Quantification of Cellular Deoxyribonucleoside Triphosphates by Rolling Circle Amplification and Förster Resonance Energy Transfer

Autor: Niko Hildebrandt, Olivier Guittet, Michel Lepoivre, Xue Qiu, Meng-Er Huang, Nadine El Banna, Carlos Mingoes
Přispěvatelé: Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Intégrité du génome, ARN et cancer, Institut Curie [Paris]-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Bioénergétique Membranaire et Stress (LBMS), Département Biochimie, Biophysique et Biologie Structurale (B3S), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Organique et Bioorganique : Réactivité et Analyse (COBRA), Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie Organique Fine (IRCOF), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rouen Normandie (UNIROUEN), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Normand de Chimie Moléculaire Médicinale et Macromoléculaire (INC3M), Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Université Le Havre Normandie (ULH), Normandie Université (NU)-Institut national des sciences appliquées Rouen Normandie (INSA Rouen Normandie), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Normandie Université (NU)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Caen (ENSICAEN), Normandie Université (NU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Thioredoxin-Disulfide Reductase
Deoxyribonucleoside triphosphate
Genome integrity
DNA repair
Deoxyribonucleotides
010402 general chemistry
Proof of Concept Study
Sensitivity and Specificity
01 natural sciences
Analytical Chemistry
chemistry.chemical_compound
Limit of Detection
Auranofin
Cell Line
Tumor
Ribonucleotide Reductases
Fluorescence Resonance Energy Transfer
Humans
Hydroxyurea
heterocyclic compounds
Enzyme Inhibitors
[SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry
Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM]
Base Sequence
010401 analytical chemistry
3. Good health
0104 chemical sciences
Deoxyribonucleoside
enzymes and coenzymes (carbohydrates)
Förster resonance energy transfer
chemistry
Biochemistry
Rolling circle replication
Nucleic acid
Nucleic Acid Amplification Techniques
Plate reader
Zdroj: Analytical Chemistry
Analytical Chemistry, American Chemical Society, 2019, 91 (22), pp.14561-14568. ⟨10.1021/acs.analchem.9b03624⟩
Analytical Chemistry, 2019, 91 (22), pp.14561-14568. ⟨10.1021/acs.analchem.9b03624⟩
ISSN: 0003-2700
1520-6882
DOI: 10.1021/acs.analchem.9b03624⟩
Popis: International audience; The quantification of cellular deoxyribonucleoside triphosphate (dNTP) levels is important for studying pathologies, genome integrity, DNA repair, and the efficacy of pharmacological drug treatments. Current standard methods, such as enzymatic assays or high-performance liquid chromatography, are complicated, costly, and labor-intensive, and alternative techniques that simplify dNTP quantification would present very useful complementary approaches. Here, we present a dNTP assay based on isothermal rolling circle amplification (RCA) and rapid time-gated Förster resonance energy transfer (TG-FRET), which used a commercial clinical plate reader system. Despite the relatively simple assay format, limits of detection down to a few picomoles of and excellent specificity for each dNTP against the other dNTPs, rNTPs, and dUTP evidenced the strong performance of the assay. Direct applicability of RCA-FRET to applied nucleic acid research was demonstrated by quantifying all dNTPs in CEM-SS leukemia cells with and without hydroxyurea or auranofin treatment. Both pharmacological agents could reduce the dNTP production in a time- and dose-dependent manner. RCA-FRET provides simple, rapid, sensitive, and specific quantification of intracellular dNTPs and has the potential to become an advanced tool for both fundamental and applied dNTP research.
Databáze: OpenAIRE
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