Bright and two-photon active red fluorescent dyes that selectively move back and forth between the mitochondria and nucleus upon changing the mitochondrial membrane potential

2018 ◽  
Vol 6 (45) ◽  
pp. 7396-7401 ◽  
Author(s):  
Hitomi Seki ◽  
Shozo Onishi ◽  
Naoya Asamura ◽  
Yasutaka Suzuki ◽  
Jun Kawamata ◽  
...  
Keyword(s):  
Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane ◽  
Fluorescent Dyes ◽  
Two Photon

Pyrene-based two-photon active and bright red emitters that localize between the mitochondria and nucleus in response to changes in the mitochondrial membrane potential.

scholarly journals Application of a homogenous membrane potential assay to assess mitochondrial function

2012 ◽  
Vol 44 (9) ◽  
pp. 495-503 ◽  
Author(s):  
Srilatha Sakamuru ◽  
Xiao Li ◽  
Matias S. Attene-Ramos ◽  
Ruili Huang ◽  
Jianming Lu ◽  
...  
Keyword(s):  
Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane Potential ◽  
High Throughput ◽  
Mitochondrial Function ◽  
Hepg2 Cells ◽  
High Throughput Screening ◽  
Mitochondrial Membrane ◽  
Fluorescent Dyes ◽  
Screening Platform ◽  
Pharmacologically Active

Decreases in mitochondrial membrane potential (MMP) have been associated with mitochondrial dysfunction that could lead to cell death. The MMP is generated by an electrochemical gradient via the mitochondrial electron transport chain coupled to a series of redox reactions. Measuring the MMP in living cells is commonly used to assess the effect of chemicals on mitochondrial function; decreases in MMP can be detected using lipophilic cationic fluorescent dyes. To identify an optimal dye for use in a high-throughput screening (HTS) format, we compared the ability of mitochondrial membrane potential sensor (Mito-MPS), 5,5′,6,6′-tetrachloro-1,1′,3,3′ tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide, rhodamine 123, and tetramethylrhodamine to quantify a decrease in MMP in chemically exposed HepG2 cells cultured in 1,536-well plates. Under the conditions used, the optimal dye for this purpose is Mito-MPS. Next, we developed and optimized a homogenous cell-based Mito-MPS assay for use in 1,536-well plate format and demonstrated the utility of this assay by screening 1,280 compounds in the library of pharmacologically active compounds in HepG2 cells using a quantitative high-throughput screening platform. From the screening, we identified 14 compounds that disrupted the MMP, with half-maximal potencies ranging from 0.15 to 18 μM; among these, compound clusters that contained tyrphostin and 3′-substituted indolone analogs exhibited a structure-activity relationship. Our results demonstrate that this homogenous cell-based Mito-MPS assay can be used to evaluate the ability of large numbers of chemicals to decrease mitochondrial function.

scholarly journals A Biphenyl Type Two-Photon Fluorescence Probe for Monitoring the Mitochondrial Membrane Potential

2014 ◽  
Vol 39 (2) ◽  
pp. 125-133 ◽  
Author(s):  
Hiroki Moritomo ◽  
Kengo Yamada ◽  
Yuki Kojima ◽  
Yasutaka Suzuki ◽  
Seiji Tani ◽  
...  
Keyword(s):  
Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane ◽  
Fluorescence Probe ◽  
Two Photon ◽  
Two Photon Fluorescence ◽  
Photon Fluorescence

Platelets apoptosis in rats after global brain ischemia

2018 ◽  
pp. 27-35
Author(s):  
А.А. Соколовская ◽  
Э.Д. Вирюс ◽  
В.В. Александрин ◽  
А.С. Роткина ◽  
К.А. Никифорова ◽  
...  
Keyword(s):  
Flow Cytometry ◽  
Ischemic Stroke ◽  
Membrane Potential ◽  
Mitochondrial Membrane Potential ◽  
Brain Ischemia ◽  
Mitochondrial Membrane ◽  
Male Rats ◽  
Global Brain Ischemia ◽  
Platelet Apoptosis ◽  
Global Brain

Цель исследования. Ишемические повреждения головного мозга, являются одной из наиболее частой причин инвалидности и смертности во всем мире. Недавно была установлена роль апоптоза тромбоцитов в патофизиологии инсульта, однако его механизмы до сих пор остаются невыясненными. Несмотря на различные экспериментальные модели, направленные на мониторинг апоптоза тромбоцитов, результаты, относительно изучения и выявления апоптоза тромбоцитов при ишемии головного мозга у крыс, весьма немногочисленны. Цель исследования - анализ апоптоза тромбоцитов с помощью метода проточной цитофлуориметрии на модели глобальной ишемии мозга у крыс. Методика. В экспериментах использовано 6 крыс-самцов Вистар в возрасте от 5 до 6 мес., разделенных на 2 группы: интактный контроль (К) и глобальная ишемия головного мозга. Модель глобальной ишемии головного мозга у крыс воспроизводилась путём билатеральной окклюзии общих сонных артерий на фоне гипотензии. Уровень системного артериального давления снижали посредством кровопотери до 40-45 мм рт. ст. Суспензию тромбоцитов крыс получали методом гельфильтрации с использованием сефарозы 2B. Для анализа экстернализации фосфатидилсерина (ФС) тромбоциты крыс инкубировали с Аннексином V-PE в связывающем буфере. Для оценки митохондриального мембранного потенциала (ММП) тромбоциты инкубировали с катионным красителем JC-1. После инкубации образцы немедленно анализировали на проточном цитофлуориметре FACSCalibur (Becton Dickinson, США). Результаты. Согласно полученным данным, экстернализация ФС на тромбоцитах крыс, перенесших инсульт, была значительно выше (53,45 ± 4,21%), чем в контрольной группе крыс (5,27 ± 2,40%). Данный эффект подтверждается выраженной деполяризацией митохондриальных мембран (DYm). После экспериментальной ишемии мозга почти 40% тромбоцитов было деполяризовано. Заключение. Использованный в работе подбор методов и маркеров обеспечивает понимание механизмов апоптоза тромбоцитов как в экспериментальных, так и в клинических условиях. Полученные данные позволяют сделать заключение, что апоптоз тромбоцитов является одним из факторов развития глобальной ишемии головного мозга у крыс. Результаты могут быть использованы для понимания механизмов, участвующих в развитии ишемического повреждения, что, в свою очередь, может быть использовано при разработке новых терапевтических стратегий. Aim. Stroke is one of the most common causes of disability and mortality worldwide. Multiple experimental models of stroke have focused on monitoring of platelet apoptosis. However, studies on and detection of platelet apoptosis in rats with ischemic stroke are very scarce. We investigated platelet apoptosis in rats with global brain ischemia using flow cytometry. Methods. Experiments were carried out on healthy, adult Wistar male rats weighing 300-350 g. The rats were divided into the following 2 groups: intact rats and rats with global brain ischemia. Global brain ischemia was induced by two-vessel (2-VO) carotid occlusion in combination with hypotension. Systemic blood pressure was reduced by 40-45 mm Hg by inducing haemorrhage. Platelets were isolated by gel filtration on Sepharose 2B. For evaluation of phosphatidylserine (PS) externalization, platelets were incubated with Annexin V-PE and analyzed on FACSCalibur (BD Biosciences). Mitochondrial membrane potential (DY) was measured during platelets apoptosis using JC-1, a mitochondrial membrane potential indicator. Platelets were analyzed by flow cytometry immediately after the incubation. Results. PS externalization on platelets was significantly greater after global brain ischemia (53.45 ± 4.21%) than in the control group (5.27 ± 2.40%). Pronounced depolarization of mitochondrial membrane potential (DYm) confirmed this finding. In the rat group with experimental brain ischemia, almost 40% (35.24 ± 5.21%) of platelets were depolarized. Conclusion. Our results provide insight into mechanisms involved in platelet apoptosis during ischemic stroke and can be used in further development of new therapeutic strategies.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document