1. Evaluation of three simple direct or indirect carbonyl detection methods for characterization of oxidative modifications of proteins
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Saúl Villa-Treviño, Françoise Guéraud, Georg Waeg, Verónica R. Vásquez-Garzón, Neven Zarkovic, Patrick Rouimi, Isabelle Jouanin, Centro de Investigacion y Estudios Avanzados del I.P.N, Génotoxicité & Signalisation (ToxAlim-GS), ToxAlim (ToxAlim), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Analyse de Xénobiotiques, Identification, Métabolisme (E20 Metatoul-AXIOM), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-MetaToul-MetaboHUB, Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Karl-Franzens-Universität [Graz, Autriche], Rudjer Boskovic Institute [Zagreb], Prévention et promotion de la cancérogénèse par les aliments (ToxAlim-PPCA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Ecole d'Ingénieurs de Purpan (INPT - EI Purpan), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaToul-MetaboHUB, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse (ENVT), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Génopole Toulouse Midi-Pyrénées [Auzeville] (GENOTOUL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), ProdInra, Archive Ouverte, Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-MetaboHUB-MetaToul, Karl-Franzens-Universität Graz, Dept Biol Celular, Mexico City 07738, Ctr Invest & Estudios Avanzados ( IPN ), Toxicologie Alimentaire ( UTA ), Institut National de la Recherche Agronomique ( INRA ) -Université de Bourgogne ( UB ) -AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Inst Mol Biosci, University of Graz, Div Mol Med, Ruder Boskovic Institute, Ctr Invest & Estudios Avanzados, Dept Biol Celular, Instituto Politecnico Nacional [Mexico] ( IPN ), Ctr Invest & Estudios Avanzados (IPN), Toxicologie Alimentaire (UTA), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement, Instituto Politecnico Nacional [Mexico] (IPN), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Rouimi, Patrick, Jouanin, Isabelle, Waeg, Georg, Zarkovic, Neven, Villa-Trevino, Saul, and Guéraud, Françoise
- Subjects
Male ,STRESS ,Health, Toxicology and Mutagenesis ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Toxicology ,medicine.disease_cause ,Protein Carbonylation ,Lipid peroxidation ,chemistry.chemical_compound ,0302 clinical medicine ,CHEMISTRY ,ADDUCTION ,CELLULAR DYSFUNCTION ,biotin-hydrazide ,ComputingMilieux_MISCELLANEOUS ,0303 health sciences ,Chemistry ,lipid peroxidation ,HUMAN-DISEASE ,3. Good health ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Hydrazines ,Biochemistry ,030220 oncology & carcinogenesis ,oxidative stress ,carbonylation ,hydroxynonenal ,Oxidation-Reduction ,Biotin ,Biotin hydrazide ,Oxidative phosphorylation ,COVALENT MODIFICATION ,Antibodies ,4-Hydroxynonenal ,03 medical and health sciences ,Lipid oxidation ,TARGETS ,medicine ,Animals ,Rats, Wistar ,LIPID-PEROXIDATION PRODUCTS ,030304 developmental biology ,Aldehydes ,[ SDV ] Life Sciences [q-bio] ,Protein carbonyls ,4-hydroxynonenal ,dinitrophenylhydrazine ,MASS-SPECTROMETRY ,IN-VITRO ,Proteins ,Rats ,Oxidative Stress ,Cumene hydroperoxide ,Streptavidin ,Carbonylation ,Oxidative stress - Abstract
Among disruptions induced by oxidative stress, modifications of proteins, particularly irreversible carbonylation, are associated with the development of several diseases, including cardiovascular diseases, neurodegenerative diseases, and cancer. Carbonylation of proteins can occur directly or indirectly through the adduction of lipid oxidation products. In this study, three classical and easy-to-perform techniques to detect direct or indirect carbonylation of proteins were compared. A model protein apomyoglobin and a complex mixture of rat liver cytosolic proteins were exposed to cumene hydroperoxide oxidation or adduction to the lipid peroxidation product 4-hydroxynonenal in order to test direct or indirect carbonylation, respectively. The technique using a specific anti-4-hydroxynonenal-histidine adduct antibody was effective to detect in vitro modification of model apomyoglobin and cytosolic proteins by 4-hydroxynonenal but not by direct carbonylation which was achieved by techniques using biotin-coupled hydrazide or dinitrophenylhydrazine derivatization of carbonyls. Sequential use of these methods enabled the detection of both direct and indirect carbonyl modification in proteins, although constitutively biotinylated proteins were detected by biotin-hydrazide. Although rather classical and efficient, methods for carbonyl detection on proteins in oxidative stress studies may be biased by some artifactual detections and complicated by proteins multimerizations. The use of more and more specific available antibodies is recommended to complete detection of lipid peroxidation product adducts on proteins.
- Published
- 2012