Intracellular chemical imaging of heme-containing enzymes involved in innate immunity using resonance Raman microscopy

Journal of Physical Chemistry B

Volumn 108, Issue 48, 2004, Pages 18762-18771

  Van Manen, Henk Jan ^a   Kraan, Yvonne M ^a   Roos, Dirk ^b   Otto, Cees ^a  

^a UNIVERSITY OF TWENTE   (Netherlands)

^b UNIVERSITY OF AMSTERDAM   (Netherlands)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CAMERAS; CHARGE COUPLED DEVICES; COMPOSITION; DISEASES; DNA; ENZYMES; FLUORESCENCE; LIGHT SCATTERING; MATRIX ALGEBRA; PROTEINS; RAMAN SCATTERING;

CELLULAR IMAGING; EOSINOPHILS; RESONANCE RAMAN MICROSCOPY; SINGULAR VALUE DECOMPOSITION;

MEDICAL IMAGING;

EID: 10444261312     PISSN: 15206106     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/jp046955b     Document Type: Article

References (67)

1. For recent overviews of NADPH oxidase, see: (a) Vignais, P. V. Cell. Mol. Life Sci. 2002, 59, 1428-1459.
2. (b) Babior, B. M. Blood 1999, 93, 1464-1476.
3. Reeves, E. P.; Lu, H.; Lortat Jacobs, H.; Messina, C. G. M.; Bolsover, S.; Gabella, G.; Potma, E. O.; Warley, A.; Roes, J.; Segal, A. W. Nature 2002, 416, 291-297.
4. Winterbourn, C. C.; Vissers, M. C. M.; Kettle, A. J. Curr. Opin. Hematol. 2000, 7, 53-58.
5. Leusen, J. H. W.; Verhoeven, A. J.; Roos, D. J. Lab. Clin. Med. 1996, 128, 461-476.
6. Babior, B. M. Am. J. Med. 2000, 709, 33-44.
7. Heyworth, P. G.; Cross, A. R.; Curnutte, J. T. Curr. Opin. Immunol. 2003, 15, 578-584.
8. Lambeth, J. D. Curr. Opin. Hematol. 2002, 9, 11-17.
9. Finkel, T. Curr. Opin. Cell Biol. 2003, 15, 247-254.
10. Bokoch, G. M.; Knaus, U. G. Trends Biochem. Sci. 2003, 28, 502-508.
11. For some overviews, see: (a) Spiro, T. G. Resonance Roman Spectra of Heme and Metalloproteins; Wiley: New York, 1987.
12. (b) Tu, A. T. Roman Spectroscopy in Biology: Principles and Applications; John Wiley & Sons: New York, 1982; Chapter 12.
13. Hurst, J. K.; Loehr, T. M.; Curnutte, J. T.; Rosen, H. J. Biol. Chem. 1991, 266, 1627-1634.
14. (a) Ueno, I.; Fujii, S.; Ohya-Nishiguchi, H.; Iizuka, T.; Kanegasaki, S. FEBS Lett. 1991, 257, 130-132.
15. (b) Fujii, H.; Finnegan, M. G.; Miki, T.; Crouse, B. R.; Kakinuma, K.; Johnson, M. K. FEBS Lett. 1995, 377, 345-348.
16. Biberstine-Kinkade, K. J.; DeLeo, F. R.; Epstein, R. I.; LeRoy, B. A.; Nauseef, W. M.; Dinauer, M. C. J. Biol. Chem. 2001, 276, 31105-31112.
17. Otto, C.; Sijtsema, N. M.; Greve, J. Eur. Biophys. J. 1998, 27, 582-589.
18. Sijtsema, N. M.; Tibbe, A. G. J.; Segers-Nolten, G. M. J.; Verhoeven, A. J.; Weening, R. S.; Greve, J.; Otto, C. Biophys. J. 2000, 78, 2606-2613.
19. Segal, A. W.; Jones, O. T. G. FEBS Lett. 1980, 110, 111-114.
20. Babior, B. M. Curr. Opin. Immunol. 2004, 16, 42-47.
21. (a) DeLeo, F. R.; Allen, L.-A. H.; Apicella, M.; Nauseef, W. M. J. Immunol. 1999, 163, 6732-6740.
22. (b) Johansson, A.; Jesaitis, A. J.; Lundqvist, H.; Magnusson, K.-E.; Sjölin, C.; Karlsson, A.; Dahlgren, C. Cell. Immunol. 1995, 161, 61-71.
23. (a) Jesaitis, A. J.; Buescher, E. S.; Harrison, D.; Quinn, M. T.; Parkos, C. A.; Livesey, S.; Linner, J. J. Clin. Invest. 1991, 85, 821-835.
24. (b) Ginsel, L. A.; Onderwater, J. J. M.; Fransen, J. A. M.; Verhoeven, A. J.; Roos, D. Blood 1990, 76, 2105-2116.
25. Jamin, N.; Dumas, P.; Moncuit, J.; Fridman, W.-H.; Teillaud, J.-L.; Carr, G. L.; Williams, G. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1998, 95, 4837-4840.
26. For recent examples, see: (a) Uzunbajakava, N.; Lenferink, A.; Kraan, Y. ; Volokhina, E.; Vrensen, G.; Greve, J.; Otto, C. Biophys. J. 2003, 84, 3968-3981.
27. (b) Wood, B. R.; Langford, S. J.; Cooke, B. M.; Glenister, F. K.; Lim, J.; McNaughton, D. FEBS Lett. 2003, 554, 247-252.
28. Krafft, C.; Knetsehke, T.; Siegner, A.; Funk, R. H. W.; Salzer, R. Vib. Spectrosc. 2003, 32, 75-83.
29. For recent overviews, see: (a) Cheng, J.-X.; Xie, X. S. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 827-840.
30. (b) Holtom, G. R.; Thrall, B. D.; Chin, B.-Y.; Wiley: H. S.; Colson, S. D. Traffic 2001, 2, 781-788.
31. Nan, X.; Cheng, J.-X.; Xie, X. S. J. Lipid Res. 2003, 44, 2202-2208.
32. Van Manen, H.-J.; Uzunbajakava, N.; Van Bruggen, R.; Roos, D.; Otto, C. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125, 12112-12113.
33. Yazdanbakhsh, M.; Eckmann, C. M.; Koenderman, L.; Verhoeven, A. J.; Roos, D. Blood 1987, 70, 379-383.
34. Sijtsema, N. M.; Otto, C.; Segers-Nolten, G. M. J.; Verhoeven, A. J.; Greve, J. Biophys. J. 1998, 74, 3250-3255.
35. De Grauw, C. J.; Sijtsema, N. M.; Otto, C.; Greve, J. J. Microsc. 1997, 188, 273-279.
36. See also: Schmidt, M.; Rajagopal, S.; Ren, Z.; Moffat, K. Biophys. J. 2002, 84, 2112-2129.
37. Golub, G. H.; Van Loan, C. F. Matrix Computations; North Oxford Academic Publishing: Oxford, 1983.
38. Haq, I.; Chowdhry, B. Z.; Chaires, J. B. Eur. Biophys. J. 1997, 26, 419-426.
39. Puppels, G. J.; Olminkhof, J. H. F.; Segers-Nolten, G. M. J.; Otto, C.; De Mul, F. F. M.; Greve, J. Exp. Cell. Res. 1991, 195, 361-367.
40. (a) Omberg, K. M.; Osborn, J. C.; Zhang, S. L.; Freyer, J. P.; Mourant, J. R.; Schoonover, J. R. Appl. Spectrosc. 2002, 56, 813-819.
41. (b) Notingher, I.; Verrier, S.; Haque, S.; Polak, J. M.; Hench, L. L. Biopolymers 2003, 72, 230-240.
42. Woodman, R. C.; Ruedi, J. M.; Jesaitis, A. J.; Okamura, N.; Quinn, M. T. ; Smith, R. M.; Curnutte, J. T.; Babior, B. M. J. Clin. Invest. 1991, 87, 1345-1351.
43. Borregaard, N.; Heiple, J. M.; Simons, E. R.; Clark, R. A. J. Cell Biol. 1983, 97, 52-61.
44. (a) Brederoo, P.; Van der Meulen, J.; Mommaas-Kienhuis, A. M. Cell Tissue Res. 1983, 234, 469-496.
45. (b) Rothwell, S. W.; Nath, J.; Wright, D. G. J. Cell Biol. 1989, 108, 2313-2326.
46. Wever, R.; Plat, H. Biochim. Biophys. Acta 1981, 667, 235-239.
47. (a) Kooter, I. M.; Moguilevsky, N.; Bollen, A.; Van der Veen, L. A.; Otto, C.; Dekker: H. L.; Wever, R. J. Biol. Chem. 1999, 274, 26794-26802.
48. (b) Kooter, I. M.; Koehler, B. P.; Moguilevsky, N.; Bollen, A.; Wever, R.; Johnson, M. K. J. Biol. Inorg. Chem. 1999, 4, 684-691.
49. (a) Gebhardt, C.; Heinemann, U. Brain Res. 1999, 837, 270-276.
50. (b) Yuan, X. J.; Goldman, W. F.; Tod, M. L.; Rubin, L. J.; Blaustein, M. P. Am. J. Physiol. 1993, 264, L116-L123.
51. For a related effect of sodium metabisulfite on fluorescence photobleaching in cells, see: Benson, D. M.; Bryan, J.; Plant, A. L.; Gotto, A. M.; Smith, L. C. J. Cell Biol. 1985, 100, 1309-1323.
52. (a) Segal, A. W.; Dorling, J.; Coade, S. J. Cell Biol. 1980, 85, 42-59.
53. (b) Borregaard, N.; Cowland, J. B. Blood 1997, 89, 3503-3521.
54. English, D. In The Neutrophils: New Outlook for Old Cells; Gabrilovich, D. I., Ed.; Imperial College Press: London, 1999; Chapter 1.
55. Gomperts, B. D.; Kramer, I. M.; Tatham, P. E. R. Signal Transaction; Elsevier Academic Press: San Diego, 2002; Chapter 9.
56. (a) Segal, A. W.; Jones, O. T. G. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1979, 88, 130-134.
57. (b) Cross, A. R.; Higson, F. K.; Jones, O. T. G.; Harper, A. M.; Segal, A. W. Biochem. J. 1982, 204, 479-485.
58. 558) bands.
59. Determined from 50 randomly selected points inside the cell shown in Figure 5A.
60. Demaurex, N.; Downey, G. P.; Waddell, T. K.; Grinstein, S. J. Cell Biol. 1996, 133, 1391-1402.
61. The second basis vector (not shown) resembles the first basis vector, but it differs in the shape and intensity of the background.
62. For an overview, see: Giembycz, M. A.; Lindsay, M. A. Pharmacol. Rev. 1999, 51, 213-339.
63. Segal, A. W.; Garcia, R.; Goldstone, H.; Cross, A. R.; Jones, O. T. G. Biochem. J. 1981, 196, 363-367.
64. Klebanoff, S. J.; Agosti, J. M.; Jorg, A.; Waltersdorph, A. M. J. Immunol. 1989, 143, 239-244.
65. Salmaso, B. L. M.; Puppels, G. J.; Caspers, P. J.; Floris, R.; Wever, R. ; Greve, J. Biophys. J. 1994, 67, 436-446.
66. Spiro, T. G.; Strekas, T. C. J. Am. Chem. Soc. 1974, 96, 338-345.
67. Van Manen, H.-J.; Otto, C. Unpublished results.