- •Ведение
- •Глава 1. Метаболизм чужеродных соединений
- •1.1 Ферменты 1-й фазы метаболизма ксенобиотиков
- •1.1.1. Цитохромы р450. Структура и функция
- •1.1.2. Множественные формы цитохрома р450
- •1.1.3. Способность цитохромов р450 к индукции
- •1.1.4. Механизм индукции цитохрома р450 1а1
- •1.1.5. Конститутивная экспрессия цитохрома р450 1а2 и его индукция
- •1.1.6. Механизм индукции цитохромов р450 2в и 2с барбитуратами
- •1.2.1. Уридин дифосфатглюкуронозил трансферазы (удt)
- •1.2.2. Глютатион-s-трансферазы (гsт)
- •1.2.4. Сульфотрансферазы
- •1.2.5. Эпоксидгидролаза
- •Глава 2. Распределение, накопление и элиминация токсинов
- •2.1. Органо- и тканеспецифичность в распределении токсинов
- •2.1.1. Печень
- •2.1.2. Почки
- •2.1.3. Кожа
- •2.1.4. Легкие
- •2.1.5. Нервная система
- •2.1.6. Репродуктивная система
- •2.2. Токсикокинетика
- •2.3. Токсикология развития
- •2.4. Методы тестирования биологических эффектов токсинов
- •Глава 3. Современные представления о химическом канцерогенезе
- •3.1. Классификация канцерогенов
- •3.2 Полициклические ароматические углеводороды
- •3.3. Нитрозоамины
- •3.4. Ароматические амины
- •3.5. Афлатоксин в1
- •3.6. Гетероциклические амины
- •3.7. Мышьяк
- •3.8. Тхдд
- •3.9. Курение
- •Глава 4. Повреждение днк и репарация
- •Глава 5. Сигнальная трансдукция
- •5.1. Онковирусы, онкогены и раковые супрессорные гены
- •5. 2. Вирусы, вызывающие рак
- •5. 3. Протоонкогены и онкогены
- •5. 4. Основные пути сигнальной трансдукции.
- •5.4.1. Факторы роста и их рецепторы
- •5.4.2. Механизм действия ras белка
- •5.4.3. Мар киназы
- •5.5. Оксидативный стресс
- •5.6. Теломераза
- •5.7. Раковые супрессорные гены.
- •5.7.1. Rb белок
- •5.7.2.Белок р53
- •Глава 6. Регуляция клеточного деления. Циклины и циклин-зависимые киназы
- •6.1. Периоды клеточного цикла
- •6.2. Понятие ограничительной и сверочных точек
- •6. 3. История изучения клеточного цикла
- •6. 4. Циклин-зависимые киназы и циклины
- •6.5. Регуляция активности Cdk
- •6.6. Ингибирующее фосфорилирование.
- •6.7. Регуляция циклинов
- •Глава 7. Механизмы запрограммированной клеточной гибели. Апоптоз
- •7.1. Морфология апоптоза.
- •7.2. Молекулярно-генетические аспекты апоптоза.
- •7.3. Характеристика белков Вcl-2
- •Заключение
- •Библиографический список
1.2.1. Уридин дифосфатглюкуронозил трансферазы (удt)
Глюкуронидация является основным путем биотрансформации ксенобиотиков у многих
видов млекопитающих за исключением семейства кошачьих. Типичная реакция представлена на
рис.7. В качестве кофактора эта реакция требует присутствия уридиндифосфоглюкуроновой
кислоты (УДФ-глюкуроновая кислота). УДT локализуется в эндоплазматическом ретикулуме
клеток печени и других тканей (почки, тонкий кишечник, селезенка, кожа, мозг и т.д.).
Сайтом глюкуронидации обычно является электрон-богатый нуклеофильный атом кислорода,
азота или серы. Субстраты для УДТ содержат такие функциональные группы как
карбоксигруппу, спиртовую или фенольную (в результате реакции формируется О-
глюкуроновый эфир), первичные или вторичные аминогруппы (N-глюкурониды) или свободную
сульфгидрильную группу (S-глюкурониды). Субстратами для УДТ могут служить эндогенные
соединения, типа билирубина, стероидных и тиреоидных гормонов. Глюкуроновые конъюгаты
являются полярными соединениями, которые легко экскретируются с мочой или желчью, что
зависит от размера агликона. Например, у крыс глюкурониды экскретируются с мочой, если
молекулярная масса агликона менее 250 Да и с желчью, – если более 350 Да. Кофактор
-конфигурацию, чтосинтезируется из глюкозо-1-фосфата и глюкуроновой кислоты и имеет
-глюкуронидазами. В ходе нуклеофильной атаки на электрон-защищает его от гидролиза
богатый атом кислорода, азота или серы происходит инверсия конфигурации, и разовавшиеся
-конфигурацию.метаболиты имеют
C-конец всех УДT содержит мембранно-связанный домен, который выполняет функцию
якоря, закрепляя фермент в эндоплазматическом ретикулуме. Поскольку фермент обращен в
сторону просвета эндоплазматического ретикулума, а синтез УДФ-глюкуроновой кислоты
происходит в цитоплазме, то возникает проблема транспорта кофактора через
эндоплазматический ретикулум. Постулируется, что транспорт УДФ-глюкуроновой кислоты в
просвет ЭПР и УДФ в цитозоль происходит по челночному механизму. Глюкуронидация
ксенобиотиков печеночными микросомами может быть стимулирована детергентами, которые
разрывают липидный бислой, что обеспечивает УДT свободный доступ к УДФ-глюкуроновой
кислоте. Однако, высокая концентрация детергента может ингибировать УДT, разрушая
взаимодействия между ферментом и фосфолипидами. Недоступность кофактора может
ограничить скорость глюкуронидации лекарств, назначаемых в высоких дозах.
УДТ экспрессируется двумя генными семействами, УДT1 и УДT2, имеющими менее 50%
гомологии аминокислотной последовательности. Ферменты, принадлежащие к 1-му семейству,
участвуют в конъюгации фенолов, ариламинов, включая некоторые канцерогены, лекарств
типа ацетаминофена, и билирубина, а ферменты 2-го семейства – стероидов. Члены 1-го
семейства формируются путем альтернативного сплайсинга единственного гена. Множество
ферментов, представляющих собой продукт УДT1-локуса, конструируются путем соединения
отдельных субстрат-связывающих сайтов (кодируемых множественными копиями 1-го экзона),
расположенных в N-концевой части, размером примерно в 280 аминокислотных остатков, с
константной частью фермента, кодируемой экзонами 2-5. Константная область кодирует С-
концевую часть в 245 аминокислотных остатков, которая отвечает за связывание кофактора
и размещение в мембране. Таким образом, мутация в константной области может привести к
синтезу абнормальных форм всех УДТ, кодируемых локусом 1. Например, показано, что у
крыс Gunn мутация кодона 415 локуса 1 может приводить к преждевременному появлению стоп-
сигнала. При этом синтезируются укороченные и функционально неактивные формы УДТ.
Известно, что у крыс локус 1 кодирует УДT, индуцируемую 3-метилхолантреном и ТХДД.
УДT1А6 включается в конъюгацию ПАУ, ацетаминофена и ариламинов. В экстрапеченочных
тканях обнаружена конститутивная экспрессия этого фермента. Регуляция активности этого
фермента может осуществляться, по крайней мере, двумя способами, включая
тканеспецифичную и AhR-контролируемую экспрессию. В регуляторной области 1А6 обнаружен
XRE, который связывается с AhR и Arnt–белками.
Члены 2-го семейства кодируются двумя отдельными генами, причем 2А
экспрессируется в кожном эпителии, а 2В – в микросомах печени. Субстратами для них
являются стероидные гормоны. Кроме того, показано, что УДТ 2В семейства могут
участвовать в метаболизме ряда ксенобиотиков, включая морфий, а также метаболитов
канцерогенов, 2-ацетиламинофлуорена и бенз[а]пирена. У крыс 2 фермента из семейства 2В
индуцируются ФБ.
Глюкуронидация обычно представляет собой детоксикационный процесс, однако
стероидные гормоны, которые взаимодействуют с глюкуронидом по Д-кольцу (но не по А-)
могут приводить к возникновению холестазии. Индукция УДT может влиять на возникновение
рака щитовидной железы у грызунов. В некоторых случаях глюкуронидация может усилить
токсичность ксенобиотика. Например, ароматические амины типа 2-аминонафталена и 4-
аминобифенила N-гидроксилируются в печени с последующей N-глюкуронидацией N-гидрокси
метаболита. N-глюкурониды подвергаются почечной фильтрации, накапливаясь в полости
мочевого пузыря, где при кислых значениях рН происходит их гидролиз до соответствующих
канцерогенных N-гидроксиариламинов. В таком случае усиление глюкуронизации может
способствовать возникновению рака мочевого пузыря.