Enzymtechnik
Offener Zugang

Abstrakt

Radikalisierung der Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase durch HOCl in lebenden Zellen

Sandra E. Gomez-Mejiba, Zili Zhai, Marcos D. Muñoz, Cecilia Della Vedova, Kalina Ranguelova, Michael T. Ashby und Dario C. Ramirez

Es wurde über eine Reihe posttranslationaler oxidativer Modifikationen des Enzyms „Zell-Redoxsensor“ Glycerinaldehyd-3-phosphat-Dehydrogenase (GAPDH) berichtet. Diese Modifikationen beeinflussen die Struktur, Funktion und das Zellschicksal von GAPDH; es wurden jedoch keine Mechanismen freier Radikale in diesen Prozessen beschrieben. Hier verwendeten wir die auf Nitron-5,5-Dimethyl-1-Pyrrolin-N-Oxid (DMPO) basierenden Spin-Trapping-Techniken, um einen neuen Mechanismus freier Radikale zu untersuchen, der die Inaktivierung und Aggregation von GAPDH in mit Lipopolysacchariden (LPS) geprimten RAW264.7-Zellen verursacht. In diesen geprimten Zellen wird GAPDH durch aus Myeloperoxidase (MPO) stammende hypochlorige Säure (HOCl) oxidiert, was zu einem Verlust der Enzymaktivität und Aggregation, einer Ansammlung von Laktat und Zelltod führt. Aufgrund der räumlichen und physischen Nähe zwischen MPO und GAPDH und dem Oxidationspotential von HOCl könnte es die Hauptspezies sein, die die Radikalisierung von GAPDH auslöst, die letztlich zur Enzymaggregation und -inaktivierung in LPS-geprimten Makrophagen führt. Lysinreste sind die primären Radikalisierungsstellen, die bei der Reaktion von HOCl mit dem Enzym entstehen. Unsere Daten unterstreichen die wichtige Beziehung zwischen der Radikalisierung von GAPDH und dem Schicksal gestresster Zellen, was helfen könnte, die Zellreaktion auf Stress an Entzündungsherden herauszufinden.