Published December 1, 2021
| Version v1
Publication
Open
ADP-ribosyl transferase activity and gamma radiation cytotoxicity of Pseudomonas aeruginosa exotoxin A
- 1. Egyptian Atomic Energy Authority
- 2. Ain Shams University
Description
Abstract This work explores the ADP-ribosyltransferase activity of Pseudomonas (P.) aeruginosa exotoxin A using the guanyl hydrazone derivative, nitrobenzylidine aminoguanidine (NBAG) and the impact of gamma radiation on its efficacy. Unlike the conventional detection methods, NBAG was used as the acceptor of ADP ribose moiety instead of wheat germ extract elongation factor 2. Exotoxin A was extracted from P. aeruginosa clinical isolates and screened for toxA gene using standard PCR. NBAG was synthesized using aminoguanidine bicarbonate and 4-nitrobenzaldehyde and its identity has been confirmed by UV, FTIR, Mass and 13 C-NMR spectroscopy. The ADP-ribosyl transferase activity of exotoxin A on NBAG in the presence of Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD + ) was recorded using UV spectroscopy and HPLC. In vitro ADP-ribosyl transferase activity of exotoxin A protein extract was also explored by monitoring its cytotoxicity on Hep-2 cells using sulforhodamine B cytotoxicity assay. Bacterial broths were irradiated at 5, 10, 15, 24 Gy and exotoxin A protein extract activity were assessed post exposure. Exotoxin A extract exerted an ADP-ribosyltransferase ability which was depicted by the appearance of a new ʎmax after the addition of exotoxin A to NBAG/NAD + mixture, fragmentation of NAD + and development of new peaks in HPLC chromatograms. Intracellular enzyme activity was confirmed by the prominent cytotoxic effects of exotoxin A extract on cultured cells. In conclusion, the activity of Exotoxin A can be monitored via its ADP-ribosyltransferase activity and low doses of gamma radiation reduced its activity. Therefore, coupling radiotherapy with exotoxin A in cancer therapy should be carefully monitored.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يستكشف هذا العمل نشاط ADP - ريبوسيل ترانسفيراز من الزائفة (P.) الزنجارية exotoxin A باستخدام مشتق غوانيل هيدرازون، نيترو بنزيليدين أمينوغوانيدين (NBAG) وتأثير إشعاع غاما على فعاليته. على عكس طرق الكشف التقليدية، تم استخدام NBAG كمتقبل لشطر ريبوز ADP بدلاً من عامل استطالة مستخلص جنين القمح 2. تم استخراج السموم الخارجية A من العزلات السريرية P. aeruginosa وفحصها بحثًا عن جين toxA باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل القياسي. تم تصنيع NBAG باستخدام بيكربونات الأمينوجوانيدين و 4 -نيترو بنزالديهايد وتم تأكيد هويتها من خلال التحليل الطيفي للأشعة فوق البنفسجية و FTIR و MASS و 13 C - NMR. تم تسجيل نشاط نقل ADP - ريبوسيل للسموم الخارجية A على NBAG في وجود ثنائي النوكليوتيد الأدينين نيكوتيناميد (NAD +) باستخدام مطياف الأشعة فوق البنفسجية و HPLC. في المختبر، تم أيضًا استكشاف نشاط إنزيم ADP - ريبوسيل ترانسفيراز للسموم الخارجية مستخلص بروتين A من خلال مراقبة سميته الخلوية على خلايا Hep -2 باستخدام اختبار السمية الخلوية sulforhodamine B. تم تشعيع المرق البكتيري عند 5 و 10 و 15 و 24 غراي والسموم الخارجية وتم تقييم نشاط مستخلص البروتين بعد التعرض. أظهر مستخلص السموم الخارجية قدرة على نقل ADP - ريبوسيل والتي تم تصويرها من خلال ظهور حد أقصى جديد بعد إضافة السموم الخارجية A إلى خليط NBAG/NAD +، وتجزئة NAD + وتطوير قمم جديدة في الكروماتوجرامات HPLC. تم تأكيد نشاط الإنزيم داخل الخلايا من خلال التأثيرات السامة للخلايا البارزة لمستخلص السموم الخارجية أ على الخلايا المستزرعة. في الختام، يمكن مراقبة نشاط Exotoxin A من خلال نشاط ADP - ريبوسيل ترانسفيراز وتقلل الجرعات المنخفضة من إشعاع جاما من نشاطه. لذلك، يجب مراقبة العلاج الإشعاعي المقترن بالسموم الخارجية أ في علاج السرطان بعناية.Translated Description (French)
Résumé Ce travail explore l'activité ADP-ribosyltransférase de l'exotoxine A de Pseudomonas (P.) aeruginosa en utilisant le dérivé guanyl hydrazone, la nitrobenzylidine aminoguanidine (NBAG) et l'impact du rayonnement gamma sur son efficacité. Contrairement aux méthodes de détection conventionnelles, le NBAG a été utilisé comme accepteur de la fraction ribose ADP au lieu du facteur d'élongation 2 de l'extrait de germe de blé. L'exotoxine A a été extraite des isolats cliniques de P. aeruginosa et dépistée pour le gène toxA en utilisant la PCR standard. NBAG a été synthétisé à l'aide de bicarbonate d'aminoguanidine et de 4-nitrobenzaldéhyde et son identité a été confirmée par spectroscopie UV, IRTF, masse et RMN 13 C. L'activité ADP-ribosyl transférase de l'exotoxine A sur NBAG en présence de Nicotinamide adénine dinucléotide (NAD + ) a été enregistrée par spectroscopie UV et HPLC. L'activité de l'ADP-ribosyl transférase in vitro de l'extrait protéique de l'exotoxine A a également été explorée en surveillant sa cytotoxicité sur les cellules Hep-2 à l'aide du test de cytotoxicité de la sulforhodamine B. Les bouillons bactériens ont été irradiés à 5, 10, 15, 24 Gy et l'activité de l'extrait protéique de l'exotoxine A a été évaluée après l'exposition. L'extrait d'exotoxine A a exercé une capacité d'ADP-ribosyltransférase qui a été représentée par l'apparition d'un nouveau max après l'ajout de l'exotoxine A au mélange NBAG/NAD +, la fragmentation du NAD + et le développement de nouveaux pics dans les chromatogrammes HPLC. L'activité enzymatique intracellulaire a été confirmée par les effets cytotoxiques importants de l'extrait d'exotoxine A sur les cellules cultivées. En conclusion, l'activité de l'exotoxine A peut être suivie via son activité ADP-ribosyltransférase et de faibles doses de rayonnement gamma ont réduit son activité. Par conséquent, le couplage de la radiothérapie avec l'exotoxine A dans le traitement du cancer doit être étroitement surveillé.Translated Description (Spanish)
Resumen Este trabajo explora la actividad ADP-ribosiltransferasa de la exotoxina A de Pseudomonas (P.) aeruginosa utilizando el derivado de guanil hidrazona, nitrobencilidina aminoguanidina (NBAG) y el impacto de la radiación gamma en su eficacia. A diferencia de los métodos de detección convencionales, se utilizó NBAG como aceptor del resto de ribosa ADP en lugar del factor de elongación 2 del extracto de germen de trigo. La exotoxina A se extrajo de aislados clínicos de P. aeruginosa y se analizó para determinar el gen toxA mediante PCR estándar. NBAG se sintetizó utilizando bicarbonato de aminoguanidina y 4-nitrobenzaldehído y su identidad se ha confirmado mediante espectroscopía UV, FTIR, Mass y 13 C-NMR. La actividad de ADP-ribosil transferasa de la exotoxina A en NBAG en presencia de dinucleótido de nicotinamida adenina (NAD + ) se registró mediante espectroscopía UV y HPLC. También se exploró la actividad ADP-ribosil transferasa in vitro del extracto de proteína exotoxina A mediante el control de su citotoxicidad en células Hep-2 utilizando el ensayo de citotoxicidad de sulforrodamina B. Los caldos bacterianos se irradiaron a 5, 10, 15, 24 Gy y se evaluó la actividad del extracto de proteína exotoxina A después de la exposición. El extracto de exotoxina A ejerció una capacidad de ADP-ribosiltransferasa que se representó por la aparición de un nuevo max después de la adición de exotoxina A a la mezcla NBAG/NAD +, la fragmentación de NAD + y el desarrollo de nuevos picos en los cromatogramas de HPLC. La actividad enzimática intracelular se confirmó por los efectos citotóxicos prominentes del extracto de exotoxina A en células cultivadas. En conclusión, la actividad de la exotoxina A se puede controlar a través de su actividad ADP-ribosiltransferasa y dosis bajas de radiación gamma redujeron su actividad. Por lo tanto, la radioterapia de acoplamiento con exotoxina A en la terapia contra el cáncer debe controlarse cuidadosamente.Files
s13568-021-01332-3.pdf
Files
(2.7 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:caed3d7331c737146544415be20d054d
|
2.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نشاط إنزيم ADP - ريبوسيل ترانسفيراز والسمية الخلوية لإشعاع جاما للسموم الزائفة الزنجارية الخارجية A
- Translated title (French)
- Activité de l'ADP-ribosyl transférase et cytotoxicité du rayonnement gamma de l'exotoxine A de Pseudomonas aeruginosa
- Translated title (Spanish)
- Actividad ADP-ribosil transferasa y citotoxicidad por radiación gamma de la exotoxina A de Pseudomonas aeruginosa
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4200367806
- DOI
- 10.1186/s13568-021-01332-3
References
- https://openalex.org/W1014462917
- https://openalex.org/W1548193792
- https://openalex.org/W1581856811
- https://openalex.org/W1591681043
- https://openalex.org/W1738289412
- https://openalex.org/W1913663534
- https://openalex.org/W1932304369
- https://openalex.org/W1972265920
- https://openalex.org/W1986836586
- https://openalex.org/W1991922140
- https://openalex.org/W1999689269
- https://openalex.org/W2016233221
- https://openalex.org/W2022557038
- https://openalex.org/W2026207397
- https://openalex.org/W2027542963
- https://openalex.org/W2028413660
- https://openalex.org/W2033130306
- https://openalex.org/W2037426867
- https://openalex.org/W2042711924
- https://openalex.org/W2055363028
- https://openalex.org/W2075709767
- https://openalex.org/W2077562485
- https://openalex.org/W2097747811
- https://openalex.org/W2106534294
- https://openalex.org/W2112908411
- https://openalex.org/W2146329774
- https://openalex.org/W2326176611
- https://openalex.org/W2474964647
- https://openalex.org/W2741466148
- https://openalex.org/W2793673898
- https://openalex.org/W2797369678
- https://openalex.org/W2799524357
- https://openalex.org/W2898183660
- https://openalex.org/W2907845265
- https://openalex.org/W2941114990
- https://openalex.org/W3021535199
- https://openalex.org/W3116941691
- https://openalex.org/W3184698240