過氧化PRDX3作為鐵死亡標(biāo)志物的鑒定與其應(yīng)用

GPX4 : Glutathione peroxidase 4, 谷胱甘肽過氧化物酶 4

SLC7A11: Solute carrier family 7 member 11 , 溶質(zhì)載體家族 7 成員 11

GSH: Cyst(e)ine-glutathione, 半胱氨酸-谷胱甘肽

GPX4: Glutathione peroxidase 4, 谷胱甘肽過氧化物酶 4

PRDX3: Peroxiredoxin 3, 過氧化過氧化還原蛋白 3

PRDXs:  Peroxiredoxins, 過氧化還原蛋白

AFLD: Alcoholic fatty liver diseases, 酒精性脂肪肝

NAFLD: Nonalcoholic fatty liver diseases, 非酒精性脂肪肝

HFD: High fat diet, 高脂飲食

 

在正常情況下，典型的 2-Cys PRDXs，包括 PRDX1-4，可通過催化性 Cys 來(lái)還原過氧化物。反應(yīng)產(chǎn)生的半胱磺酸 (Cys-SOH) 充當(dāng)連接劑，利用二硫鍵連接過氧化 PRDXs 產(chǎn)生同二聚體。Cys-SOH 再被還原為 Cys，又可以重新參與到 PRDXs 的催化循環(huán)中 (反應(yīng) 1-3)。

圖 2. PRDXs 的過氧化催化循環(huán)^[1]。

當(dāng)過量的過氧化物積累時(shí)，二硫鍵形成的速率不夠快，會(huì)導(dǎo)致 PRDXs 中的 Cys-SOH 被過氧化物進(jìn)一步氧化，生成半胱亞磺酸 (Cys-SO₂H)、磺酸 (Cys-SO₃H)，這是 PRDXs 的過氧化物 (反應(yīng) 4-5)。因此，脂質(zhì)過氧化物在鐵細(xì)胞中的積累可能被 PRDXs 感知，導(dǎo)致蛋白質(zhì)的過度氧化。

▐ PRDX3 在鐵死亡細(xì)胞中被特異性過度氧化

圖 3. PRDX3 在鐵死亡過程中被過度氧化^[1]。

(A) 通過免疫印跡分析測(cè)定用指定濃度的 erastin、RSL3 或 FIN56 (此處未顯示) 處理12 小時(shí)的 SV589 細(xì)胞中的過氧化量和總 PRDX1–4 量。(B) 加或不加 2µM erastin 處理 12 小時(shí)的細(xì)胞，在不存在 2 µg/mL 阻斷性高氧化抗原肽或未修飾的對(duì)照肽的情況下進(jìn)行免疫印跡分析。(C) 加或不加 200 nM erastin2 處理 12 小時(shí)的細(xì)胞裂解物在同一印跡中通過抗 PRDX3 和抗 SO_2/3-PRDX1–4 進(jìn)行免疫印跡，然后用分別紅色和綠色熒光標(biāo)記的二抗進(jìn)行檢測(cè)。
 

▐ 過氧化 PRDX3 通過抑制胱氨酸攝取誘導(dǎo)鐵死亡

圖 4. 過氧化 PRDX3 可抑制胱氨酸攝取誘導(dǎo)鐵死亡^[1]。

▐ 過氧化的 PRDX3 特異存在于鐵死亡細(xì)胞中

為進(jìn)一步評(píng)估過度氧化的 PRDX3 是否可以作為鐵死亡的標(biāo)志物。作者發(fā)現(xiàn)，在 SV589 細(xì)胞中，PRDXs 的過度氧化不因?yàn)榘l(fā)生細(xì)胞凋亡或者壞死性凋亡而產(chǎn)生 (圖 5A, C)，也不因?yàn)殂~死亡誘導(dǎo)劑 Elesclomol 或 CCCP 的處理而產(chǎn)生，PRDX3 只在鐵死亡中積累，具有特異性(圖 5B,D)。

圖 5. 不同細(xì)胞死亡類型中，只有鐵死亡細(xì)胞中存在過氧化 PRDX3^[1]。

小 M 還為大家整理了相關(guān)細(xì)胞死亡標(biāo)志物匯總，有需求的小伙伴可以收藏備用喔~

 

 

Erastin 鐵死亡誘導(dǎo)劑，結(jié)合且抑制電壓依賴性陰離子通道 (VDAC2/VDAC3)。

RSL3 鐵死亡誘導(dǎo)劑，可直接降低 GPX4 的表達(dá)。

FIN56 鐵死亡誘導(dǎo)劑，可導(dǎo)致 GPX4  降解來(lái)誘導(dǎo)鐵死亡。

Sorafenib 鐵死亡誘導(dǎo)劑，還誘導(dǎo)細(xì)胞自噬和凋亡。

Deferoxamine 鐵螯合劑，可結(jié)合 Fe(III) 和許多其他金屬陽(yáng)離子。

Ferrostatin-1 抗氧化劑和鐵死亡抑制劑。

L-Cystine 胱氨酸耗竭會(huì)誘導(dǎo)鐵死亡。

JC-1 試劑盒 用于測(cè)量線粒體膜電位的熒光探針試劑盒。

TMRM Perchlorate 親脂性紅色熒光染料，可用于線粒體膜電位檢測(cè)。

鐵死亡化合物庫(kù) 收集了 500+ 種文獻(xiàn)報(bào)道的具有誘導(dǎo)或抑制鐵死亡相關(guān)的化合物及與鐵死亡密切相關(guān)的靶點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化合物，可以用于鐵死亡機(jī)制及相關(guān)疾病的研究。

MCE的所有產(chǎn)品僅用作科學(xué)研究或藥證申報(bào)，我們不為任何個(gè)人用途提供產(chǎn)品和服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：
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