose, E. coli LPS was injected intraperitoneally. The antioxidant activities of the enzymes, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase together with malondialdehyde (MDA) level were assayed in blood serum. Results obtained showed that, the antioxidant enzyme activities were significantly decreased while the level of MDA, the indicator of lipid peroxidation were significantly increased following intramammary inoculation of LPS compared to the control animals. The results indicated that E. coli LPS-induced mastitis could alter antioxidant enzymes and increase lipid peroxidation. &nbsp

Hematological and Biochemical Status in Norm and with LPS-Induced General Inflammation

The present study investigated the effects of E. coli lipopolysaccharide (LPS) induced mastitis model in rat on the activity of antioxidant enzyme systems under modified nucleosides/nucleotides administration. To achieve this purpose, E. coli LPS was injected intraperitoneally. The antioxidant activities of the enzymes, superoxide dismutase, glutathione peroxidase, and catalase together with malondialdehyde (MDA) level were assayed in blood serum. Results obtained showed that, the antioxidant enzyme activities were significantly decreased while the level of MDA, the indicator of lipid peroxidation were significantly increased following intramammary inoculation of LPS compared to the control animals. The results indicated that E. coli LPS-induced mastitis could alter antioxidant enzymes and increase lipid peroxidation. &nbsp