Energy Charge, Redox State, and Metabolite Turnover in Single Human Hepatocytes Revealed by Capillary Microsampling Mass Spectrometry

Analytical Chemistry

Volumn 87, Issue 20, 2015, Pages 10397-10405

  Zhang, Linwen ^a   Vertes, Akos ^a  

^a GEORGE WASHINGTON UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CYTOLOGY; ELECTROSPRAY IONIZATION; FLAVONOIDS; MASS SPECTROMETRY; METABOLISM; METABOLITES; PEPTIDES; SPECTROMETRY;

ACCURATE MASS MEASUREMENTS; ADENYLATE ENERGY CHARGES; CELLULAR RESPONSE; COLLISION CROSS SECTIONS; ELECTROSPRAY IONIZATION MASS SPECTROMETRY; HUMAN HEPATOCYTES; METABOLIC ANALYSIS; REDUCED GLUTATHIONE;

CELLS;

DEVICES; ELECTROSPRAY MASS SPECTROMETRY; HEPG2 CELL LINE; HUMAN; LIVER CELL; METABOLISM; OXIDATION REDUCTION REACTION; SINGLE CELL ANALYSIS; TUMOR CELL CULTURE;

HEP G2 CELLS; HEPATOCYTES; HUMANS; OXIDATION-REDUCTION; SINGLE-CELL ANALYSIS; SPECTROMETRY, MASS, ELECTROSPRAY IONIZATION; TUMOR CELLS, CULTURED;

EID: 84945352201     PISSN: 00032700     EISSN: 15206882     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.analchem.5b02502     Document Type: Article

References (42)

1. Elowitz, M. B.; Levine, A. J.; Siggia, E. D.; Swain, P. S. Science 2002, 297, 1183-1186 10.1126/science.1070919
2. Kaern, M.; Elston, T. C.; Blake, W. J.; Collins, J. J. Nat. Rev. Genet. 2005, 6, 451-464 10.1038/nrg1615
3. Altschuler, S. J.; Wu, L. F. Cell 2010, 141, 559-563 10.1016/j.cell.2010.04.033
4. Loewer, A.; Lahav, G. Curr. Opin. Genet. Dev. 2011, 21, 753-758 10.1016/j.gde.2011.09.010
5. Levsky, J. M.; Shenoy, S. M.; Pezo, R. C.; Singer, R. H. Science 2002, 297, 836-840 10.1126/science.1072241
6. Bengtsson, M.; Stahlberg, A.; Rorsman, P.; Kubista, M. Genome Res. 2005, 15, 1388-1392 10.1101/gr.3820805
7. Shalek, A. K.; Satija, R.; Adiconis, X.; Gertner, R. S.; Gaublomme, J. T.; Raychowdhury, R.; Schwartz, S.; Yosef, N.; Malboeuf, C.; Lu, D. N.; Trombetta, J. J.; Gennert, D.; Gnirke, A.; Goren, A.; Hacohen, N.; Levin, J. Z.; Park, H.; Regev, A. Nature 2013, 498, 236-240 10.1038/nature12172
8. Newman, J. R. S.; Ghaemmaghami, S.; Ihmels, J.; Breslow, D. K.; Noble, M.; DeRisi, J. L.; Weissman, J. S. Nature 2006, 441, 840-846 10.1038/nature04785
9. Irish, J. M.; Kotecha, N.; Nolan, G. P. Nat. Rev. Cancer 2006, 6, 146-155 10.1038/nrc1804
10. Cohen, A. A.; Geva-Zatorsky, N.; Eden, E.; Frenkel-Morgenstern, M.; Issaeva, I.; Sigal, A.; Milo, R.; Cohen-Saidon, C.; Liron, Y.; Kam, Z.; Cohen, L.; Danon, T.; Perzov, N.; Alon, U. Science 2008, 322, 1511-1516 10.1126/science.1160165
11. Shrestha, B.; Vertes, A. Anal. Chem. 2009, 81, 8265-8271 10.1021/ac901525g
12. Lapainis, T.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. Anal. Chem. 2009, 81, 5858-5864 10.1021/ac900936g
13. Zenobi, R. Science 2013, 342, 1243259 10.1126/science.1243259
14. Nemes, P.; Rubakhin, S. S.; Aerts, J. T.; Sweedler, J. V. Nat. Protoc. 2013, 8, 783-799 10.1038/nprot.2013.035
15. Nemes, P.; Knolhoff, A. M.; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V. ACS Chem. Neurosci. 2012, 3, 782-792 10.1021/cn300100u
16. Amantonico, A.; Urban, P. L.; Zenobi, R. Anal. Bioanal. Chem. 2010, 398, 2493-2504 10.1007/s00216-010-3850-1
17. Rubakhin, S. S.; Romanova, E. V.; Nemes, P.; Sweedler, J. V. Nat. Methods 2011, 8, S20-S29 10.1038/nmeth.1549
18. Svatos, A. Anal. Chem. 2011, 83, 5037-5044 10.1021/ac2003592
19. Trouillon, R.; Passarelli, M. K.; Wang, J.; Kurczy, M. E.; Ewing, A. G. Anal. Chem. 2013, 85, 522-542 10.1021/ac303290s
20. Quinn, K. P.; Sridharan, G. V.; Hayden, R. S.; Kaplan, D. L.; Lee, K.; Georgakoudi, I. Sci. Rep. 2013, 3, 3432 10.1038/srep03432
21. Freudiger, C. W.; Min, W.; Saar, B. G.; Lu, S.; Holtom, G. R.; He, C. W.; Tsai, J. C.; Kang, J. X.; Xie, X. S. Science 2008, 322, 1857-1861 10.1126/science.1165758
22. Heien, M. L.; Piehowski, P. D.; Winograd, N.; Ewing, A. G. In Mass Spectrometry Imaging: Principles and Protocols; Rubakhin, S. S.; Sweedler, J. V., Eds.; Springer: New York, 2010; Vol. 656, pp 85-97; DOI: 10.1007/978-1-60761-746-4-4.
23. Schober, Y.; Guenther, S.; Spengler, B.; Rompp, A. Anal. Chem. 2012, 84, 6293-6297 10.1021/ac301337h
24. Ibanez, A. J.; Fagerer, S. R.; Schmidt, A. M.; Urban, P. L.; Jefimovs, K.; Geiger, P.; Dechant, R.; Heinemann, M.; Zenobi, R. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 8790-8794 10.1073/pnas.1209302110
25. Northen, T. R.; Yanes, O.; Northen, M. T.; Marrinucci, D.; Uritboonthai, W.; Apon, J.; Golledge, S. L.; Nordstrom, A.; Siuzdak, G. Nature 2007, 449, 1033-U3 10.1038/nature06195
26. O'Brien, P. J.; Lee, M.; Spilker, M. E.; Zhang, C. C.; Yan, Z.; Nichols, T. C.; Li, W.; Johnson, C. H.; Patti, G. J.; Siuzdak, G. Cancer & metabolism 2013, 1, 4 10.1186/2049-3002-1-4
27. Mizuno, H.; Tsuyama, N.; Harada, T.; Masujima, T. J. Mass Spectrom. 2008, 43, 1692-1700 10.1002/jms.1460
28. Fukano, Y.; Tsuyama, N.; Mizuno, H.; Date, S.; Takano, M.; Masujima, T. Nanomedicine 2012, 7, 1365-1374 10.2217/nnm.12.34
29. Gholipour, Y.; Erra-Balsells, R.; Hiraoka, K.; Nonami, H. Anal. Biochem. 2013, 433, 70-78 10.1016/j.ab.2012.10.001
30. Aerts, J. T.; Louis, K. R.; Crandall, S. R.; Govindaiah, G.; Cox, C. L.; Sweedler, J. V. Anal. Chem. 2014, 86, 3203-3208 10.1021/ac500168d
31. Gong, X. Y.; Zhao, Y. Y.; Cai, S. Q.; Fu, S. J.; Yang, C. D.; Zhang, S. C.; Zhang, X. R. Anal. Chem. 2014, 86, 3809-3816 10.1021/ac500882e
32. Zhang, L.; Foreman, D. P.; Grant, P. A.; Shrestha, B.; Moody, S. A.; Villiers, F.; Kwak, J. M.; Vertes, A. Analyst 2014, 139, 5079-5085 10.1039/C4AN01018C
33. Paglia, G.; Williams, J. P.; Menikarachchi, L.; Thompson, J. W.; Tyldesley-Worster, R.; Halldorsson, S.; Rolfsson, O.; Moseley, A.; Grant, D.; Langridge, J.; Palsson, B. O.; Astarita, G. Anal. Chem. 2014, 86, 3985-3993 10.1021/ac500405x
34. Paglia, G.; Angel, P.; Williams, J. P.; Richardson, K.; Olivos, H. J.; Thompson, J. W.; Menikarachchi, L.; Lai, S.; Walsh, C.; Moseley, A.; Plumb, R. S.; Grant, D. F.; Palsson, B. O.; Langridge, J.; Geromanos, S.; Astarita, G. Anal. Chem. 2015, 87, 1137-1144 10.1021/ac503715v
35. Beisel, K. G.; Jahnke, S.; Hofmann, D.; Koppchen, S.; Schurr, U.; Matsubara, S. Plant Physiol. 2010, 152, 2188-2199 10.1104/pp.109.151647
36. Sapcariu, S. C.; Kanashova, T.; Weindl, D.; Ghelfi, J.; Dittmar, G.; Hiller, K. MethodsX 2014, 1, 74-80 10.1016/j.mex.2014.07.002
37. Li, N. Y.; Ragheb, K.; Lawler, G.; Sturgis, J.; Rajwa, B.; Melendez, J. A.; Robinson, J. P. J. Biol. Chem. 2003, 278, 8516-8525
38. Atkinson, D. E.; Walton, G. M. J. Biol. Chem. 1967, 242, 3239-3241
39. Atkinson, D. E. Biochemistry 1968, 7, 4030-4034 10.1021/bi00851a033
40. Xu, Y.; Lu, W.; Rabinowitz, J. D. Anal. Chem. 2015, 87, 2273-2281 10.1021/ac504118y
41. Ebrecht, A. C.; Asencion Diez, M. D.; Piattoni, C. V.; Guerrero, S. A.; Iglesias, A. A. Biochim. Biophys. Acta, Gen. Subj. 2015, 1850, 88-96 10.1016/j.bbagen.2014.10.002
42. Plageman, P. G. W. J. Lipid Res. 1971, 12, 715-724