Регистрация биологических реактивных форм кислорода (РФК)

Detailed study reveals cancer fighting properties of magnolia extract

An oriental medicinal plant derived from the bark of the magnolia tree shows promise as a treatment for prostate cancer.

Регистрация биологических реактивных форм кислорода и азота

Оксидативный (окислительный) стресс – процесс повреждения живых клеток в результате окисления – напрямую связан с развитием таких паталогий как рак, болезнь Альцгеймера, атеросклероз, аутизм, болезнь Паркинсона и инфекционные заболевания. Главной причиной оксидативного стресса являются реактивные формы кислорода (РФК), избыток которых приводит к повреждению белков, липидов и ДНК. Две основных молекулы РФК – это супероксидный радикал (O2·-) и гидроксильный радикал (·OH), возникновение и распад которых можно наблюдать с высокой точностью с помощью метода ЭПР-спектроскопии.

Введение

Интерес к свободно-радикальным процессам стремительно возрос за последнее десятилетие. Чрезвычайная сложность изучаемых реакций привела к необходимости нового взгляда на проблему с фундаментальной точки зрения. Радикалы являются промежуточными продуктами во множестве биохимических реакций. Среди радикалов, возникающих в ходе естественных биохимических реакций, наиболее распространенными являются реактивные формы кислорода (РФК), такие как гидроксильный, пероксильный и супероксидный радикалы, а также реактивные формы азота (РФА), такие как монооксид азота и пероксинитрит.

Задача

Прямая регистрация РФК и РФА при комнатной температуре является очень сложной либо невыполнимой задачей вследствие их чрезвычайно короткого времени жизни.

Решение

Метод ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек был разработан в конце 1960-х годов и заключается в том, что нитро- или нитрозосоединение взаимодействует с высокореактивным свободным радикалом-мишенью и образует более стабильный свободный радикал, который может быть зарегистрирован с помощью техники ЭПР-спектроскопии. Более того, получаемый в результате т.н. "радикальный аддукт" имеет уникальную структуру спектра ЭПР, позволяющую идентифицировать исходный свободный радикал.

Ros 1

Оборудование

Наш новейший настольный ЭПР-спектрометр EMXnano включает в себя магнитную систему нового поколения и высокочувствительный микроволновый резонатор, что обеспечивает точность и воспроизводимость результатов измерения и превосходную чувствительность. Данный прибор является оптимальным выбором как для исследовательской лаборатории, так и для целей обучения методам спектроскопии магнитного резонанса.

 

С помощью EMXnano как серьезные исследователи, так и студенты с минимальным опытом в области ЭПР смогут в полной мере реализовать потенциал ЭПР-спектроскопии спиновых ловушек для идентификации и количественного анализа свободных радикалов в биологических системах (белки, кровь, живые ткани и т.д.)

 

Contact an Expert to request for demo
Free Radical Detection with the EMXnano

References

  • Arora S, Singh S, Piazza GA, Contreras CM, Panyam J, Singh AP. Honokiol: a novel natural agent for cancer prevention and therapy. Curr Mol Med. 2012; 12(10):1244–1252. 
  • Hahm ER, Karlsson AI, Bonner MY, Arbiser JL, Singh SV. Honokiol inhibits androgen receptor activity in prostate cancer cells. Prostate. 2014; 74(4):408–420. 
  • Hahm ER, Moura MB, Kelley EE, Van Houten B, Shiva S, Singh SV. Withaferin A-induced apoptosis in human breast cancer cells is mediated by reactive oxygen species. PLoS ONE. 2011; 6(8):e23354. 
  • Hahm ER, Sakao K, Singh SV. Honokiol Activates Reactive Oxygen Species-Mediated Cytoprotective Autophagy in Human Prostate Cancer Cells. Prostate. 2014; 74(12): 1209-1221. 
  • Chang KH, Yan MD, Yao CJ, Lin PC, Lai GM. Honokiol-induced apoptosis and autophagy in glioblastoma multiforme cells. Oncol Lett. 2013; 6(5):1435–1438. 
  • Kaushik G, Ramalingam S, Subramaniam D, Rangarajan P, Protti P, Rammamoorthy P, Anant S, Mammen JM. Honokiol induces cytotoxic and cytostatic effects in malignant melanoma cancer cells. Am J Surg. 2012; 204(6):868–873. 
  • Maruyama Y, Kuribara H. Overview of the pharmacological features of honokiol. CNS Drug Rev. 2000; 6(1):35–44.
  • Shigemura K, Arbiser JL, Sun SY, Zayzafoon M, Johnstone PA, Fujisawa M, Gotoh A, Weksler B, Zhau HE, Chung LW. Honokiol, a natural plant product, inhibits the bone metastatic growth of human prostate cancer cells. Cancer. 2007; 109(7):1279–1289. 
  • Steinmann P, Walters DK, Arlt MJ, Banke IJ, Ziegler U, Langsam B, Arbiser JL, Muff R, Born W, Fuchs B. Antimetastatic activity of honokiol in osteosarcoma. Cancer. 2012; 118(8):2117–2127. 
  • Vyas AR, Hahm ER, Arlotti JA, Watkins S, Stolz DB, Desai D, Amin S, Singh SV. Chemoprevention of prostate cancer by D,L-sulforaphane is augmented by pharmacological inhibition of autophagy. Cancer Res. 2013; 73(19):5985–5995.