Autor: Zatloukalova, M.; Fabre, G.; Jedinák, L.; Pospíšil, J.; Dziubak, D.; Pavićević, A.; Dostál, Z.; Vrba, J.; Sek, S.; Mojović, M.; Trouillas, P.; Vacek, J.
Název práce v češtině: Chování lipidové membrány nitro-mastných kyselin a jejich inkorporace do lipozomů k aktivaci dráhy Nrf2 v buňkách RAW264.7 s dopadem na produkci intracelulárního NO.
Název práce v angličtině: Lipid Membrane Behavior of Nitro-Fatty Acids and their Loading into Liposomes to Activate Nrf2 Pathway in RAW264.7 Cells with Impact on Intracellular NO Production
Studentská publikace: ne
Klíčová slova v češtině: Nitro-mastné kyseliny; Lipidové dvojvrstvé membrány; Lipozomy; Oleová kyselina; Keap1-Nrf2; Intracelulární hladina NO
Klíčová slova v angličtině: nitro-fatty acids; lipid bilayer membranes; liposomesoleic acid; Keap1-Nrf2; intracellular NO level
Abstrakt česky: V této studii se zaměřujeme na nitro-mastné kyseliny (NO2-FAs), které působí jako endogenní elektrofilní signální modifikátory a jsou považovány za potenciální kandidáty na léčiva.
Mezi hlavní představitele patří nitro-oleová kyselina (NO2-OA) a deriváty nenasycených mastných kyselin, například nitro-linoleová kyselina (NO2-LA).
Zkoumali jsme chování sloučenin 9/10-NO2-OA, 10-NO2-LA a konjugované nitro-linoleové kyseliny (9/12-NO2-cLA) v modelové membráně POPC pomocí molekulární dynamiky a vybraných experimentálních metod.
Při vložení do lipozomů dochází u NO2-FAs ke značně omezené degradaci oproti jejich volné formě ve vodném prostředí.
Tento výsledek byl potvrzen analýzou elektronové paramagnetické rezonance sledováním uvolňování NO radikálů.
Prokázali jsme, že NO2-FAs potlačují hydrataci membrány, zejména v oblasti esterových skupin.
NO2-FAs současně zvyšují tekutost membrány a snižují stupeň lipidového uspořádání, přičemž jejich účinky jsou výraznější než u nenitrátovaných ekvivalentů.
Přítomnost nitro skupiny blízko polárních hlavových skupin vyvolává náklon lipidového řetězce, který přispívá k narušení uspořádání membrány.
Protonované NO2-FAs pronikají hlouběji do membránové struktury a zvyšují negativní náboj povrchu lipidové dvojvrstvy, což bylo doloženo měřením zeta potenciálu.
Nakonec jsme zjistili, že NO2-FAs inkorporované do POPC lipozomů aktivují dráhu Nrf2, což se projevilo zvýšenou expresí heme oxygenázy-1 na úrovni mRNA, sníženými hladinami proteinu Keap1 a zvýšením intracelulárního NO u buněk RAW264.7.
Abstrakt anglicky: In this study, we focus on nitro-fatty acids (NO2-FAs), which act as endogenous electrophilic signaling modulators and are considered potential drug candidates.
The key compounds include nitro-oleic acid (NO2-OA) and derivatives of unsaturated fatty acids, such as nitro-linoleic acid (NO2-LA).
We investigated the behavior of 9/10-NO2-OA, 10-NO2-LA, and conjugated nitro-linoleic acid (9/12-NO2-cLA) in a model POPC membrane using molecular dynamics and selected experimental methods.
Our findings revealed that when encapsulated in liposomes, NO2-FAs undergo only limited degradation compared to their free molecular form in an aqueous environment.
This result was confirmed by electron paramagnetic resonance spectroscopy through the monitoring of NO radical release.
We demonstrated that NO2-FAs reduce membrane hydration, particularly in the region of the ester groups.
Additionally, NO2-FAs increase membrane fluidity and decrease the degree of lipid ordering, with more pronounced effects than their non-nitrated counterparts.
The presence of the nitro group near the polar head groups induces a tilt in the lipid chains, contributing to membrane disorder.
Protonated NO2-FAs penetrate deeper into the membrane structure, resulting in an increased negative charge of the lipid bilayer surface as verified by zeta potential measurements.
Finally, NO2-FAs incorporated into POPC liposomes activated the Nrf2 pathway, as evidenced by increased heme oxygenase-1 mRNA expression, reduced Keap1 protein levels, and elevated intracellular NO in RAW264.7 cells.
Jazyk v originále: angličtina
Název časopisu: Chemistry and Physics of Lipids
Rok: 2025
Svazek (ročník): 270
Číslo časopisu v rámci uvedeného svazku: n/a
Strana od-do: 105497 (14 stran)
Impact factor: 3.4
Q1: ne
ISSN časopisu: 0009-3084
Vydavatel: ELSEVIER IRELAND LTD
Způsob financování: the Czech Science Foundation (23-06051S); Palacky University Young Researcher Grant (primarily UP JG_2023_006 and partially JG_2024_022); Palacky University Internal Grant (IGA_LF_2024_011); Ministry of Science, Technological Development and Innovation of the Republic of Serbia (grant number 451-03-65/2024-03/200146)
DOI: 10.1016/j.chemphyslip.2025.105497