of
ENZYMY 2. FÁZE BIOTRANSFORMACE:
Glutathion-S-transferázy (GST)
Uridindifosfoglukuronyltransferázy (UDPGT)
Sulfotransferázy (SULF)
N-, O-acetyltransferázy (NAT, OAT)
Methyltransferázy
Enzymy syntézy kyseliny merkapturové
Antioxidační enzymy - NQO, GST, GSPx, GR, CAT, SOD
of
GLUTATHION-S-TRANSFERÁZY
Konjugační agens je nukleofil (GSH);
typické substráty GST: elektrofilní xenobiotika / intermediáty
(alifatické a aromatické epoxidy a halidy, organické nitráty
of
GST – TYPICKÉ SCHÉMA KONJUGAČNÍ
REAKCE
Reaktivní intermediát BaPDE Konjugát
of
KLASIFIKACE GST ENZYMŮ
Funkční GST enzymy
jsou dimery
membránově vázaný
GST
of
REGULACE GENOVÉ EXPRESE ISOENZYMŮ
GST
of
UDP-GLUKURONYLTRANSFERÁZY
Konj. agens elektrofil
(kys. UDP-glukuronová);
substráty jsou nukleofilní
xenobiotika / intermediáty
(fenoly, alkoholy, aminy,
karboxylové kyseliny)
SEKVENČNÍ
PŘÍBUZNOST
UGT
of
SULFOTRANSFERÁZY
elektrofilní konjugační agens 3’-fosfoadenosin-5’fosfosulfát
(PAPS) reaguje s fenolem aj. nukleofily
of
SULFOTRANSFERÁZY
sumární rovnice
of
ANTIOXIDAČNÍ OBRANNÉ SYSTÉMY
 Nízkomolekulární antioxidanty (lipofilní a hydrofilní)
 Antioxidační enzymy (NQO, GST, GSPx, GR, CAT, SOD)
of
REAKTIVNÍ FORMY KYSLÍKU (ROS)
Redukce
nitrosloučenin
Superoxid
Peroxid
Hydroxylový
radikál
1) reaktivní formy kyslíku (ROS), NO aj. dusíkaté slouč.
2) reaktivní metabolity xenobiotik, fosfolipidů aj.
of
ANTIOXIDAČNÍ OBRANNÉ SYSTÉMY (ENZYMY):
Superoxiddismutázy katalyzují dismutaci O2
-. na H2O2 Cu/Zn
SOD (cytosol, jádro), Mn SOD (mitochondrie),
CuSOD (primárně plasma)
Kataláza katalyzuje dismutaci H2O2, redukuje methyl- a
ethylhydroperoxidy; tetramerní hemoprotein (peroxisomy)
Glutathionperoxidáza katalyzuje redukci H2O2 a dalších
hydroperoxidů (včetně lipidperoxidů); selenoprotein
(výskyt primárně v cytosolu, také v mitochondriích)
Glutathion-S-transferázy redukují hydroperoxidy, výskyt v
cytosolu, existuje také „mikrosomální“ GST v bun.
membránách
Glutathionreduktáza katalyzuje redukci
nízkomolekulárních disulfidů, hlavně oxidovaný glutathion
(„GSH cyklus“)
NADPH/chinonoxidoreduktázy (NQO) redukuje chinony na
katecholy
of
ANTIOXIDAČNÍ OBRANNÉ SYSTÉMY
(NÍZKOMOLEKULÁRNÍ LÁTKY):
vitamín E konvertuje O2
-.,
.OH a lipidové peroxyradikály na
méně reaktivní formy; zastavuje řetězové reakce lipidní
peroxidace; lipidové membrány, extracelulární tekutiny
bilirubin reaguje s ROO- , produkt hemoproteinu, výskyt v
krvi i tkáních
-karoten zháší O2
. , reakce s peroxyly; metabolický
prekursor vitamínu A, výskyt v membránách
vitamín C přímo zháší O2
. a
.OH, přispívá k regeneraci
vitamínu E, distribuce v extra- i intracelulárních tekutinách
kyselina močová (oxidovaná purinová báze); zháší
peroxylové radikály, O2
. a
.OH, zabraňuje oxidaci vit. C,
váže transitní kovy; široká distribuce
glutathion (GSH) substrát v reakcích GST a GSHPx, také
přímo reaguje s organickými volnými radikály, O2
. a
.OH
další antioxidanty: cystein, glukóza aj.
lipidní
sloučeniny
sloučeniny
rozpustné
ve vodě
of
ANTIOXIDAČNÍ ENZYMY VS. ROS
of
GLUTATHION JAKO ANTIOXIDANT
Funkce GSH:
- redukce disulfidických můstků
- přímá reakce s ROS a kyslík.
metabolity (lipid. peroxidy...)
- kofaktor glutathionperoxidáz
(Se-dependentních GPx, GST)
Další funkce:
- kofaktor konjugačních reakcí
katalyzovaných GST,
např. s fenoly
- účast v biosyntéze leukotrienů
Redukce GSSG na GSH
pomocí GR
of
3. FÁZE BIOTRANSFORMACE
of
3. FÁZE BIOTRANSFORMACE
(ABC TRANSPORTÉRY)
of
ABC TRANSPORTÉRY: MULTIDRUG
RESISTANCE (MDR) SYSTEM
Transport
lipidů,
xenobiotik
aj. látek
vně buněčné
membrány
of
3. FÁZE BIOTRANSFORMACE
(ABC TRANSPORTÉRY)
Nejvýznamnější zástupci ABC (ATP Binding Cassette) transportérů:
1. ABCC – transport aniontů včetně S-glutathionyl- a sulfátových konjugátů
MRP1 (ABCC1, mrp1 gen) trasnportuje přes membránu LTC4, D4, E4; komplexuje
oxidovaný glutathion (GSSG)
2. ABCB – transport peptidů, transmembránový transport xenobiotik v játrech,
placentální bariéře aj.
P-glykoprotein (P-gp = ABCB1, mdr1 gen) odstraňuje Vinca alkaloidy (vincristine,
vinblastine), anthracykliny (doxorubicin, daunorubicin), taxoly (paclitaxel)
Chemosensitizers: calcium channel blockers (verapamil), antagonisté calmodulinu
(chlorpromazine), steroidy (prog., kortisol, tamoxifen), xanthiny (pentoxyphiline)
3. ABCG2 (BCRP, breast cancer resistence protein) – velmi častá „overexprese“
v karcinomu prsu
of
3. FÁZE BIOTRANSFORMACE:
KOMPLEXNÍ REGULACE GENOVÉ EXPRESE
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ –
nově identifikovaný „cíl“ xenobiotik
Fosfolipázy A2 (PLA2)
Fosfolipázy C (PI- PLC, PC-PLC)
DAG lipázy
Cytochromy P450 (CYP4A, CYP2E1, CYP1A, ...)
Lipoxygenázy (LOX-5, LOX-12, ...)
Cyklooxygenázy (COX-2)
Xenobiotika
modulují řadu enzymů
metabolismu lipidů
lipidovémediátory
efekty na intracelulární
signální transdukci
endokrinní /
parakrinní signály
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ:
fosfolipidy - substráty pro PLA2 a PLC
produkty: AA diacylglycerol (DAG)
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ:
PL-PLC (SMsyntáza)
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ:
role syntézy ceramidu a DAG v signální transdukci
PC-PLC a
SMsyntáza
versus
SMáza
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ:
ceramid aktivuje enzymy signální transdukce
of
BIOTRANSFORMACE LIPIDŮ:
kys. arachidonová - substrát CYP, LOX a COX
REGULACE EXPRESE TRANSKRIPČNÍMI
FAKTORY NF-kB
GENOVÁ EXPRESE
COX-2, PLA2, iNOS,
cytokinů (TNFa aj.),
chemokinů
PROZÁNĚTLIVÉ
PROCESY
of