Genotoxic Responses of Mitochondrial Oxygen Consumption Rate and Mitochondrial Semiquinone Radicals in Tumor Cells


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Our recent report demonstrated that genotoxic stimuli enhance mitochondrial energy metabolism in various tumor cell lines. However, the mitochondrial response against genotoxic stimuli has not been fully elucidated. In this study, to investigate mitochondrial functions in X-irradiated cells, the oxygen consumption rate (OCR) in human cervical adenocarcinoma HeLa cells was examined by electron spin resonance (ESR) spectroscopy with lithium 5,9,14,18,23,27,32,36-octa-n-butoxy-2,3-naphthalocyanine. ESR oximetry demonstrated that basal respiration, ATP-linked respiration, proton leak, maximal respiration, and reserve capacity increased in HeLa cells 24 h after X-irradiation. However, a flow cytometric analysis using MitoTracker Green showed that mitochondrial mass also increased following X-irradiation. When the OCR was standardized to the mitochondria membrane mass, the radiation-induced increases in the respiratory parameters disappeared. This finding indicated that the radiation-induced increase in cellular OCR was explained by an increase in mitochondrial mass but not by the activation of mitochondrial respiratory-related enzymes. In addition, mitochondrial semiquinone radicals at g = 2.004 were detected by low-temperature (110 K) ESR spectroscopy. The ESR signal intensity of semiquinone radicals was enhanced by X-irradiation, suggesting an increase in the electron flow in the electron transport chain. These data will be important to understand the mechanism of radio-sensitization by mitochondria-targeting reagents in tumor cells.

Об авторах

Kumiko Yamamoto

Laboratory of Radiation Biology, Department of Applied Veterinary Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Hokkaido University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Sapporo, 060-0818

Hironobu Yasui

Central Institute of Isotope Science, Hokkaido University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Sapporo, 060-0815

Tomoki Bo

Laboratory of Radiation Biology, Department of Applied Veterinary Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Hokkaido University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Sapporo, 060-0818

Tohru Yamamori

Laboratory of Radiation Biology, Department of Applied Veterinary Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Hokkaido University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Sapporo, 060-0818

Wakako Hiraoka

Department of Physics, School of Science and Technology, Meiji University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Kawasaki, 214-8571

Toshihide Yamasaki

Physical Chemistry for Life Science Laboratory, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University; Laboratory of Biophysical Chemistry, Kobe Pharmaceutical University

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Fukuoka, 812-8582; Kobe, 658-8558

Ken-ichi Yamada

Physical Chemistry for Life Science Laboratory, Faculty of Pharmaceutical Sciences, Kyushu University; AMED-CREST, Japan Agency for Medical Research and Development

Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
Япония, Fukuoka, 812-8582; Tokyo

Osamu Inanami

Laboratory of Radiation Biology, Department of Applied Veterinary Sciences, Faculty of Veterinary Medicine, Hokkaido University

Автор, ответственный за переписку.
Email: inanami@vetmed.hokudai.ac.jp
ORCID iD: 0000-0001-7895-3918
Япония, Sapporo, 060-0818

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Springer-Verlag GmbH Austria, part of Springer Nature, 2018

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».