Investigating protein thiol chemistry associated with dehydroascorbate, homocysteine and glutathione using mass spectrometry
Notice bibliographique
Résumé
RATIONALE: Oxidative stress is an imbalance between reactive free radical oxygen species and antioxidant defenses. Its consequences can lead to numerous pathologies. Regulating oxidative stress is the complex interplay between antioxidant recycling and thiol-containing regulatory proteins. Understanding these regulatory mechanisms is important for preventing onset of oxidative stress. The aim of this study was to investigae S-thiol protein chemistry associated with oxidized vitamin C (dehydroascorbate, DHA), homocysteine (HcySH) and glutathione (GSH) using mass spectrometry. METHODS: Glutaredoxin-1 (Grx-1) was incubated with DHA, with and without GSH and HcySH. Disulfide formation was followed by electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS) of intact proteins and by LC/ESI-MS/MS of peptides from protein tryptic digestions. The mechanism of DHA-mediated S-thiolation was investigated using two synthetic peptides: AcFHACAAK and AcFHACE. Three proteins, i.e. human hemoglobin (HHb), recombinant peroxiredoxin 2 (Prdx2) and Grx-1, were S-homocysteinylated followed by S-transthiolyation with GSH and investigated by ESI-MS and ESI-MS/MS. RESULTS: ESI-MS analysis reveals that DHA mediates disulfide formation and S-thiolation by HcySH as well as GSH of Grx-1. LC/ESI-MS/MS analysis allows identification of Grx-1 S-thiolated cysteine adducts. The mechanism by which DHA mediates S-thiolation of heptapeptide AcFHACAAK is shown to be via initial formation of a thiohemiketal adduct. In addition, ESI-MS of intact proteins shows that GSH can S-transthiolate S-homocysteinylated Grx-1_ HHb and Prdx2. The GS-S-protein adducts over time dominate the ESI-MS spectrum profile. CONCLUSIONS: Mass spectrometry is a unique analytical technique for probing complex reaction mechanisms associated with oxidative stress. Using model proteins, ESI-MS reveals the mechanism of DHA-facilitated S-thiolation, which consists of thiohemiketal formation, disulfide formation or S-thiolation. Furthermore, protein S-thiolation by HcySH can be reversed by reversible GSH thiol exchange. The use of mass spectrometry with in vitro models of protein S-thiolation in oxidative stress may provide significant insight into possible mechanisms of action occurring in vivo.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».