Isatin binding proteins in rat brain: In situ imaging, quantitative characterization of specific [³H]isatin binding, and proteomic profiling

Abstract

Isatin (indole-2,3-dione) is an endogenous indole that has a distinct and discontinuous distribution in the brain and in other mammalian tissues and body fluids. Its output is increased under conditions of stress and anxiety. Its biological targets remain poorly characterized, although [(3)H]isatin binding sites have been demonstrated in various brain structures. In this study, by using a real-time beta-imager, [(3)H]isatin radioligand binding analysis, and proteomic identification of proteins specifically bound to the affinity sorbent 5-aminocaproyl-isatin-Sepharose, we have investigated the distribution of [(3)H]isatin specific binding sites in the rat brain, characterized their K(d) and B(max), and identified some individual brain isatin binding proteins. The binding of [(3)H]isatin to rat brain sections was saturable and characterized by K(d) values (of 0.2-0.3 microM) consistent with physiological concentrations. The highest B(max) was found in the hypothalamus, consistent with a role in stress. In most brain regions, the homologous inhibition of [(3)H]isatin binding by increasing concentrations of cold isatin demonstrated complex behavior suggesting involvement of various binding proteins characterized by different affinity to isatin. Affinity chromatography of Triton X-100 lysates of whole-brain homogenates on 5-aminocaproyl-isatin-Sepharose followed by subsequent proteomic analysis resulted in identification of 25 individual proteins, including glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, one of few previously reported isatin binding proteins, and a group of cytoskeleton-related proteins. These binding sites may be related to the known antiproliferative and proapoptotic activities of isatin.

Influence of gravity discharge on the content of isatin-binding proteins in mice: results of ground-based and space research under the program Bion-M №1

“…Выделение фракции изатин-связывающих белков осуществляли при помощи аффинной хроматографии с иммобилизованным на бромциан-активированной сефарозе 4В аналоге изатина [6,7]. Для исследования межмолекулярных взаимодействий использован оптический SPR-биосенсор Biacore 3000 ("GE Healthcare", США Методами биосенсорного и протеомного анализа исследована изатин-связывающая активность белков печени мышей контрольных групп и животных полётной группы.…”

“…Последнее позволяет предположить, что изатин и изатин-связывающие белки могут играть важную роль в молекулярных изменениях, протекающих в организме в условиях гравитационной разгрузки. С использованием [ 3 H]изатина визуализированы множественные изатин-связывающие участки в срезах мозга крысы in situ [6], а протеомное профилирование препаратов мозга крысы и мыши на аффинных сорбентах с аналогами изатина позволило идентифицировать не менее 60 индивидуальных белков [7]. В настоящем исследовании проведён биосенсорный и протеомный анализ изатин-связывающих белков печени контрольных мышей и мышей-участников космического полёта в рамках программы "Бион-М №1".…”

Current Molecular Imaging Positron Emitting Radiotracers in Oncology

“…The 121 , which has a correlation of tumor uptake and VEGFR expression [81]. Furthermore, VEGF DEE , a mutant of VEGF 121 , is labeled by 64 Cu as 64 Cu-DOTA-VEGFDEE, and showed even better VEGFR-2 specificity than the wildtype 64 Cu-DOTA-VEGF 121 [82].…”

“…Several articles have reported the synthesis and biological evaluation of radiolabeled isatin derivatives for imaging of apoptosis using PET [114,[118][119][120][121][122][123]. 18 F-ICMT-11 (Fig.…”

Interaction of human cytokeratins with isatin analogues

“…обзоры [1][2][3]7], молекулярные механизмы которой нуждаются в детальном изучении. Неравномерное распределение самого изатина и изатин-связывающих белков в различных субклеточных фракциях и отделах центральной нервной системы [2,3,[8][9][10] свидетельствует о важной, но все еще недостаточно изученной биологической роли этого соединения. Последнее особенно важно в связи с тем, что модифицированный разными заместителями изатин входит в состав широкого круга разрабатываемых в последнее время препаратов, в том числе ингибиторов апоптоза, антиконвульсантов, анксиолитиков, антибактериальных, противотуберкулезных и противогрибковых препаратов, а также противораковых средств [3,7,11].…”