Influence of L-Nω-nitroarginine methyl ester and sodium nitroprusside in vitro on the oxidative modification of rat lysosome proteins

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Aim. To investigate in vitro effects of 5 mM L-Nω-nitroarginine methyl ester and 0.1 mM sodium nitroprusside on oxidative modification of lysosomal proteins of liver of intact sexually mature female rats of Wistar line. Methods. In the control groups in vitro incubation of isolated lysosomes in the isolation medium for 1, 2 and 4 hours was carried out. Experimental groups were incubated similarly in solutions of 5 mM L-Nω-nitroarginine methyl ester and 0.1 mM sodium nitroprusside. Protein oxidative modification was measured in sedimentary fraction according to R.L. Levine’s method in E.E. Dubinina’s modification. Reserve-adaptive capacity was calculated as the difference between total area under the curve of carbonyl derived proteins after metal-catalyzed oxidation (taken as 100%) and spontaneous oxidation, expressed as a percentage. Results. After 4-hour in vitro incubation 5 mM L-Nω-nitroarginine methyl ester was found to statically significantly increase the total level of protein oxidative modification compared to the control group by 2.41 times and to reduce reserve-adaptive capacity by 4.96 times, and 0.1 mM sodium nitroprusside increases the total level of protein oxidative modification compared to the control group by 2.05 times and reduces reserve-adaptive capacity by 1.56 times. One of the possible mechanisms of this phenomenon may be the reduced activity of lysosomal proteinases. 2-hour and 4-hour in vitro incubation of lysosomes in 5 mM L-Nω-nitroarginine methyl ester is accompanied by an increase of secondary markers of the ratio of protein oxidative modification relatively to 1-hour exposure by 1.18 times and 1.35 times, respectively. At 1-hour in vitro incubation in 0.1 mM sodium nitroprusside, increase of secondary markers of protein oxidative degradation by 1.64 times occurs. Conclusion. The in vitro effect of 5 mM -Nω-nitroarginine methyl ester and 0.1 mM sodium nitroprusside results in visible changes of oxidative modification of rat liver lysosomal proteins.

About the authors

M A Fomina

Ryazan State Medical University named after I.P. Pavlov

Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ryazan, Russia

A M Kudlaeva

Ryazan State Medical University named after I.P. Pavlov

Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ryazan, Russia

S A Isakov

Ryazan State Medical University named after I.P. Pavlov

Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ryazan, Russia

A N Ryabkov

Ryazan State Medical University named after I.P. Pavlov

Email: anyakudlaeva@mail.ru
Ryazan, Russia

References

  1. Rinalducci S., Murgiano L., Zolla L. Redox proteomics: basic principles and future perspectives for the detection of protein oxidation in plants. J. Experim. Botany. 2008; 59 (14): 3781-3801. doi: 10.1093/jxb/ern252.
  2. Nagaokaa Y., Otsua K., Okada F. et al. Specific inactivation of cysteine protease-type cathepsin by singlet oxygen generated from naphthalene endoperoxides. Biochem. Biophys. Res. Communications. 2005; 331 (1): 215-223. doi: 10.1016/j.bbrc.2005.03.146.
  3. Stadtman E.R. Protein oxidation and aging. Free Radic. 2006; 40 (12): 1250-1258. doi: 10.1080/10715760600918142.
  4. Hsieh H., Liu C., Huang B. et al. Shear-induced endothelial mechanotransduction: the interplay between reactive oxygen species (ROS) and nitric oxide (NO) and the pathophysiological implications. J. Biomed. Sci. 2014; 21: 3. doi: 10.1186/1423-0127-21-3.
  5. Nazari Q.A., Mizuno K., Kume T. et al. In vivo brain oxidative stress model induced by microinjection of sodium nitroprusside in mice. J. Pharmacol. Sci. 2012; 120: 105-111. doi: 10.1254/jphs.12143FP.
  6. Sasso S., Dalmedico L., Delwing-Dal M. et al. Effect of N-acetylarginine, a metabolite accumulated in hyperargininemia, on parameters of oxidative stress in rats: protective role of vitamins and L-NAME. Cell. Biochem. Funct. 2014; 32 (6): 511-519. doi: 10.1002/cbf.3045.
  7. Теплов С.А., Абаленихина Ю.В., Фомина М.А. и др. Изменение спектра поглощения продуктов окислительной модификации белков печени крыс в условиях дефицита синтеза оксида азота различной выраженности. Наука молодых (Eruditio Juvenium). 2016; (1): 50-54.
  8. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А. и др. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод её определения. Вопр. мед. химии. 1995; 41 (1): 24-26.
  9. Фомина М.А., Абаленихина Ю.В., Фомина Н.В., Терентьев А.А. Способ комплексной оценки содержания продуктов окислительной модификации белков в тканях и биологических жидкостях. Патент №2524667. Бюлл. №21 от 27.07.2014.
  10. Губский Ю.И., Беленичев И.Ф., Левицкий Е.Л. и др. Токсикологические последствия окислительной модификации белков при различных патологических состояниях (обзор литературы). Соврем. пробл. токсикол. 2005; 8 (3): 20-27.
  11. Dunlop R.A., Brunk U.T., Rodgers K.J. Oxidized proteins: Mechanisms of removal and consequences of accumulation. Life. 2009; 61 (5): 522-527. doi: 10.1002/iub.189.
  12. Siemieniuk E., Kolodziejczyk L., Skrzydlewska E. Oxidative modifications of rat liver cell components during fasciola hepatica infection. Toxicology Mechanisms and Methods. 2008; 18 (6): 519-524. doi: 10.1080/15376510701624001.
  13. Lee J., Giordano S., Zhang J. Autophagy, mitochondria and oxidative stress: cross-talk and redox signaling. Biochem. J. 2012; 441 (2): 523-540. doi: 10.1042/BJ20111451.
  14. Абаленихина Ю.В., Фомина М.А., Исаков С.А. Окислительная модификация белков и изменение активности катепсина L селезёнки крыс в условиях моделирования дефицита синтеза оксида азота. Рос. мед.-биол. Вестн. им. акад. И.П. Павлова. 2013; (1): 44-48.
  15. Zeng J., Dunlop R.A., Rodgers K.J. et al. Evidence for inactivation of cysteine proteases by reactive carbonyls via glycation of active site thiols. Biochem. J. 2006; 398: 197-206. doi: 10.1042/BJ20060019.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

© 2017 Fomina M.A., Kudlaeva A.M., Isakov S.A., Ryabkov A.N.

Creative Commons License

This work is licensed
under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.





Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».