Covalent modifications of thiol and amine groups may control the function of proteins involved in the regulatory and signaling pathways of the cell. In this study, we developed a simple cysteamine assay which can be used to study the reactivity of electrophilic compounds towards primary amine and thiol groups in an aqueous environment. The detection principle is based on the electrochemical, photometrical and mass spectrometric analyses of cysteamine (2-aminoethanethiol) as the molecular probe. This technique is useful for studying the reaction kinetics of electrophiles with thiol (SH) and amino (NH2) groups. The decrease in analytical responses of cysteamine was monitored to evaluate the reactivity of three electrophilic activators of the Nrf2 pathway, which mediates the cellular stress response. The SH-reactivity under cell-free conditions of the tested electrophiles decreased in the following order: 4-hydroxy-2-nonenal ≥ nitro-oleic acid > sulforaphane. However, as shown in RAW264.7 cells, the tested compounds activated Nrf2-dependent gene expression in the opposite order: sulforaphane > nitro-oleic acid ≥ 4-hydroxy-2-nonenal. Although other factors in addition to chemical reactivity play a role in biological systems, we conclude that this cysteamine assay is a useful tool for screening potentially bioactive electrophiles and for studying their reactivity at a molecular level.
Amifostine protects normal cells from DNA damage induction by ionizing radiation or chemotherapeutics, whereas cancer cells typically remain uninfluenced. While confirming this phenomenon, we have revealed by comet assay and currently the most sensitive method of DNA double strand break (DSB) quantification (based on γH2AX/53BP1 high-resolution immunofluorescence microscopy) that amifostine treatment supports DSB repair in γ-irradiated normal NHDF fibroblasts but alters it in MCF7 carcinoma cells. These effects follow from the significantly lower activity of alkaline phosphatase measured in MCF7 cells and their supernatants as compared with NHDF fibroblasts. Liquid chromatography-mass spectrometry confirmed that the amifostine conversion to WR-1065 was significantly more intensive in normal NHDF cells than in tumor MCF cells. In conclusion, due to common differences between normal and cancer cells in their abilities to convert amifostine to its active metabolite WR-1065, amifostine may not only protect in multiple ways normal cells from radiation-induced DNA damage but also make cancer cells suffer from DSB repair alteration.
- MeSH
- alkalická fosfatasa genetika metabolismus MeSH
- amifostin farmakokinetika farmakologie MeSH
- dvouřetězcové zlomy DNA účinky léků MeSH
- fibroblasty účinky léků účinky záření MeSH
- fluorescenční mikroskopie metody MeSH
- histony genetika metabolismus MeSH
- intracelulární signální peptidy a proteiny genetika metabolismus MeSH
- kometový test MeSH
- lidé MeSH
- merkaptoethylaminy farmakokinetika MeSH
- MFC-7 buňky účinky léků účinky záření MeSH
- oprava DNA účinky léků MeSH
- poškození DNA účinky léků MeSH
- radioprotektivní látky farmakologie MeSH
- záření gama MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
- MeSH
- avidin diagnostické užití MeSH
- biosenzitivní techniky metody přístrojové vybavení využití MeSH
- biotin diagnostické užití MeSH
- bromkyan diagnostické užití MeSH
- epichlorhydrin diagnostické užití MeSH
- glutaraldehyd diagnostické užití MeSH
- karbodiimidy diagnostické užití MeSH
- klinické laboratorní techniky trendy využití MeSH
- kyselina jodistá diagnostické užití MeSH
- makromolekulární látky izolace a purifikace MeSH
- merkaptamin diagnostické užití MeSH
- nanočástice diagnostické užití MeSH
- polysacharidy diagnostické užití MeSH
- streptavidin diagnostické užití MeSH
- sukcinimidy diagnostické užití MeSH
- Klíčová slova
- ETHYOL R (SCHERING-PLOUGH),
- MeSH
- amifostin MeSH
- antidota aplikace a dávkování škodlivé účinky MeSH
- chemoprofylaxe MeSH
- cisplatina toxicita MeSH
- karcinom farmakoterapie MeSH
- merkaptamin analogy a deriváty MeSH
- protinádorové látky metabolismus toxicita MeSH
- radioprotektivní látky farmakologie MeSH
- MeSH
- fosfáty farmakologie MeSH
- hematopoetické kmenové buňky účinky léků účinky záření MeSH
- injekce intraperitoneální MeSH
- injekce subkutánní MeSH
- merkaptamin farmakologie MeSH
- myši MeSH
- radiační účinky MeSH
- radioprotektivní látky MeSH
- slezina účinky záření MeSH
- spotřeba kyslíku účinky léků MeSH
- svaly účinky léků MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- myši MeSH
- zvířata MeSH
