Isolation of antibodies to hypochlorite-modified low-density lipoproteins from human serum and study of their specificity

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

BACKGROUND: Modified low-density lipoproteins have immunogenic properties and induce the production of antibodies. In this case, HOCl promotes the formation of subsequent active halogen-containing compounds interacting with proteins and lipid parts of low-density lipoproteins, which leads to their modification and the production of antibodies to them.

AIM: The aim of this work is to isolate antibodies to hypochlorite modified low-density lipoproteins from human blood sera and study their specificity.

MATERIALS AND METHODS: Malondialdehyde, acetic anhydride and sodium hypochlorite were used to obtain modified low-density lipoproteins. IgG antibodies to hypochlorite modified low-density lipoproteins were isolated by affinity chromatography. The total IgG fraction antibodies was previously isolated from human blood serum using MabSelect Xtra. The specific antibodies to hypochlorite modified low-density lipoproteins were isolated from this IgG pool by affinity chromatography. CNBr-Sepharose 4B conjugated with human serum albumin modified with NaOCl was used as a sorbent. The specificity of antibodies against hypochlorite modified low-density lipoproteins was tested using a competitive enzyme-linked immunosorbent assay. The competitors were hypochlorite modified low-density lipoproteins, acetic anhydride modified low-density lipoproteins and malondialdehyde modified low-density lipoproteins in concentrations (1–250 μg/ml).

RESULTS: IgG antibodies against hypochlorite-modified proteins that interact with hypochlorite modified low-density lipoproteins were detected in human blood. According to ELISA date the binding of the isolated antibodies to hypochlorite modified low-density lipoproteins was almost completely inhibited only by appropriately modified low-density lipoproteins, that is, hypochlorite modified low-density lipoproteins, but not native low-density lipoproteins or acetic anhydride modified low-density lipoproteins. Malondialdehyde modified low-density lipoproteins also showed some competitive activity, but much weaker than hypochlorite modified low-density lipoproteins. Hypochlorite modified low-density lipoproteins itself and, to a lesser extent, malondialdehyde modified low-density lipoproteins competed for binding with antibodies of human serum to hypochlorite modified low-density lipoproteins. Acetic anhydride modified low-density lipoproteins and native low-density lipoproteins did not reduce the efficiency of antibody binding to their antigen.

CONCLUSIONS: Hypochlorite modified low-density lipoproteins forms epitopes independent of other low-density lipoproteins modifications studied. These epitopes are responsible for the formation of specific antibodies.

About the authors

Ksenia N. Grigoryeva

Peter the Great Saint Petersburg Polytechnic University; Institute of Experimental Medicine

Email: ks_grigorieva24@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-3818-9835

Student

Russian Federation, Saint Petersburg; Saint Petersburg

Alexandra A. Dmitrieva

Institute of Experimental Medicine

Email: aleksandra-2001@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2680-4069
SPIN-code: 3009-2698

Junior Researcher of the Department of Biochemistry

Russian Federation, Saint Petersburg

Anna A. Ivanova

Institute of Experimental Medicine

Author for correspondence.
Email: anna.ivantcova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8673-9628
SPIN-code: 5306-1995

Junior Researcher of the Department of Biochemistry

Russian Federation, Saint Petersburg

Alexander D. Denisenko

Institute of Experimental Medicine

Email: add@iem.sp.ru
ORCID iD: 0000-0003-1613-0654
SPIN-code: 7496-1449

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Head of the Laboratory of Regulation of Lipid Metabolism

Russian Federation, Saint Petersburg

References

  1. Denisenko AD. Autoimmune lipoprotein-antibody complexes and their role in atherogenesis. Medical Academic Journal. 2007;7(1):38–44. EDN: HZRKAP
  2. Pigarevsky PV, Archipova OYu, Denisenko AD. Detection of modified lipoproteins in atherosclerotic lesions of human aorta. Medical Immunology (Russia). 2006;8(5–6):637–644. EDN: IIXJPL doi: 10.15789/1563-0625-2006-5-6-637-644
  3. Belik IV, Ivantsova AA, Mamedova ZE, et al. Antibodies against modified low-density lipoproteins and their complexes in blood of patients with various manifestations of atherosclerosis. Biochemistry Suppl Ser B Biomed Chem. 2016;10(4):346–350. EDN: WIBNHN doi: 10.18097/PBMC20166204471
  4. Denisenko AD, Vinogradov AG, Dizhe EB, Sukonina VE. Antilipoprotein autoantibodies (Aab), lipoprotein-antibody immune complexes (Lp-Ab IV) and atherosclerosis. In: Advances in Lipoprotein and Atherosclerosis Research, Diagnostics and Treatment. Proceedings of the 10th International Dresden Lipid Symposium; December 9–11, 1999; Dresden. P. 75–79.
  5. Malle E, Waeg G, Schreiber R, et al. Immunohistochemical evidence for the myeloperoxidase/H2O2/halide system in human atherosclerotic lesions: colocalization of myeloperoxidase and hypochlorite-modified proteins. Eur J Biochem. 2000;267(14):4495–4503. doi: 10.1046/j.1432-1327.2000.01498.x
  6. Schindhelm RK, van der Zwan LP, Teerlink T, et al. Myeloperoxidase: a useful biomarker for cardiovascular disease risk stratification? Clin Chem. 2009;55(8):1462–1470. doi: 10.1373/clinchem.2009.126029
  7. Sokolov AV, Kostevich VA, Runova OL, et al. Proatherogenic modification of LDL by surface-bound myeloperoxidase. Chem Phys Lipids. 2014;180:72–80. doi: 10.1016/j.chemphyslip.2014.02.006
  8. Hazell LJ, van den Berg JJ, Stocker R. Oxidation of low-density lipoprotein by hypochlorite causes aggregation that is mediated by modification of lysine residues rather than lipid oxidation. Biochem J. 1994;302(Pt 1):297–304. doi: 10.1042/bj3020297
  9. Kopprasch S, Leonhardt W, Pietzsch J, et al. Hypochlorite-modified low-density lipoprotein stimulates human polymorphonuclear leukocytes for enhanced production of reactive oxygen metabolites, enzyme secretion, and adhesion to endothelial cells. Atherosclerosis. 1998;136(2):315–324. doi: 10.1016/s0021-9150(97)00233-5
  10. Havel RJ, Eder HA, Bragdon JH. The distribution and chemical composition of ultracentrifugally separated lipoproteins in human serum. J Clin Invest. 1955;34(9):1345–1353. doi: 10.1172/JCI103182
  11. Markwell MA, Haas SM, Bieber LL, et al. A modification of the Lowry procedure to simplify protein determination in membrane and lipoprotein samples. Anal Biochem. 1978;87(1):206–210. doi: 10.1016/0003-2697(78)90586-9
  12. Palinski W, Ylä-Herttuala S, Rosenfeld ME, et al. Antisera and monoclonal antibodies specific for epitopes generated during oxidative modification of low-density lipoprotein. Arteriosclerosis. 1990;10(3):325–335. doi: 10.1161/01.atv.10.3.325
  13. Fields R. The rapid determination of amino groups with TNBS. Methods Enzymol. 1972;25:464–468. doi: 10.1016/S0076-6879(72)25042-X
  14. Smith PK, Krohn RI, Hermanson GT, et al. Measurement of protein using bicinchoninic acid. Anal Biochem. 1985;150(1):76–85. doi: 10.1016/0003-2697(85)90442-7
  15. Hawkins CL, Pattison DI, Davies MJ. Hypochlorite-induced oxidation of amino acids, peptides and proteins. Amino Acids. 2003;25(3–4):259–274. doi: 10.1007/s00726-003-0016-x

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Binding of IgG human serum antibodies to hypochlorite-LDL with hypochlorite-LDL in the presence of increasing concentrations of competitors: hypochlorite-LDL, MDA-LDL, acet-LDL, and LDL

Download (128KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. The efficiency of human serum antibodies binding to hypochlorite-LDL, depending on the modification degree of antigen

Download (80KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Competition between hypochlorite-modified LDL and HSA for binding to human antibodies

Download (129KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Binding of IgG antibodies to hypochlorite-LDL from human serum with various antigens (а). Binding of IgG antibodies to hypochlorite-LDL from human serum with hypochlorite-LDL in the presence of increasing concentrations of competitors: hypoclorite-LDL, MDA-LDL, acet-LDL, and LDL (b)

Download (198KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Eco-Vector



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».