Пероксидне окиснення білків стінки тонкої кишки, міокарда та печінки щурів при експериментальному застосуванні карагінану

Introduction. In the last decades, the carrageenans have become one of the most popular hydrocolloids in the food industry. In addition to the positive properties of hydrocolloids, researchers have established the relationship between the incidence of ulcerative colitis and the level of carrageenan consumption, which makes it considered as a potential etiological factor in the pathology of the gastrointestinal tract.The aim of the study – to determine the level of oxidative modification of proteins of the wall of the small intestine, tissues of the heart and liver of rats using 1% κ-carrageenan solution.Materials and Methods. The study was carried out on 24 white non-linear male rats. The animals of the experimental group were provided with free access to a 1.0% of carrageenan solution for 1 month. In the selected samples of the small intestine, heart and liver was evaluated the peroxidic oxidation of proteins according to the level of their oxidation modifications products using spectrophotometry at wavelengths of 370 and 430 nm.Research Results. A significant increasing of ketone dinitrophenylhydrazones levels in the small intestine wall (by 57.0%) and in the liver (by 23.0%) and, respectively, the aldehyde dinitrophenylhydrazones levels by 47.7% and 19.1%, compared with the control values (p<0.01). In this case, the peroxide oxidation, to a greater extent, was subjected to neutral proteins. It should be noted that the peroxidic oxidation of proteins in the myocardium of the rats with carrageenan consumption, recorded at a wavelength of 370 nm, exceeded the control data by 14.3% (p<0.05).Conclusions. Oral administration of a 1% carrageenan solution in experimental animals leads to statistically significant activation statistically significant activation of peroxidation of proteins in the wall of the small intestine and the liver, whereas only the growth of neutral ketone dinitrophenylhydrazones is registered in the myocardium (p<0.05).Вступление. В последние десятилетия каррагинаны стали одними из самых популярных гидроколоидов в пищевой промышленности. Кроме положительных свойств гидроколоидов, исследователи установили взаимосвязь между заболеваемостью язвенным колитом и уровнем потребления каррагинана. С учетом этого его рассматривют как потенциальный этиологический фактор патологии желудочно-кишечного тракта человека.Цель исследования – было установить уровень окислительной модификации белков стенки тонкой кишки, тканей сердца и печени крыс при применении 1% раствора κ-карагинана.Методы исследования. Исследование проведено на 24 белых нелинейных крысах-самцах. Животным опытной группы обеспечивали свободный доступ к 1,0% раствору каррагинана в воде в течение 1 месяца. В отобранных образцах тонкой кишки, сердца и печени оценивали перекисное окисление белков по количеству продуктов их окислительных модификаций с помощью спектрофотометрии при длинах волны 370 и 430 нм.Результаты исследований. Установлено достоверное увеличение кетонодинитрофенилгидразонов в стенке тонкой кишки (на 57,0%) и печени (на 23,0%) и, соответственно, альдегидодинитрофенилгидразонов (АФГ) на 47,7% и 19,1%, против контрольных значений (р<0,01). При этом перекисное окисление, в большей степени, испытывали белки нейтрального характера. Следует отметить, что перекисное окисление белков в миокарде при применении каррагинана, зарегистрированное при длине волны 370 нм, превышало на 14,3% данные контроля (р<0,05).Выводы. Пероральное применение 1% раствора каррагинана крысам ведет к статистически значимой активации перекисного окисления белков в стенке тонкой кишки и печени, тогда как в миокарде зарегистрировано только рост нейтральных кетонодинитрофенилгидразонив (р<0,05).Вступ. В останні десятиріччя карагінани стали одними з найпопулярніших гідроколоїдів у харчовій промисловості. Окрім позитивних властивостей гідроколоїдів, дослідники встановили взаємозв’язок між захворюваністю на виразковий коліт і рівнем споживання карагінану.З огляду на це,його розглядають як потенційний етіологічний чинник патології шлунково-кишкового тракту людини.Мета дослідження– було встановити рівень окиснювальної модифікації білків стінки тонкої кишки, тканин серця і печінки щурів при застосуванні 1% розчину κ-карагінану.Методи дослідження. Дослідження проведено на 24 білих нелінійних щурах-самцях. Тваринам дослідної групи забезпечували вільний доступ до 1,0 % розчину карагінану в питній воді протягом 1 місяця. У відібраних зразках тонкої кишки, серця та печінки оцінювали пероксидне окиснення білків за кількістю продуктів їх окиснювальних модифікацій за допомогою спектрофотометрії при довжині хвилі 370 і 430 нм.Результати й обговорення. Встановлено достовірне зростання кетонодинітрофенілгідразонів у стінці тонкої кишки (на 57,0 %) і печінці (на 23,0 %) та, відповідно, альдегідодинітрофенілгідразонів на 47,7 і 19, 1 % проти контрольних значень (р<0,01). При цьому пероксидного окиснення більшою мірою, зазнавали білки нейтрального характеру. Слід зазначити, що пероксидне окиснення білків у міокарді при застосуванні карагінану, зареєстроване при довжині хвилі 370 нм, перевищувало на 14,3 % дані контролю (р<0,05).Висновок.Пероральне застосування 1% розчину карагінану призводить до статистично значимої активації пероксидного окиснення білків у стінці тонкої кишки і печінці щурів, тоді як у міокарді зареєстровано тільки зростання нейтральних кетонодинітрофенілгідразонів (р<0,05)

Arc requires PSD95 for assembly into postsynaptic complexes involved with neural dysfunction and intelligence

Arc is an activity-regulated neuronal protein, but little is known about its interactions, assembly into multiprotein complexes, and role in human disease and cognition. We applied an integrated proteomic and genetic strategy by targeting a tandem affinity purification (TAP) tag and Venus fluorescent protein into the endogenous Arc gene in mice. This allowed biochemical and proteomic characterization of native complexes in wild-type and knockout mice. We identified many Arc-interacting proteins, of which PSD95 was the most abundant. PSD95 was essential for Arc assembly into 1.5-MDa complexes and activity-dependent recruitment to excitatory synapses. Integrating human genetic data with proteomic data showed that Arc-PSD95 complexes are enriched in schizophrenia, intellectual disability, autism, and epilepsy mutations and normal variants in intelligence. We propose that Arc-PSD95 postsynaptic complexes potentially affect human cognitive function

Evolution of GluN2A/B cytoplasmic domains diversified vertebrate synaptic plasticity and behavior

Two genome duplications early in the vertebrate lineage expanded gene families, including GluN2 subunits of the NMDA receptor. Diversification between the four mammalian GluN2 proteins occurred primarily at their intracellular C−terminal domains (CTDs). To identify shared ancestral functions and diversified subunit−specific functions, we exchanged the exons encoding the GluN2A (also known as Grin2a) and GluN2B (also known as Grin2b) CTDs in two knock−in mice and analyzed the mice's biochemistry, synaptic physiology, and multiple learned and innate behaviors. The eight behaviors were genetically separated into four groups, including one group comprising three types of learning linked to conserved GluN2A/B regions. In contrast, the remaining five behaviors exhibited subunit−specific regulation. GluN2A/B CTD diversification conferred differential binding to cytoplasmic MAGUK proteins and differential forms of long−term potentiation. These data indicate that vertebrate behavior and synaptic signaling acquired increased complexity from the duplication and diversification of ancestral GluN2 gene

Методика количественного анализа маркерного субстрата ABCB1-белка фексофенадина в лизате клеток Caco-2

One way to analyze the activity of the ABCB1 protein is to assess the accumulation of its substrate fexofenadine (F.) inside the test cells. The goal is to develop and validate a method for the quantitative analysis of F. in Caco-2 cell lysate using HPLC-MS/MS. Materials and methods. Caco-2 cell lysate was used as a matrix. The analysis was performed on an "Ultimate 3000" chromatograph with a TSQ Fortis triple quadrupole mass detector, a UCT Selectra C18 4.6 mm*100 mm 5 µm column in a gradient elution mode. The mobile phase rate was 0.3 ml/min, the sample volume was 20 µl, the ionization mode was positive, and the internal standard was amantadine (ng/ml). Sample preparation — precipitation of cell lysate protein with acetonitrile. The method was validated for the following parameters: selectivity, linearity, lower limit of quantitation (LLOQ), correctness, precision, sample transfer and sample stability. Results. Chromatograms of the blank lysate of Caco-2 cells showed no peaks with retention times characteristic of F. (5.70 min) and amantadine (3.58 min). NPKO F. was 0.5 ng/ml. F.'s transfer did not exceed 20% of NPKO, and amantadine — 5%. Based on the results of the analysis of three series of calibration standards (0.5; 1; 1.5; 5; 10; 25; 40; 50 ng/ml), linear regression equations were obtained, the correlation coefficients exceeded 0.99. Accuracy and precision were assessed within and between cycles by analyzing F. solutions in the matrix (0.5; 1.5; 25 and 40 ng/ml) within three cycles. The parameters did not exceed 20% for LLPO and 15% for other points. The stability of F. solutions (1.5 and 40 ng/ml) in the lysate was analyzed during storage at room temperature, after 3-fold freezing-thawing, storage at -80 °C for 60 days, after sample preparation and being in the autosampler for 24 hours. The accuracy was within 15% of the nominal values. Conclusions. A method for the quantitative determination of F. in Caco-2 cell lysate using HPLC-MS/MS has been developed and validated.Один из способов анализа активности ABCB1-белка — это оценка накопления его субстрата фексофенадина (Ф.) внутри тест-клеток. Цель — разработка и валидация методики количественного анализа Ф. в лизате клеток Caco-2 с помощью ВЭЖХ-МС/МС. Материалы и методы. В качестве матрицы использовался лизат клеток Caco-2. Анализ выполняли на хроматографе «Ultimate 3000» с тройным квадрупольным масс-детектором TSQ Fortis, колонкой UCT Selectra C18 4,6 мм×100 мм 5 мкм в градиентном режиме элюирования. Скорость подвижной фазы — 0,3 мл/мин, объём пробы — 20 мкл, режим ионизации — положительный, внутренний стандарт — амантадин (нг/мл). Пробоподготовка — осаждение белка лизата клеток ацетонитрилом. Методику валидировали по параметрам: селективность, линейность, нижний предел количественного определения (НПКО), правильность, прецизионность, перенос пробы и стабильность образцов. Результаты. На хроматограммах холостого лизата клеток Caco-2 не было пиков со временем удерживания, характерным для Ф. (5,70 мин) и амантадина (3,58 мин). НПКО Ф. составил 0,5 нг/мл. Перенос Ф. не превышал 20 % НПКО, а амантадина — 5 %. По результатам анализа трёх серий градуировочных стандартов (0,5; 1; 1,5; 5; 10; 25; 40; 50 нг/мл) получены уравнения линейной регрессии, коэффициенты корреляции превышали 0,99. Правильность и прецизионность оценивали внутри и между циклами, выполняя анализ растворов Ф. в матрице (0,5; 1,5; 25 и 40 нг/мл) в рамках трёх циклов. Параметры не превышали 20 % для НПКО и 15 % — для остальных точек. Стабильность растворов Ф. (1,5 и 40 нг/мл) в лизате анализировали при хранении при комнатной температуре, после 3-кратной заморозки–разморозки, хранении при -80 °С 60 сут., после пробоподготовки и нахождения в автосемплере 24 ч. Правильность находилась в пределах 15 % от номинальных значений. Выводы. Разработана и валидирована методика количественного определения Ф. в лизате клеток Caco-2 с помощью ВЭЖХ-МС/МС

Mouse models of 17q21.31 microdeletion and microduplication syndromes highlight the importance of Kansl1 for cognition

Koolen-de Vries syndrome (KdVS) is a multi-system disorder characterized by intellectual disability, friendly behavior, and congenital malformations. The syndrome is caused either by microdeletions in the 17q21.31 chromosomal region or by variants in the KANSL1 gene. The reciprocal 17q21.31 microduplication syndrome is associated with psychomotor delay, and reduced social interaction. To investigate the pathophysiology of 17q21.31 microdeletion and microduplication syndromes, we generated three mouse models: 1) the deletion (Del/+); or 2) the reciprocal duplication (Dup/+) of the 17q21.31 syntenic region; and 3) a heterozygous Kansl1 (Kans1+/-) model. We found altered weight, general activity, social behaviors, object recognition, and fear conditioning memory associated with craniofacial and brain structural changes observed in both Del/+ and Dup/+ animals. By investigating hippocampus function, we showed synaptic transmission defects in Del/+ and Dup/+ mice. Mutant mice with a heterozygous loss-of-function mutation in Kansl1 displayed similar behavioral and anatomical phenotypes compared to Del/+ mice with the exception of sociability phenotypes. Genes controlling chromatin organization, synaptic transmission and neurogenesis were upregulated in the hippocampus of Del/+ and Kansl1+/- animals. Our results demonstrate the implication of KANSL1 in the manifestation of KdVS phenotypes and extend substantially our knowledge about biological processes affected by these mutations. Clear differences in social behavior and gene expression profiles between Del/+ and Kansl1+/- mice suggested potential roles of other genes affected by the 17q21.31 deletion. Together, these novel mouse models provide new genetic tools valuable for the development of therapeutic approaches.PMC553161