J 2013

Nonlinear Regression Models for Determination of Nicotinamide Adenine Dinucleotide Content in Human Embryonic Stem Cells

SALYKIN, Anton, Petr KUZMIC, Olga KYRYLENKO, Jindra MUSILOVÁ, Zdeněk GLATZ et. al.

Základní údaje

Originální název

Nonlinear Regression Models for Determination of Nicotinamide Adenine Dinucleotide Content in Human Embryonic Stem Cells

Autoři

SALYKIN, Anton (643 Rusko, domácí), Petr KUZMIC (840 Spojené státy), Olga KYRYLENKO (246 Finsko), Jindra MUSILOVÁ (203 Česká republika, domácí), Zdeněk GLATZ (203 Česká republika, domácí), Petr DVOŘÁK (203 Česká republika, garant, domácí) a Sergiy KYRYLENKO (246 Finsko, domácí)

Vydání

Stem Cell Reviews and Reports, TOTOWA, HUMANA PRESS INC, 2013, 1550-8943

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

Genetika a molekulární biologie

Stát vydavatele

Spojené státy

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Impakt faktor

Impact factor: 3.214

Kód RIV

RIV/00216224:14110/13:00066458

Organizační jednotka

Lékařská fakulta

UT WoS

000327386500005

Klíčová slova anglicky

Biochemical assay; Enzymatic cycling; hESC-derived fibroblasts; Human embryonic stem cells; NAD; Nonlinear regression

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 15. 4. 2014 15:46, Ing. Mgr. Věra Pospíšilíková

Anotace

V originále

Recent evidence suggests that energy metabolism contributes to molecular mechanisms controlling stem cell identity. For example, human embryonic stem cells (hESCs) receive their metabolic energy mostly via glycolysis rather than mitochondrial oxidative phosphorylation. This suggests a connection of metabolic homeostasis to stemness. Nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) is an important cellular redox carrier and a cofactor for various metabolic pathways, including glycolysis. Therefore, accurate determination of NAD cellular levels and dynamics is of growing importance for understanding the physiology of stem cells. Conventional analytic methods for the determination of metabolite levels rely on linear calibration curves. However, in actual practice many two-enzyme cycling assays, such as the assay systems used in this work, display prominently nonlinear behavior. Here we present a diaphorase/lactate dehydrogenase NAD cycling assay optimized for hESCs, together with a mechanism-based, nonlinear regression models for the determination of NAD+, NADH, and total NAD. We also present experimental data on metabolic homeostasis of hESC under various physiological conditions. We show that NAD+/NADH ratio varies considerably with time in culture after routine change of medium, while the total NAD content undergoes relatively minor changes. In addition, we show that the NAD+/NADH ratio, as well as the total NAD levels, vary between stem cells and their differentiated counterparts. Importantly, the NAD+/NADH ratio was found to be substantially higher in hESC-derived fibroblasts versus hESCs. Overall, our nonlinear mathematical model is applicable to other enzymatic amplification systems.

Návaznosti

GAP206/11/0009, projekt VaV
Název: Kapilární electroforéza jako nástroj pro metabolomické studie (Akronym: CE metabolomics)
Investor: Grantová agentura ČR, Capillary electrophoresis as a member of the metabolomic analytical toolbox
MSM0021622430, záměr
Název: Funkční a molekulární charakteristiky nádorových a normálních kmenových buněk - identifikace cílů pro nová terapeutika a terapeutické strategie
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, Funkční a molekulární charakteristiky nádorových a normálních kmenových buněk - identifikace cílů pro nová terapeutika a terapeutické strategie