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ACS chemical biology2016May20Vol.11issue(5)

ミトコンドリアダイナミクスの特定の調節のための妨害されたニトロベンゼン誘導体からの可視光制御の一酸化窒素放出

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文献タイプ:
  • Journal Article
  • Research Support, Non-U.S. Gov't
概要
Abstract

一酸化窒素(NO)は生理学的シグナル伝達分子であり、その生物学的産生は細胞内レベルで正確に調節されています。ここでは、UV波長範囲だけでなく、生物学的に好ましい可視波長範囲範囲でも光抑制可能な、新しいミトコンドリアターゲットNOリリース、ROL-DNB-MORおよびROL-DNB-PYRの設計、合成、評価について説明します。(530-590 nm)。これらのケージに入れられた化合物は、無リリース部分とローダミン発色団としての妨害されたニトロベンゼンで構成されています。それらの非リリース特性は、電子スピン共鳴(ESR)スピントラッピング方法とプローブを使用した蛍光分析によって特徴付けられ、生細胞におけるそれらのミトコンドリア局在は削除によって確認されました。さらに、ROL-DNB-PYRを利用して、培養HEK293細胞のミトコンドリアへの正確な送達NO送達を正確に制御しないことにより、ダイナミン関連タンパク質1(DRP1)の活性化を介したミトコンドリア断片化の可視光制御を実証しました。

一酸化窒素(NO)は生理学的シグナル伝達分子であり、その生物学的産生は細胞内レベルで正確に調節されています。ここでは、UV波長範囲だけでなく、生物学的に好ましい可視波長範囲範囲でも光抑制可能な、新しいミトコンドリアターゲットNOリリース、ROL-DNB-MORおよびROL-DNB-PYRの設計、合成、評価について説明します。(530-590 nm)。これらのケージに入れられた化合物は、無リリース部分とローダミン発色団としての妨害されたニトロベンゼンで構成されています。それらの非リリース特性は、電子スピン共鳴(ESR)スピントラッピング方法とプローブを使用した蛍光分析によって特徴付けられ、生細胞におけるそれらのミトコンドリア局在は削除によって確認されました。さらに、ROL-DNB-PYRを利用して、培養HEK293細胞のミトコンドリアへの正確な送達NO送達を正確に制御しないことにより、ダイナミン関連タンパク質1(DRP1)の活性化を介したミトコンドリア断片化の可視光制御を実証しました。

Nitric oxide (NO) is a physiological signaling molecule, whose biological production is precisely regulated at the subcellular level. Here, we describe the design, synthesis, and evaluation of novel mitochondria-targeted NO releasers, Rol-DNB-mor and Rol-DNB-pyr, that are photocontrollable not only in the UV wavelength range but also in the biologically favorable visible wavelength range (530-590 nm). These caged NO compounds consist of a hindered nitrobenzene as the NO-releasing moiety and a rhodamine chromophore. Their NO-release properties were characterized by an electron spin resonance (ESR) spin trapping method and fluorometric analysis using NO probes, and their mitochondrial localization in live cells was confirmed by costaining. Furthermore, we demonstrated visible light control of mitochondrial fragmentation via activation of dynamin-related protein 1 (Drp1) by means of precisely controlled NO delivery into mitochondria of cultured HEK293 cells, utilizing Rol-DNB-pyr.

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