Влияние α-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и механизмы их модулирующего действия на цитохромы Р4501А

Сидорова, Юлия Александровна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Влияние α-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и механизмы их модулирующего действия на цитохромы Р4501А
ВАК РФ 03.00.04, Биохимия

Автореферат диссертации по теме "Влияние α-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и механизмы их модулирующего действия на цитохромы Р4501А"

На правах рукописи

Сидорова Юлия Александровна

ВЛИЯНИЕ а-ТОКОФЕРОЛА И МЕНАДИОНА НА ФЕРМЕНТЫ БИОТРАНСФОРМАЦИИ КСЕНОБИОТИКОВ И МЕХАНИЗМЫ ИХ МОДУЛИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ НА ЦИТОХРОМЫ Р4501А

Специальность 03.00.04 - биохимия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск - 2005

Работа выполнена в ГУ Научно-исследовательском институте молекулярной биологии и биофизики СО РАМН (Новосибирск, Россия)

Научный руководитель:

кандидат биологических наук Гришанова А.Ю.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Беклемишев А Б. доктор медицинских наук Короленко Т. А.

Ведущая организация

Институт цитологии и генетики СО РАН (Новосибирск)

Защита диссертации состоится «___»__2005 г. в _ часов на

заседании диссертационного совета Д.001.034.01 в ГУ Научно-исследовательском институте биохимии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул Академика Тимакова, 2; тел. 8 (3832) 33-54-81).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ Научно-исследовательского института биохимии СО РАМН.

Автореферат диссертации разослан «

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат биологических наук,

старший научный сотрудник

ОБ1ДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков защищают организм от воздействия чужеродных химических соединеиий, которые не встраиваются е нормальную цепь биохимических превращений в организме, осуществляя детоксикацию и выведение из организма самых разнообразных по своей химической струк1уре и биологической активности веществ как экзогенного, так и эндогенного происхождения -лекарств, промышленных химикатов, химических факторов загрязнения окружающей среды, пестицидов, продуктов пиролиза пищевых продуктов, алкалоидов, вторичных метаболитов растений, юксинов плесеней, рас1ений и животных, стероидов, гормонов, жирных кислот (Ляхович В.В., Цырлов И.Б.,1978).

Процесс биотрансформации протекает в две фазы. Ключевым ферментом первой фазы является цитохром Р450, основной реакцией которого является монооксигеназная, при этом один атом кислорода взаимодействует с субстратом, а другой восстанавливается до воды. Широкая субстратная специфичность данного фермента обусловливается его существованием в виде множественных форм. В ходе реакции, катализируемой цитохромом Р450, используются два электрона, первый из которых поставляв гея НАДФН-цитохром Р450 редуктазой, а второй -предположительно, цитохромом Ь5. Ферменты второй фазы осуществляют реакции глюкуронидации, сульфатирования, метилирования и гидроксилирсвания, эти реакции приводят к значительному увеличению тидрофильности ксенобиотиков, что способствует их выведению из организма (Grant D.M , 1991, Parkinson А., 1996).

Одними из представителей суперсемейства цитохромов Р450 (CYP) являются цитохромы Р450 подсемейства ! А, состоящего из двух членов -цитохрома Р4501А1 (CYP1A1) и цитохрома Р4501А2 (CYP1A2). CYP1A метаболизируют два наиболее распространенных класса загрязнителей окружающей среды - полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и ароматические амины, катализируя как реакции детоксикации, так и реакции токсикации этих соединений. Продукты, образованные в ходе окислительною метаболизма ПАУ CYPIA, являются субстратами ферментов второй фазы метаболизма ксенобиотиков, в частности, глутатион-5-трансферазы (ГСТ)

CYP1A1 и CYP1A2 являются ипдуцибельными ферментами, их количество в нормальных тканях возрастает при воздействии специфических веществ - индукторов К настоящему времени накоплены обширные сведения об индукции цитохромов этого подсемейства экзогенными липофильными веществами, такими как ПАУ, которые активируют транскрипцию генов CYPIA через путь сигнальной транедукции, зависимый от рецептора ароматических углеводородов (AhR). AhR является цитозольным белком, который после связывания с

ЮС. НАЦИОНАЛЬНА» I БИБЛИОТЕКА ]

С.Ч

о»

IMWI»A I

лшандом переносится в ядро, где взаимодействует с белком Amt. Гетеродимер Ahr/Arnt приобретает способность взаимодействовать с энхансерной последовательностью XRE3, после чего происходит изменение нукпеосомной укладки промотора и начинается транскрипция AbR-зависимых генов (Ma Q., 2001). Для СУР1А1 это единственный показанный на сегодняшний день механизм индукции (Whitlock J.Р., 1999; Ma Q., 2001). Механизмы индукции CYP1А2 менее изучены, и имеющиеся пигсратурные данные свидетельствуют о том, что активация эюго цитохрома может осуществляться как на транскрипционном (через AhR-зависимый или независимый путь сигнальной трансдукции), так и на посттранскрипционном уровнях (Xu L.C , Bresnick Е, 1990; Adams NU, 1993; Quattrochi et al , 1994; Ryu D.Y. et al, 1997; Sogawa К. et al., 2004).

Исследования последних десятилетий показывают, что спектр индукторов CYP1A гораздо шире, чем предполагалось, среди них есть и природные вещества, например, компоненты пищи, такие как флавоноиды, индолы, каротиноиды (loannides С., 1999, Denison M.S., Nagy S R , 2003) Более того, способность CYP1A к индукции под действием некоторых физических факторов: ультрафиолетовою и ультразвукового облучений, холодового воздействия и гипероксии, а также в некоторые периоды эмбрионального развития, предполагает существование эндогенного индуктора (Гришанова А.Ю., Зуева Т.В., 2000, I ромова С).А и др., 2004). Показано, что некоторые вещества, образующиеся в ходе метаболизма, ткие как билирубин, производные триптофана, активные формы кислорода, способны повышать активность CYP1A (Heath-Pagliuso S. et al., 1998; Wei Y.D et al., 1999; Гришанова А.Ю., Зуева T.B., 2000).

Большинство известных индукторов активностей CYP1A имеют схожие черты химической структуры - это липофильные вещества, которые содержат ароматические кольца. К жирорастворимым соединениям, имеющим в своем составе ароматические компоненты, относятся а-токоферол (витамин Е) и менадион (витамин К). Оба вещества широко используются в практической медицине Витамин Е применяется как антиоксидант в лечении патологических состояний, связанных с активацией процессов перекисного окисления липидов в организме Викшин К, синтетическим аналогом которого является менадион, обладает антигеморрагическим действием.

В литературе имеются немногочисленные сведения об участии витаминов Е и К как регуляторных молекул в клеточных процессах, не связанных с антирадикальной и кровосвертывающей способностью (Birgelius-Flohe R.. Traber M.G., 1999; Azzi A., Stocker Л , 2000; Saxena S P et al, 2001) Влияние а-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков изучено недостаточно.

конструкций (Chen Y.T., Ding J.H., 1987; Inouye K.et a!., 1999). Так, в культуре клеток HepG2 га-токоферол повышал БП-гидроксилазную активность, частично опосредованную CYP1A1 (Chen Y.T., Ding J.H., 1987). С другой стороны, введение витамина Е крысам снижало БП-гидроксилазную активноегь в печени и повышало в других тканях (Gairola С., Chen L.H., 1982). Менадион в культурах клеток вызывал увеличение БП-гидроксилазной активности и содержания специфической мРНК генов СУ PI A (Chen Н W., Ding I.H., 1987), но у Salmonella менадион ингибировал специфические для CYP1 AI и CYP1A2 7-этокси- и 7-метоксирезоруфин-О-деалкилазные активности (Edenharder R. et al, 1999). У мышей менадион снижал скорость метаболизма бензо(а)пирена (Israels LG, et al, 1983). Механизмы, лежащие в основе этих эффектов, неизвестны

Целью настоящей работы является изучение влияния а-токоферола и менадиона на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени интактных и бензо(а)пирен-индуцированных крыс Вистар и исследование механизма, лежащего в основе предполагаемого модулирующего действия данных соединений на CYP1 А.

Это предполагало решение следующих задач:

1. Определить активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 релуктазы и глутатион-8-трансферазы) в печени крыс в зависимости от дозы и длительности введения а-токоферола или менадиока.

2. Оценить способность менадиона и а-токоферола вызывать изменение количества белка и мРНК CYPIA, мРНК ЛИЯ и Amt

3. Оценить влияние менадиона и а-токоферола на ДНК-связывающую активность комплекса AhR/Amt.

4. Определить активности CYP1A и относительное содержание мРНК CYP1A1 и CYP1A2 при совместном введении а-токоферола или менадиона с бензо(а)пиреном in vivo.

5. Исследорагь влияние а-токоферола и менадиона на активность CYP1 AI in vitro.

Научная новизна. Впервые показана способность а-токоферола и менадиона индуцировать ферменты биотрансформации ксенобиотиков (C'YPIA, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и ГСТ) в печени интактных крыс.

Впервые ) сгановлены механизмы индукции CYP1A под действием менадиона и а-токоферола. Индуцирующее влияние менадиона реализуется на транскрипционном уровне через AhR-зависимый путь сигнальной транедукции. Индукция а-токоферолом осуществляется как на транскрипционном уровне через AhR зависимый путь сигнальной транедукции, так и на посттранскрипционном уровне.

Выявлено, что а-токоферол и менадион способны иншбировать активность CYP1 AI in vitro в БП-индуцированных микросомах.

Показана способность а-токоферола и менадиона ингибировать индуцируемые бензо(а)пиреном активности CYP1A in vivo

Впервые установлен механизм, лежащий в основе ингибирующего эффекта менадиона на бензо(сс)пирен-опосредованную индукцию CYP1A, который реализуется на транскрипционном уровне.

Научно-практическая значимость. По своему содержанию работа носит преимущественно фундаментальный характер и представляет собой исследование влияния а-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и молекулярных механизмов индукции CYP1A в печени крыс под действием этих веществ. Полученные результаты имеют значение для понимания механизмов активации экспрессии генов CYP1A.

Практическое значение работы состоит в том, что получены результаты, показывающие неизвестные ранее последствия применения используемых в клинической практике веществ а-токоферола и менадиона - активацию экспрессии генов CYP1A, имеющих отношение к метаболизму проканцерогенов.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. a-Токоферол и менадион в опытах in vivo индуцируют CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазу и глутатион-8-трансферазу в печени крыс.

2. CYP1A1 и CYP1A2 под действием менадиона индуцируются на транскрипционном уровне с вовлечением сигнального пути Ah-рецептора.

3. Индукция CYP1A1 под действием а-токоферола реализуется как на транскрипционном уровне, с вовлечением AhR-зависимого пути сигнальной трансдукции, так и на посттранскрипционном, а индукция CYP1A2- на посттранскрипционном.

4. a-Токоферол и менадион при введении крысам in vivo ингибируют индуцированные бензо(а)пиреном активности CYP1А в печени.

5. Менадион ингибирует индуцирующее действие бензо(а)пирена на активности CYP1A1 и CYP1A2 in vivo в печени крыс. Ингибирование активности CYP1 Al происходит вследствие снижения уровня мРНК.

6 a-Токоферол и менадион ингибируют активность CYP1A1 in vitro в бензо(а)пирен-индуцированных микросомах

Апробация работы. Результаты работы были доложены на международной конференции "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека" Смоленск, Россия, 2001; на III Съезде Биохимического общества России, Санкт-Петербург, Россия, 2002; на конференции "Биология - наука XXI века" Пущино, Россия, 2003; на международном симпозиуме "Прогрессивные научные технологии для здоровья человека" Феодосия (Крым), Украина, 2003; на VIII Дальневосточной школе-

конференции '"Актуальные проблемы химии и биологии, Владивосток, Россия, 2004". на 9 зимней школе С1МО "Bioinformatics' from molecular mechanisms to functional systems" Хельсинки, Финляндия, 2005

Публикации Но материалам диссертации имеется 11 печатных работ Структура работы Диссертационная работа изложена на 143 страницах машинописною текста с полуторным интервалом, содержит 13 таблиц и 23 рисунка и состоит из 6 разделов введения, обзора литературы, материалов и методов, результатов и обсуждения резулыатов, выводов, а также списка цитируемой литературы включающего 294 ссылки

МАТЕРИАЛЫ И МК'ЮДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 153 самцах крыс породы Buciap массой 100-120 i рамм в возрасте 2-3 месяцев Для исследования цозовои и временной зависимости ;ффектов а-токоферола на ферменты биотрансформации ксенобиотиков, экспериментальным /кипотным вводили peí os 30% раствор u-токоферола ацетата в маете в дозе ! 50 мг'кт массы тела в сутки в течение 1, 4, 8 и 12 суток, либо в течение 4 суток в дозах 10, 30, 70, 150 и 300 мг/кт Для исследования дозовой и временной зависимости эффектов менадиона на ферменты биогрансформации ксенобиотиков, экспериментальным животным вводи ти рс> оч 5% раствор менадиона а маете в до se 30 мт/и масъы jc.jd в су Г'-и н течение 1 4, 8 12 и 17 суток либо в течение 4 с\шк в j,oid\ 1 3, IS и íO mi 'м При «следовании действия а-юкоферола и менадиона на индукцию CJYP1AI/CYP1A2 бен зо(а)пиреиом (Ы1) экспериментальным животным вводили либо бензо(а)иирен, либо бензоГадтирсн и а-токоферол, либо бензо(и)пирен и менадион Бепзо(а]пирен вводили внутрибргошинно в тозе 25 mi 'in массы в течение суток, а-токоферол и менадион - per os в течение 4-х суток в дозах 70 mi/кг массы и 15 мг'кт мэс^ы, соответственно, начиная с первых суток чнехения бенм{а)пирена Доза и длительность введения о-токофьрота и менадиона были выбраны на основании полученных данных об их максимальном ин тупируюшом эффекте на исследуемые ферменты Контрольным животным рвотили масло Крыс содержали па стандартной лабораторной диете и цавали воду ad libitum Животные голодали сутки перед забоем и их забивали декантацией

Пиюзольную фракцию и микросомы печени вччеляли при температуре 4°С методом дифференциально/о цеН1рифугироваиия как описано Цырловт !м с содвт <Тьуг!о-. IB et а! , 5 976) Количество бе тка в чикрееомач и цитозоле опрелетяли ло методу Лоури с соавт (Lov<ty О Ь et al. 1951), общее содержание цигсхромов Ь5 и Р450 измеряли, как описано Омура и Саю (Omura ) , Sato R, 1964) Скорости О-леаткипирования высокоспецифичных субстратов для CYP2B1, CYP141, CYP1A2 и ^уР2С-7-пенюкси- (ИРОД), 7-л икс и- ОРОД), 7-мето^си- (МРОД) и 7-бензокси-(ЬРОД) резоруфинои, соответственно, определяли в микросомах печени

флуориметрическим методом по скорости образования резоруфина (Burke М. D. et al, 1985). Активность НАДФН-цитохром Р450 редуктазы в микросомах печени определяли по скорости восстановления цитохрома с (Phillips А.Н., Langdon R.G., 1962). Активность глутатион-Б-трансферазы в цитозоле определяли по скорости образования 2,4-динитрофенилглутатиона, используя в качестве акцептора глутатиона 1-хлор-2,4-динитробензол и в качестве стандарта - 8-2,4-динитрофенилглутатитон (Habig W.H. et al, 1974). Для детекции белка CYP1A1, микросомальные белки разделяли диск-электрофорезом (Laemmli U.K, 1970), переносили на нитроцеллюлозную мембрану полусухим способом в дискретной буферной системе на приборе Fastblot "Biometra" (Германия). Мембрану инкубировали с антителами мыши против CYP1A1 и CYP1A2 крысы (Grishanova A.Y., Lyakhovich V.V., 1992). Для визуализации иммунореактивных белков использовали набор реактивов ExtrAvidin alkaline phosphatase staining kit (Sigma). На каждую дорожку геля наносили одинаковое суммарное количество белка микросом.

Суммарную РНК клеток печени выделяли SDS-фенольным методом (Chattopadhyay N. et al, 1993) или с помощью набора для выделения РНК фирмы Вектор-Бест. Относительное содержание специфической мРНК CYPIA1, CYP1A2, AhR и Amt определяли методом полуколичественной ОТ-ПЦР (9). Для синтеза кДНК in vitro брали по 400 нг РНК на пробу. Амплификацию проводили с парами праймеров, специфичными к нуклеотидным последовальностям генов CYP1A1 (Morris, Davila, 1996), CYP1A2 (Walker et al., 1999), AhR (Lindros et al., 1997), Amt (Lindros et al., 1997) или гена "домашнего хозяйства" ß-актина (Adams, et al., 1996), который выступал в качестве внутреннего стандарта. ПЦР предварительно оптимизировали по числу циклов, концентрации Mg2+, количеству праймеров. Каждую пробу амплифицировали дважды. Продукты ПЦР анализировали электрофорезом в 2% агарозном геле. Гель окрашивали бромистым этидием, сканировали с помощью видеосистемы «DNA Analyzer» (Москва) и денситометрировали с помощью программы "Total Lab". Уровень содержания мРНК гена оценивали путем отношения оптической плотности продукта ОТ-ПЦР, полученного с использованием специфических праймеров к нуклеотидной последовательности гена, к оптической плотности продукта, полученного с использованием специфических праймеров к гену ß-актина.

Экстракт ядер получали по методу Gorski (Gorski К. et al, 1986). Для получения двуцепочечного зонда 26-нуклеотидные последовательности XRE3 (Denison M.S., Deal R. M., 1990) метили [у-Р32] в реакции кинирования (Маниатис Т. и др, 1984) и гибридизовали. ДНК/белковые комплексы анализировали методом задержки в 8% полиакриламидном геле (Denison M.S., Deal R. M„ 1990).

При исследовании действия а-токоферола и менадиона in vitro непосредственно перед измерением специфической активности CYP1A1 к микросомам добавляли раствор а-токоферола или менадиона в

диметилсульфоксиде. Для каждой концентрации вещества активность CYP1A1 измеряли трижды. Константы игибирования определяли графически, как модуль значения концентрации ингибитора в точке пересечения с осью абсцисс на графике зависимости величины обратной скорости реакции от концентрации ингибитора. Для определения типа ингибирования активности CYP1A1 строили график зависимости величины обратной скорости реакции от величины обратной концентрации субстрата в отсутствие или в присутствие менадиона.

Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программы Statistica, версия 5.5. Достоверность различий оценивали по t-критерию Стьюдента и подтверждали U-тестом Манна-Уитни. Результаты представлены в виде М±ш, где М - среднее, ш - ошибка среднего. Число животных в группе 4-5.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Индуцирующий эффект а-токоферола на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени ннтактных крыс.

Для исследования временной зависимости влияния а-токоферола на ферменты биотрансформации ксенобиотиков крысам вводили раствор а-токоферола в масле в дозе 150 мг/кг массы тела в сутки в течение 1, 4, 8 и 12 суток. На рисунке 1 представлена динамика изменений общего содержания цитохромов Р450, активностей НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, CYP1A1 и CYP1A2.

Р450

glOO -|

РЕ ДУ К ТАЗА

Рисунок 1. Динамика изменений общего содержания цитохромов Р450, активностей НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, СУР1А1 и СУР1А2 под действием а-токоферола. * - р<0,05, ** - р<0,01.

По оси абсцисс - длительность введения а-токоферола, сутки.

Общее содержание цитохромов Р450 возрастало только на 8 сутки введения а-токоферола. Активность НАДФН-цитохром Р450 редуктазы не изменялась. Активности CYP1A1 и CYP1A2 у крыс, получавших а-токоферол, возрастали максимально в первые сутки введения, а потом постепенно возвращались к контрольному уровню.

На основании этих данных был выбран срок 4 суток и исследовано влияние разных доз (10, 30, 70, 150 и 300 мг/кг массы тела в сутки) а-токоферола. Дозозависимые изменения характеристик системы биотрансформации ксенобиотиков представлены на рисунке 2.

Q.0 -i

1£> 0,6 -

А с; 0.3 :

§ «

• А AS \

§120

1 & / к «о

редуктаэа

Jfr---i----Зч

S 1.8 -,

"S §

г 1

§ о

о id 30 7u 150 300

«. г.й0 ^ cyp2b1

¡ь

? 375

CI С

9 S aso J

125

о 10 30 70 150 300 _ Г200

* ж /

800

* n к 0

0 10 30 70 150 300 cyp2b+cyp2c

я 900

и I ш H

о я яи 1

т •з 300

ч §

я 0

10 30 70 150 зсо cyp1a1

0 10 30 70 150 300 4 50 - с yp1a2

^ fe 300 ч! -5 О » о, |

s 150 ч

1 *

а 0

о 10 30 70 150 300

п ю за 70 150 300

Рисунок 2. Изменения характеристик системы биотрансформации ксенобиотиков под действием разных доз а-токоферола: общее содержание цитохромов Р450, активности НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, Глуттион-В'трансферазы, CYP2B1, CYP2B+2C, CYP1A1 и CYP1A2. * - р<0,05,.** - р<0,01. По оси абсцисс - доза а-токоферола, мг/кг массы тела в сутки.

Под действием а-токоферола общее содержание цитохрома Р450 повышалось при введении ¡0, 70 и 300 мг/кг массы тела. Активность НАДФН-цитохром Р450 редуктазы возрастала при дозе а-токоферола 300 мг/кг. Статистически достоверных изменений активности глутатион-S-трансферазы при воздействии а-токоферолом не наблюдалось. Активности отдельных форм цитохромов Р450, принадлежащих к подсемейству 1А и

семейству 2, изменялись следующим образом: для всех форм значительное возрастание наблюдалось при введении 70 мг а-токоферола/кг массы, далее следовало снижение при дозе 150 мг/кг, затем второй пик для активностей CYP1A1, CYP2B1 и CYP2C или дальнейшее снижение для CYP1A2.

Таким образом введение а-токоферола интактным животным приводит к увеличению в печени как общего содержания цитохромов Р450, так и специфических активностей отдельных форм Р450, принадлежащих к подсемействам 1А, 2В и 2С. Увеличивается также активность второго компонента монооксигеназной реакции НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и активность фермента второй фазы биотрансформации ксенобиотиков глутатион-8-трансферазы. Эти изменения различным образом зависят от длительности введения и дозы а-токоферола, что свидетельствует о комплексности механизмов регуляции, лежащих в их основе.

Молекулярные механизмы, лежащие в основе индукции активностей CYPIA а-токоферолом.

Для выяснения механизмов индукции активностей CYP1А1 и CYP1А2 а-токоферолом определяли относительное содержание мРНК и апоферментов CYP1A1 и CYP1A2 в сопоставлении с функциональными активностями ферментов. Полученные данные представлены на рисунке 3.

Активности «0 СТР1А

■а 200

Иммуноблот CYP1A

Относительное й содержание ^ мрнк 0.4

CYPIA

Рисунок. 3. Временные и дозозависимые изменения активностей CYP1A, апоферментов CYP1A и мРНК CYP1A под действием а-токоферола. ц - CYP1A1, ■ - CYP1A2. Н.В. - не выявлялся. * - р<0,01.

1 - контроль 3 - а-токоферол, 30 мг/кг, 4 суток

2 - а-токоферол, 150 мг/кг, 1 сутки 4 - а-токоферол, 70мг/кг, 4 суток

При дозе 150 мг а-токоферола/кг массы тела экспрессия гена CYP1A1 увеличивается в первые сутки. Если же доза а-токоферола 30 мг/кг, то

высокое относительное содержание мРНК наблюдается и через 4 суток. При введении 70 мг/кг через 4 суток мРНК не выявляется вообще, т.е. чем выше доза гем быстрее исчезает вновь синтезированная РНК. Таким образом, эффект а-токоферола на уровне мРНК является краткосрочным, и в то же время зависит от дозы. Уровень мРНК CYP1A2 под действием а-токоферола не изменяется, несмотря на увеличение активности фермента.

Таким образом, активность CYP1A1 при воздействии а-токоферолом в зависимости от дозы/длительности введения регулируется как на транскрипционном, так и на посттранскрипционном уровнях, a CYP1A2 на пос п ранскрипционном.

a-Токоферол может влиять на активность мембранно-связанных ферментов, в том числе и цитохромов Р450, изменяя физико-химические характеристики мембран (Hieianen Е. et al., 1975; Saito М. et al., 1990). Кроме того, он способен предотвращать повреждение ферментов, вызванное процессами перекисного окисления, за счет своих широко известных антиоксилантных способностей (Azzi A. et а!., 2000), наблюдаемых и нами в данном исследовании (рис. 11). Возможно, оба этих свойства, или одно из них, объясняют повышение активности CYP1A при введении 70 мг а-токоферола на кг массы, поскольку в этом случае не наблюдается ни увеличения уровня синтеза мРНК, ни возрастания содержания апофермента. Снижение экспрессии гена при этой дозе, а также обратная зависимость активности CYP1A1 от длительности введения а-токоферола, может свидетельствовать о его способности запускать механизм негативной транскрипционной регуляции соответствующего гена при повышении содержания а-токоферола в печени

Индуцирующий эффект менадиона на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени интактнЫх крыс

При изучении временной зависимосш влияния менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков крысам вводили 5% расгвор менадиона в масле в дозе 30 mi/ki массы тела в сутки в течение 1, 4, 8, 12 и 17 суток. Динамика изменений общего содержания цитохромов Р450, активностей НАДФН-цитохром P15Ü редуктазы, CYPIAI и CYP1A2 показана па рисунке 4 Общее содержание цигохрома Р450 и активность НЛДФИ-ци гохром с редуктазы возрастают на 17 сутки введения менадиона Активное и. CYP1A1 возрастает на 4 сутки введения менадиона и остается на том же уровне до 12 сутоь, еще более повышаясь на 17 сутки. Активность CYPIA2 при введении менадиона возрастает на 4 сутки, ос i ается повышенной на 8 сутки, а уже на 12 сутки достоверно не отличается от контрольного значения.

Рисунок 4. Динамика изменений общего содержания цитохромов Р450, активностей ПАДФН-цитохром Р450 редуктачд, СУР1А1 и СУР1А2 под действием менадиона * - р<1),05, **-р0,01

По оси абсцисс - длительность введения менадиона, сутки

Для изучения дозовых зависимостей влияния менадиона, ею вводили в течение 4-х суток в дозах 1, 3, 7, 15 и 30 мг/кг массы тела в сутки Дозсзависимые изменения характеристик системы биотрансформации ксенобиотиков под действием менадиона были следующими, содержание питохром-ов Р450 в микросомах печени крыс возрастало при введении от 1 до 7 мг менадиона на кг массы Активность НАДФН-цитохром Р450 редуктазы в микросомах достоверно не изменялась при любых дозах менадиона. Активность глутатион-З-трансферазы возрастала при введении менадиона в дозе от 1 до 15 мг на кг массы. Активности всех исследованных форм иитокромов Р450 были выше, чем в контроле, при дозе менадиона 7 мг/кг массы тела Для СУР2В1 и СУР2С при этой дозе регистрировался пик активности. Максимальная степень индукции С\'Р! А1 и СУР1А2 наблюдалась при дозе менадиона 15 мг/кг массы тела (рис. 5).

Рисунок 5. Изменения характеристик системы биотрансформации ксенобиотиков под действием разных доз менадиона: общее содержание цитохромов Р450, активности НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, глутатион-8-трансферазы, СУР2В1, СУР2В+2С, СУР1А1 и СУР1А2. * - р<0,05, ** - р<0,01. По оси абсцисс - доза менадиона, мг/кг массы тела в сутки.

Таким образом, менадион способен влиять как на общее содержание цитохромов Р450, так и на специфические активности отдельных форм Р450, принадлежащих к подсемействам 1А, 2В и 2С, а также активности НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и глутатион-5-трансферазы в печени крыс. Различные зависимости изменений этих параметров от дозы и длительности введения свидетельствуют о разнообразии механизмов регуляции ответа системы биотрансформации ксенобиотиков на менадион.

Молекулярные механизмы, лежащие в основе индукции активностей CYP1A менадионом.

Для выяснения механизма индукции активностей СУР1А1 и СУР1А2 под действием менадиона исследовали экспресиию соответствующих генов, определяя относительное содержание мРНК и апоферментов СУР1А1 и СУР1А2. Полученные результаты представлены на рисунке 6.

Активности СШ.А

Иммуноблох

стад

Относи- m S 2

тельное « p 1) К 1 f- S 1 .,5

содержание K"® j

iviPHE о,

C¥F1À S? u,5 u.

s 0

Рисунок. 6. Изменения активностей CYP1A, апоферментов CYP1A и мРНК CYP1A

под действием менадиона. Щ 1 - контроль

CYPIА1, И - CYP1А2. * - р<0,05, **-р<0,01. 2 - менадион, 15 мг/кг, 4 с\ток

Наряду с увеличением активностей CYP 1 AI и CYP1A2 в печени крыс, получавших менадион, наблюдается возрастание уровня синтеза мРНК CYP 1 AI и CYPIA2 и увеличение содержания соответствующих белков (рис. 6). Таким образом, индуцирующий эффект менадиона реализуется на транскрипционном уровне, как для CYP 1 AI, так и для CYP1А2.

Исследование способности а-токоферола и менадиона активировать AhR и влиять на экспресиию генов регулиторных белков

AhR и Amt,

Для CYP! AI AhPv-зависимый путь индукции является единственным доказанным на сегодняшний день (Whitiock J ..Р., 1999; Ma Q., 2001), хотя в литературе обсуждается существование других способов регуляции (Vecchmi F. et al., 1994). CYP1A2 может индуцироваться как на транскрипционном уровне через AhR - зависимый (Gonzalez F.J. et al., 1985)

или AhR - независимый пути сигнальной трансдукции (Jiang W. et al., 2004), так и на посттранскрипционном (Xu L.C., Bresnick Е, 1990) .

Исследование ДНК-связывающей активности белковых экстрактов ядер клеток печени крыс с 32P-XRE3 показало усиление связывания ядерных белков с 32P-XRE3 при введении а-токоферола и менадиона. В качестве положительного контроля использовали экстракты ядер печени крыс, получавших БП (рис.7). Специфичность образованного комплекса была подтверждена его истощением при добавлении избытка немеченного XRE3 к экстрактам ядер печени индуцированных БП крыс и отсутствием изменений при избытке гетерологичного олигонуклеотида (рис.7). Полученные данные свидетельствуют о вовлечении AhR-зависимого пути сигнальной трансдукции в индукцию активности CYP1A а-токоферолом и менадионом. Следует отметить, что усиление взаимодействия димера AhR/Arnt с XRE3 наблюдается в следующем ряду: а-токоферол < менадион < бензо(а)пирен (рис 7).

БП + + + + +

XRE3 - х100 ООО - -

32P-XRE3 К Тф Мен БП ВВ ~ - - *t0° „?»

Рисунок 7. Радиоавтографы электрофореграмм, полученных после электрофореза в 8 % полиакриламидном геле 32Р-меченою XRE3, инкубированного с белками ядер клеток печени крыс (по 4 мкг суммарного белка на дорожку): К - контрольных; Тф -получавших а-токоферол; Мен - получавших менадион; БП - получавших бензо(а)пирен. ВВ - неспецифический олигонуклеотид. 32Р-меченный XRE3 присутствует во всех дорожках. Числами указан избыток немеченных олигонуклеотидов.

Было исследовано относительное содержание мРНК генов AhR и Amt в печени крыс при введении бензо(а)пирена, а-токоферола и менадиона. Ни а-токоферол, ни менадион не изменяли экспрессию генов регуляторных белков. Введение бензо(а)пирена не влияло на экспрессию AhR, но повышало экспрессию Amt в 1,5 раза (рис. 8)

0,45 -,

(О

0,3

'S «

i-, f ^ «а Ж WO,15

cl,

й о

AkR

Amt

К Тф Мен БП К Тф Мен БП

Рисунок 8. Относительное содержание мРНК АНЯ и АгШ в печени крыс: К -контрольных, Тф - получавших а-токоферол, Мен - получавших менадион; БП -получавших бензо(а)пирен. * - р<0,05

Индуцибельность СУР1А под действием а-токоферола, менадиона и бензо(а)пирена.

При введении а-токоферола или менадиона, активность СУР1А1 возрастала прмерно в 5 раз по сравнению с контролем, СУР1А2 - в 3 раза, а при введении БП более чем в 100 и 8 раз, соответственно (рис.9).

Рисунок 9. Индуцибельность СУР1А под действием а-токоферола менадиона и бензо(а)пирена. К - контроль; Тф - а-токоферол; Мен - менадион; БП -бензо(а)пирен. Числами указана степень возрастания активности по сравнению с контролем.

Слабая индукция CYP1A а-токоферолом и менадионом, по сравнению с БП, может являться следствием слабой активации ДНК-связывающей способности AhR (рис. 7). Кроме того, в это явление, вероятно, вносит вклад неспособность а-токоферола и менадиона увеличивать экспрессию гена Arnt (рис. 8), который может лимитировать степень индукции генов, находящихся под контролем AhR за счет конкуренции, поскольку, помимо AhR, он может образовывать гетеродимеры с другими факторами транскрипции (Beischlag T.V. et al., 2002). Возможно, также, что а-токоферол и менадион обладают низкой способностью активировать

взаимодействие базовых факторов транскрипции с промотором CYP1A, как это показано для некоторых индукторов CYP1A1 растительного происхождения (Hestermarm E.V., Brown М., 2003).

Ингибирующие эффекты а-токоферола и менадиона на индуцируемые бензо(а)пнреном активности CYPIA in vivo.

Для исследования влияния а-токоферола и менадиона на индуцируемые БП активности CYP1A и ПОЛ in vivo животным вводили бензо(сх)пирен в дозе 25 мг/'кг массы в течение 3-х суток совместно с а-токоферолом или менадионом.

У крыс, получавших бензо(а)пирен совместно с а-токоферолом, по сравнению с крысами, получавшими только бензо(а)пирен, снижается активность CYP1A3. У крыс, получавших бензо(а)пирен совместно с менадионом, снижается общее количество цитохромов Р450, активность НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, активности CYP1A1 и CYP1A2 (рис. 10).

Рисунок 10. Общее содержания цитохромов P45Ü, активности НАДФН-цитохром Р450 редуктазы, CYP1A1 и CYP1A2 в микросомах печени крыс, получавших БП ( jg ), БП и а-токоферол Ц ), БП и менадион Щ ). * - р <0,05, ** - р<0,01.

Были проверены радикалообразующие свойства а-токоферола и менадиона в использованных дозах по образованию продукта перекисного окисления липидов - малонового диальдегида (МДА). Содержание МДА в миросомах печени не повышается под действием исследуемых веществ и, следовательно, ингибированис индуцированных бензи(а)пиреном активностей CYP1A ш vivo не связано с повреждением фермента свободными радикалами (рис. 11).

е 120 п

и Й «

О ta 80 -

е и te ю ст5

о К К со 40 -

0 -

К ' Тф ' Мен ' БП ' БП+Тф БП+Мен Рисунок 11 Содержание МДА в миросомах печени крыс, получавших индукторы К - контроль; Тф - а-токоферол, Мен - менадион, БП - бензо(а)пирен, БП+Тф -бензо(а)пирен совместно с а-токоферолом, БП+Мен - бензо(а)пирен совместно с менадионом. * - р<0,01.

Молекулярные механизмы, лежащие в основе ингибирования си-токоферолом и менадионом индуцируемых бензо(а)пиреном активностей CYP1A in vivo.

Для выяснения механизма ингибирования БП-индуцированных активностей CYP1A исследовали экспресиию соответствующих генов, определяя относительное содержание мРНК и апоферментов CYP1A1 и CYP1A2. На рисунке 12 А представлен иммуноблот, показывающий, что значительных различий в интенсивности окраски полос, соответствующих CYP1A1/1A2, у крыс, получавших бензо(а)пирен совместно с а-токоферолом, в сравнении с крысами, получавшими бензо(а)пирен, не наблюдается; в то время, как в микросомах печени крыс, получавшх бензо(а)пирен совместно с менадионом, содержание апофермента CYP1A1 значительно снижается, а апофермент CYP1А2 - не выявляется вообще.

БП + Тф БП+Мен

Рисунок 12. Иммуноблотанализ белков микросом печени (по 0,5 мкг суммарного белка микросом на дорожку), получавших БП, БП совместно с а-токоферолом (БП+Тф) или менадионом (БП+Мен) (А) и относительное содержание мРНК СУР1А1/СУР1А2 (Б) в печени крыс, получавших бензо(а)пирен и бензо(а)пирен совместно с менадионом ■ - СУР1А1, ■ - СУР 1А2, Н О. - не определяли. *- р<0,05.

Результаты определения относительного содержания мРНК, представленные рисунке 12 Б, показывают снижение экспрессии CYPIA1 при совместном введении менадиона и бензо(а)пирена, что свидетельствует об ингибировании менадионом активности CYP1A1, индуцируемой БП (рис. 10) на транскрипционном уровне. Дополнительный вклад в ингибирование активности этого фермента может вносить снижение активности ПАДФН-цитохром Р450 редуктазы, которая является скорость-лимигирующим компонентом в монооксигеназных реакциях (рис.10).

Наблюдаемое снижение активности CYP1A1 при совместном введении бензо(сх)пирена с а-токоферолом т vivo (рис.10) и отстусгвие эффекта на уровне апофермента (рис. 12 А) может объясняться аллостерическим действием а-токоферола на фермент.

Ингибирующие эффекты а-токофсрола и менадиона на индуцированную бензо(а)пиреном активность CYP1A in vitro.

Для исследования влияния а-токоферола и менадиона in vitro на активность C'YPIAl непосредственно перед измерением в кювету, содержащую ¡5 мят белка БП-индуцированных микросом добавляли раствор а-токоферола или менадиона до конечной концентрации 7, 17,7, 35,3, 88,3 и 176,7 мкМ и 0,977, 1,955, 4,614, 7,775, 9,775, 14,662, 19,549, 24,11, 29,324 мкМ, cootbctcibchho. Полученные результаты представлены на рисунке 13 Константа ингибирования для а-токофероча оказалась равной 168.5 мкМ, для менадиона - 3,24 мкМ.

Рисунок 13.1 рафик зависимости величины, обратной скорости реакции (по оси ор.шнат), 01 концентрации а-токоферола (А) или менадиона (Б) б бегпо(ачтирен-инд) цироьаккых микросомах печени крыс.

Для менадиона был определен тип ингибирования активности CYP1 Ai in vitro в двойных обратных координатах Данные, представленные на рисунке 14, свидетельствуют, что механизм ингибирования активное!и CYP1A1 - неконкурентный и, следовательно, менадион не является субстратом этого фермента

Рисунок 14. График зависимости величины, обратной скорости реакции (по оси ординат), or величины, обратной концентрации субстрата, в бензо(и)пирен-индуцированных микроеомах печени крыс.

щ - без ингибитора, ^ - менадион, 0,6 мкмоль, ■ - менадион, 0,977 мкмоль, х - менадион, 1,96 мкмоль

Результаты исследования в целом показывают, что сс-токоферол и менадион являются, с одной стороны, слабыми индукторами CYP1A у интактных животных, а с другой, ингибируют активности этих ферментов у БП-индуцированных животных.

Идентификация и детальное исследование механизмов действия природных активаторов AhR-зависимото пути сигнальной транедукции имеют важное значение, поскольку они могут предотвращать возникновение опухолей. Эго показано для андроген- и эстроген-зависимых опухолей и происходит за счет перекреста AhR-зависимого пути сигнальной транедукции с путями сигнальной транедукции рецепторов стероидных гормонов (Wormke М. et al., 2003; Morrow D. et al, 2004). Кроме того, слабые активаторы AhR могут снижать степень индукции актизностей CYP1A (метаболизирующих проканцерогены в

ультимативные канцерогены) классическими индукторами (Cho I.J., Kim S.O., 2003; Shaban Z. et al , 2004; Hestermann E.V., Brown M., 2003) Предегавленные результаты дают основания для дальнейшего изучения менадиона в качестве препарата, способного предотвращать возникновение и пролиферацию i ормон-зависимых опухолей, и, возможно, опухолей, индуцированных полициклическими ароматическими углеводородами.

ВЫВОДЫ

1. а-'1 окоферол и менадион являются индукторами ферментов биотрансформации ксенобиотиков смешанного типа. Их введение приводит к увеличению обшего содержания Р450 и активностей CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и глутатион-S-трансферазы в печени крыс.

однократном введении в первые су[ки, а при введении менадиона степень индукции CYP1A усиливается при мноюкрагном введении с увеличением его продолжительности. Максимально эффекшвной дозой а-токоферола является 70 мг/кг массы, а менадиона - 15 мг/кг массы.

3. Индукция CYP1A1 под действием а-токоферола осуществляется как на транскрипцнонном уровне с участием Ah-рецептора, так и на посттранскрипционном уровне, а индукция CYP1А2 - на посттранскрипционном уровне.

4. Индукция CYP1A1 и CYP1A2 под действием менадиона осуществляется на транскрипционном уровне с участием Ah-рецептора.

5 а-Токоферол ингибирует индуцирующее действие бензо(а)пирена на активность CYP1A1 in vivo в печени крыс.

Ь Менадион ингибирует индуцированные бензо(а)пиреном активности CYP1A1 и CYP1A2 in vivo в печени крыс. Ингибирующий эффект менадиона на индуцируемую бензо(а)пиреном активность CYP1A1 in vivo в печени крыс реализуется на транскрипционном уровне и не связан со свободно-радикальными процессами.

7. а-Токоферол и менадион ингибируют активность CYP1A1 в бензо(а)пирен-индуцированных микросомах in vitro Ингибирующий эффект менадиона выражен в большей степени, и тип ингибирования активности CYP1А1 менадионом - неконкурентный.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Sidorova Y А , Grishanova A.Yu. Effects of the Vitamin К on the hepatic Cytochrome P450 of Different Rat Strains. // 18th Internationa! Congress of Biochemistry and Molecular Biology "Beyond the Genome". - 2000. -Birmingham. UK - Abstr N 1606.

2 Sidorova Y, Grishanova A Inducing effect of vitamin K, on rat hepatic CYP1A1 // 1st International Pharmaceutical Congress'l 0th Panhellenic Pharmaceutical Congress. CRS meetings. - 2001 - Athenes, Greece -Abstr. N 2079

3 Сидорова Ю.А., Зуева T В , Гришанова А. Ю , Колосова Н Г. Индукция цюохрома Р450 1А1 под действием а-токоферола в печени крыс двух линий, различающихся по способности генерировать свободные радикалы // "Свободные радикалы, аншоксиданты и болезни человека" - Сб. докладов - 2001 - Смоленск, Россия. - С. 59-61.

4 Сидорова Ю А., Зуева Т В., Гришанова А ТО. Эффект а-токоферола на CYP1A1 печени крыс. // III Съезд Биохимического общества. Сб докладов. 2002. - Санкт-Петербург, Россия - С. 105-106.

5. Сидорова IO.A , Гришанова А ГО. Индуцир>ющий эффект менадиона на цитохром Р4501А1 печени крыс. // "Биология наука XXI века" - Сб. докладов - 2003. - Пущино. Россия. - С. 376-377.

6. Ю.А. Сидорова, E.B Иванова, А.Ю. Гришанова, В.В. Ляхович Дозовая зависимость влияния а-токоферола на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков в печени крыс. // Бюлл. эксп. биол. мед. -2003. - Т.136. - N 7. - С. 45-48.

7 Сидорова Ю.А., Иванова Е.В., Гришанова А.Ю. Влияние витамина Е на ферменты биотрансформации ксенобиотиков. // "Прогрессивные научные технологии для здоровья человека",- Сб. докладов. - 2003. -Феодосия (Крым), Украина. - С 127.

8 Сидорова Ю.А., Гришанова А.Ю. Дозовая и временная зависимости эффектов менадиона на ферменты метаболизма ксенобиотиков в печени крыс. // Бюлл. эксп. биол. мед. - 2004. - Т.137. - N 3. - С. 260-264.

9. Сидорова Ю.А., Гришанова А.Ю., Ляхович В.В. Транскрипционная активация цитохрома Р4501 Al а-токоферолом. // Бюлл. эксп. биол. мед. -2004. -T.138.-N9.-C. 264-267

10. Сидорова Ю. А., Гришанова А.Ю., Ляхович B.B CYP1A печени крыс при совместном введении менадиона с бензо(а)пиреном ш vivo и добавлении менадиона к бензо(а)пирен-индуцированным микросомам in vitro. II VII Дальневосточная школа - конференция молодых ученых '"Актуальные проблемы химии и биологии",- Сб. докладов. - 2004. -Владивосток, Россия. - С. 53.

11 Sidorova Y.A., Grishanova A.Y., Lyakhovich V.V. Rat hepatic CYP1 Al and CYP1A2 induction by menadione // Toxicol Lett. - 2005. - V.155(2). - P. 253-258.

Список используемых сокращений:

БП - бензо(а)пирен

БРОД - бензилоксирезоруфин-О-деалкилазная активность ГСТ - глутатион-8-трансфераза МДА - малоновый диальдегид

МРОД - метоксирезоруфин-О-деметилазная активность ПАУ - полиииклические ароматические углеводороды ПРОД - пентоксирезоруфин-О-деалкилазная активность Редуктаза - НАДФН-цитохром Р450 редуктаза ЭРОД - этоксирезоруфин-О-деэтилазная активность AhR - рецептор ароматических углеводородов. Amt - переносчик AhR в ядро CYP - цитохром Р450

XRE - ксенобиотик-чувствительный элемент

Соискатель Сидорова Ю.А.

28Н

РЫБ Русский фонд

2006-4 11362

Подписано к печати "6" июня 2005г. Тираж 100 экз. Заказ № 1463. Отпечатано "Документ-Сервис", 630090, Новосибирск, Институтская 4/1, тел. 356-600

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Сидорова, Юлия Александровна

Введение.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Ферменты биотрансформации ксенобиотиков.

1.2. Суперсемейство цитохромов Р

1.2.1. Подсемейство CYP1A.

1.2.2. Подсемейство CYP2B.

1.2.3. Подсемейство СYP2C.

1.3. НАДФН-цитохром Р450 редуктаза.

1.4. Глутатион-8-трансферазы.

1.5. Механизмы регуляции экспрессии генов цитохромов Р

1.5.1. Регуляция экспрессии генов CYP1A.

1.5.2. Регуляция экспрессии генов CYP2B.

1.5.3. Регуляция экспрессии генов CYP2C.

1.6. Витамин Е ( а-токоферол).

1.6.1. Метаболизм витамина Е.

1.6.2. Функции витамина Е.

1.6.3. а-токоферол и цитохромы Р450.

1.7. В игам ин К (мена дион).

1.7.1. Метаболизм витамина К.

1.7.2. Функции витамина К.

1.7.3. Витамины К и цитохромы Р450.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ.

2.1. Материалы.

2.2. Животные.

2.3. Методы исследования.

2.3.1. Выделение микросом и цитозолей печени крыс.

2.3.2. Определение количества белка в микросомах и цитозолях.

2.3.3. Определение количества цитохромов Ь5 и Р450 в микросомах печени крыс.

2.3.4. Определение активности НАДФН-цитохром Р450редуктазы.

2.3.5. Определение активности глутатион-8-трансферазы в цитозоле печени крыс.

2.3.6. Определение активностей CYP1A1, CYP1A2, CYP2B и CYP2C б микросомах печени крыс.

2.3.7. Количественное определение малонового диалъдегида.

2.3.8. Определение токоферолов в микросомах печени крыс.

2.3.9. Диск - электрофорез белков в денатурирующем полиакриламидном геле.

2.3.10. Полусухой электроперенос беков на нитроцеллюлозную мембрану.

2.3.11. Иммунохшшческий анализ белков микросом.

2.3.12. Выделение суммарной РНК из клеток печени крыс.

2.3.13. Электрофорез РНК в частично денатурирующих условиях.

2.3.14. Определение концентрации РНК

2.3.15. Определение уровня мРНК CYP1A1, CYP1A2, AhR и Arnt.

2.3.16. Выделение экстракта ядер клеток печени.

2.3.17. Определение белка в экстрактах ядер.

2.3.18. Приготовление зонда для ДНК/белкового связывания.

Ф 2.3.19. Анализ ДНК/белковых комплексов.

2.3.20. Исследование действия неферментного перекисного окисления липидов на активность CYP1A1.

2.3.21. Исследование действия а-токоферола и менадиона на активность

CYP1A1 in vitro.

2.4. Статистическая обработка.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Исследование активностей ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени крыс и характеристик перекисного окисления липидов in vivo.

3.1.1. Влияние а-токоферола на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и процессы перекисного окисления липидов.

3.1.2. Влияние менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и процессы перекисного окисления липидов.

3.2. Исследование механизмов, лежащих в основе индукции активности CYP1A под действием менадиона и а-токоферола.

3.3. Исследование способности а-токоферола и менадиона активировать AhR.

3.4. Влияние а-токоферола и менадиона при совместном введении с бензо(а)пиреном in vivo на экспрессию генов CYP1A и процессы перекисного окисления липидов в печени крыс. 3.5. Влияние менадиона и а-токоферола на активность CYP1A1 микросом печени крыс, индуцированных бензо(а)пиреном in vitro.

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

4.1. Индуцирующий эффект а-токоферола на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени интактных крыс и механизмы, лежащие в основе индукции СYP1А.

4.2. Индуцирующий эффект менадиона на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени интактных крыс и механизмы, ^^ лежащие в основе индукции СYP1А.

4.3. Индуцибельность CYP1A.

4.4. Возможные механизмы индукции СYP2B1, CYP2C, НАДФН-цитохром

Р450 редуктазы и глутатион-Б-трансферазы.

4.5. Ингибирующие эффекты а-токоферола и менадиона на индуцируемые бензо(а)пиреном активности CYP1А и механизмы, лежащие в их основе.

Выводы.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Влияние α-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и механизмы их модулирующего действия на цитохромы Р4501А"

Ферменты биотрансформации ксенобиотиков защищают организм от воздействия чужеродных химических соединений, которые не встраиваются в нормальную цепь биохимических превращений в организме, осуществляя детоксикацию и выведение из организма самых разнообразных по своей химической структуре и биологической активности веществ как экзогенного, так и эндогенного происхождения - лекарств, промышленных химикатов, химических факторов загрязнения окружающей среды, пестицидов, продуктов пиролиза пищевых продуктов, алкалоидов, вторичных метаболитов растений, токсинов плесеней, растений и животных, стероидов, гормонов, жирных кислот (Ляхович В.В., Цырлов И.Б.,1978).

Процесс биотрансформации протекает в две фазы. Ключевым ферментом первой фазы является цитохром Р450, основной реакцией которого является монооксигеназная, при этом один атом кислорода взаимодействует с субстратом, а другой восстанавливается до воды. Широкая субстратная специфичность данного фермента обусловливается его существованием в виде множественных форм. В ходе реакции, катализируемой цитохромом Р450, используются два электрона, первый из которых поставляется НАДФН-цитохром Р450 редуктазой, а второй -предположительно, цитохромом Ь5. Ферменты второй фазы осуществляют реакции глюкуронидации, сульфатирования, метилирования и гидроксилирования, эти реакции приводят к значительному увеличению гидрофильности ксенобиотиков, что способствует их выведению из организма (Grant D.M., 1991, Parkinson А., 1996).

Одними из представителей суперсемейства цитохромов Р450 (CYP) являются цитохромы Р450 подсемейства 1 А, состоящего из двух членов - цитохрома Р4501А1 (CYP1A1) и цитохрома Р4501А2 (CYP1A2). CYP1A метаболизируют два наиболее распространенных класса загрязнителей окружающей среды - полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и ароматические амины, катализируя как реакции детоксикации, так и реакции токсикации этих соединений. Продукты, образованные в ходе окислительного метаболизма ПАУ CYP1A, являются субстратами ферментов второй фазы метаболизма ксенобиотиков, в частности, глутатион-8-трансферазы (ГСТ).

CYP1A1 и CYP1A2 являются индуцибельными ферментами, их количество в нормальных тканях возрастает при воздействии специфических веществ — индукторов. К настоящему времени накоплены обширные сведения об индукции цитохромов этого подсемейства экзогенными липофильными веществами, такими как ПАУ, которые активируют транскрипцию генов CYP1A через путь сигнальной трансдукции, зависимый от рецептора ароматических углеводородов (AhR). AhR является цитозольным белком, который после связывания с лигандом переносится в ядро, где взаимодействует с белком Arnt. Гетеродимер Ahr/Arnt приобретает способность взаимодействовать с энхансерной последовательностью XRE3, после чего происходит изменение нуклеосомной укладки промотора и начинается транскрипция AhR-зависимых генов (Ma Q., 2001). Для CYP1A1 это единственный показанный на сегодняшний день механизм индукции (Whitlock J.P., 1999; Ma Q., 2001). Механизмы индукции CYP1A2 менее изучены, и имеющиеся литературные данные свидетельствуют о том, что активация этого цитохрома может осуществляться как на транскрипционном (через AhR-зависимый или независимый путь сигнальной трансдукции), так и на посттранскрипционном уровнях (Sogawa К. et al., 2004, Quattrochi et ah, 1994; Ryu D.Y. et ah, 1997; Adams N.H., 1993; Xu L.C., Bresnick E., 1990).

Исследования последних десятилетий показывают, что спектр индукторов CYP1A гораздо шире, чем предполагалось: среди них есть и природные вещества, например, компоненты пищи, такие как флавоноиды, индолы, каротиноиды (Ioannides С., 1999; Denison M.S., Nagy S.R., 2003). Более того, способность CYP1A к индукции под действием некоторых физических факторов: ультрафиолетового и ультразвукового облучений, холодового воздействия и гипероксии, а также в некоторые периоды эмбрионального развития, предполагает существование эндогенного индуктора (Гришанова А.Ю., Зуева Т.В., 2000, Громова О.А и др., 2004). Показано, что некоторые вещества, образующиеся в ходе метаболизма, такие как билирубин, производные триптофана, активные формы кислорода, способны повышать активность CYP1A (Heath-Pagliuso S. et al., 1998; Wei Y.D. et ah, 1999; Гришанова А.Ю., Зуева T.B., 2000).

Большинство известных индукторов активностей CYP1A имеют схожие черты химической структуры - это липофильные вещества, которые содержат ароматические кольца. К жирорастворимым соединениям, имеющим в своем составе ароматические компоненты, относятся а-токоферол (витамин Е) и менадион (витамин К). Оба вещества широко используются в практической медицине. Витамин Е применяется как антиоксидант в лечении патологических состояний, связанных с активацией процессов перекисного окисления липидов в организме. Витамин К, синтетическим аналогом которого является менадион, обладает антигеморрагическим действием.

В литературе имеются немногочисленные сведения об участии витаминов Е и К, как регуляторных молекул в клеточных процессах, не связанных с антирадикальной и кровосвертывающей способностью (Birgelius-Flohe R., Traber M.G., 1999; Azzi А., Stocker А., 2000; Saxena S.P. et al., 2001). Влияние а-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков изучено недостаточно.

Существующие на сегодняшний день результаты исследований, посвященных данной проблеме, противоречивы и получены в основном либо на культурах клеток, либо с использованием генно-инженерных конструкций (Chen Y.T., Ding J.H., 1987; Inouye K.et al., 1999). Так, в культуре клеток HepG2 а-токоферол повышал БП-гидроксилазную активность, частично опосредованную CYP1A1 (Chen Y.T., Ding J.H., 1987). С другой стороны, введение витамина Е крысам снижало БП-гидроксилазную активность в печени и повышало в других тканях (Gairola С., Chen L.H., 1982). Менадион в культурах клеток вызывал увеличение БП-гидроксилазной активности и содержания специфической мРНК генов CYP1A (Chen H.W., Ding J.H., 1987), но у Salmonella менадион ингибировал специфические для CYP1A1 и CYP1A2 7-этокси- и 7-метоксирезоруфин-О-деалкилазные активности (Edenharder R. et al, 1999). У мышей менадион снижал скорость метаболизма бензо(а)пирена (Israels LG, et al, 1983). Механизмы, лежащие в основе этих эффектов, неизвестны.

Изложенное выше определило цель настоящей работы: изучить влияние а-токоферола и менадиона на активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков печени интактных и бензо(а)пирен-индуцированных крыс Вистар и исследовать механизм, лежащий в основе предполагаемого модулирующего действия данных соединений на CYP1A.

Это предполагало решение следующих задач:

1. Определить активности ферментов биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и глутатион-8-трансферазы) в печени крыс в зависимости от дозы и длительности введения а-токоферола или менадиона.

2. Оценить способность менадиона и а-токоферола вызывать изменение количества белка и мРНК CYP1A, мРНК AhR и Arnt.

3. Оценить влияние менадиона и а-токоферола на ДНК-связывающую активность комплекса AhR/Arnt.

5. Исследовать влияние а-токоферола и менадиона на активность CYP1A1 in vitro.

Научная новизна

Впервые показана способность а-токоферола и менадиона индуцировать ферменты биотрансформации ксенобиотиков (CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и ГСТ) в печени интактных крыс.

Впервые установлены механизмы индукции CYP1A под действием менадиона и а-токоферола. Индуцирующее влияние менадиона реализуется на транскрипционном уровне через AhR-зависимый путь сигнальной транедукции. Индукция а-токоферолом осуществляется как на транскрипционном уровне через AhR зависимый путь сигнальной транедукции, так и на посттранскрипционном уровне.

Выявлено, что а-токоферол и менадион способны ингибировать активность CYP1A1 in vitro в БП-индуцированных микросомах.

Показана способность а-токоферола и менадиона ингибировать индуцируемые бензо(а)пиреном активности CYP1A in vivo.

Впервые установлен механизм, лежащий в основе ингибирующего эффекта менадиона на бензо(а)пирен-опосредованную индукцию CYP1A, который реализуется на транскрипционном уровне.

Научно-практнческая значимость.

По своему содержанию работа носит преимущественно фундаментальный характер и представляет собой исследование влияния а-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и молекулярных механизмов индукции CYP1A в печени крыс под действием этих веществ. Полученные результаты имеют значение для понимания механизмов активации экспрессии генов CYP1A.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. а-Токоферол и менадион в опытах in vivo индуцируют CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазу и глутатион-Б-трансферазу в печени крыс.

2. CYP1A1 и GYP1A2 под действием менадиона индуцируются на транскрипционном уровне с вовлечением сигнального пути Ah-рецептора.

4. а-Токоферол и менадион при введении крысам in vivo ингибируют индуцированные бензо(а)пиреном активности CYP1А в печени.

5. Менадион ингибирует индуцирующее действие бензо(а)пирена на активности CYP1A1 и CYP1A2 in vivo в печени крыс. Ингибирование активности СYP1A1 происходит вследствие снижения уровня мРНК.

6. а-Токоферол и менадион ингибируют активность CYP1A1 in vitro в бензо(а)пирен-индуцированных микросомах.

Апробация работы

Результаты работы были доложены на международной конференции "Свободные радикалы, антиоксиданты и болезни человека" Смоленск, Россия, 2001; на III Съезде Биохимического общества России, Санкт-Петербург, Россия, 2002; на конференции "Биология - наука XXI века" Пущино, Россия, 2003; на международном симпозиуме "Прогрессивные научные технологии для здоровья человека" Феодосия (Крым), Украина, 2003; на VIII Дальневосточной школе-конференции "Актуальные проблемы химии и биологии, Владивосток, Россия, 2004"; на 9 зимней школе CIMO "Bioinformatics: from molecular mechanisms to functional systems" Хельсинки, Финляндия, 2005.

Автор выражает глубокую благодарность директору НИИ молекулярной биологии и биофизики СО РАМН, академику РАМН, доктору биологических наук, Ляховичу Вячеславу Валентиновичу и заведующей лабораторией биохимии чужеродных соединений, кандидату биологических наук, Гришановой Алевтине Юрьевне, за руководство работой на всех ее этапах.

Заключение Диссертация по теме "Биохимия", Сидорова, Юлия Александровна

Выводы

1. а-Токоферол и менадион являются индукторами ферментов биотрансформации ксенобиотиков смешанного типа. Их введение приводит к увеличению общего содержания Р450 и активностей CYP1A, CYP2, НАДФН-цитохром Р450 редуктазы и глутатион-8-трансферазы в печени крыс.

2. Увеличение активностей CYP1A (CYP1A1 и CYP1A2) в печени крыс зависит от дозы и длительности введения исследуемых соединений. При введении а-токоферола пик активности наблюдается при однократном введении в первые сутки, а при введении менадиона степень индукции CYP1A усиливается при многократном введении с увеличением его продолжительности. Максимально эффективной дозой а-токоферола является 70 мг/кг массы, а менадиона - 15 мг/кг массы.

3. Индукция CYP1A1 под действием а-токоферола осуществляется как на транскрипционном уровне с участием Ah-рецептора, так и на посттранскрипционном уровне, а индукция CYP1A2 - на посттранскрипционном уровне.

5. а-Токоферол ингибирует индуцирующее действие бензо(а)пирена на активность CYP1A1 in vivo в печени крыс.

6. Менадион ингибирует индуцированные бензо(а)пиреном активности CYP1A1 и CYP1A2 in vivo в печени крыс. Ингибирующий эффект менадиона на индуцируемую бензо(а)пиреном активность CYP1A1 in vivo в печени крыс реализуется на транскрипционном уровне и не связан со свободно-радикальными процессами.

7. а-Токоферол и менадион ингибируют активность CYP1A1 в бензо(а)пирен-индуцированных микросомах in vitro. Ингибирующий эффект менадиона выражен в большей степени, и тип ингибирования активности CYP1A1 менадионом - неконкурентный.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Сидорова, Юлия Александровна, Новосибирск

1. Андреева Л.И. Количественное определение малонового диальдегида.// Лабораторное дело. 1988. - Т.11. - С. 41-43.

2. Винер Р.И., Новиков К.Н., Архипенко Ю.В., Скрипин В.И., Козлов Ю.П. Неантиоксидантный механизм стабилизации цитохрома Р-450 а-токоферолом: эффективность при авитаминозе Е. // Биохимия. 1986. - Т.51, Вып.9. - С. 15491553.

3. Гришанова А.Ю., Зуева Т.В. Билирубин как эндогенный посредник в активации экспрессии CYP1A1 под действием ультразвука.// Вопр. мед. хим. 2000. - Т.46. -№ 2,- С. 117-126.

4. Громова О.А. Роль гидрофобных взаимодействий в функционировании НАДФН-зависимых систем биологического окисления в мембранах эндоплазматического ретикулума печени крыс: Дис. канд. биол. наук. Новосибирск. 1989. 174 с.

5. Гуляева Л.Ф., Гришанова А. Ю., Громова О. А., Слынько Н. Н., Вавилин В. А., Ляхович В. В. Микросомная монооксигеназная система живых организмов в биомониторинге окружающей среды. — Н.: Наука. Сиб.отделение, 1994. — 100 с.

6. Ляхович В.В., Цырлов И.Б. Структурные аспекты биохимии монооксигеназ. Новосибирск: Наука. Сиб.отделение, 1978. 238 с.

7. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984. -479 с.

8. Мишин В.М., Ляхович В.В. Множественные формы цитохрома Р450. -Новосибирск: Наука. Сиб.отделение, 1985. 181 с.

9. Сидорова Ю.А., Гришанова А.Ю. Дозовая и временная зависимости эффектов менадиона на ферменты метаболизма ксенобиотиков в печени крыс. // Бюлл. эксп. биол. мед. 2004. - Т. 137. - № 3. - С. 260-264.

10. Сидорова Ю.А., Гришанова А.Ю., Ляхович. В.В. Транскрипционная активация цитохрома Р4501А1 а-токоферол ом. // Бюлл. эксп. биол. мед. 2004. - Т. 138. - № 9.-С. 264-267.

11. Сидорова Ю.А., Иванова Е.В., Гришанова А.Ю., Ляхович В.В. Дозовая зависимость влияния а-токоферола на активность ферментов метаболизма ксенобиотиков в печени крыс. // Бюлл. эксп. биол. мед. 2003. - Т. 136. - № 7. -С. 45-48.

12. Уэбо Л. Ингибиторы ферментов и метаболизма. М.: Мир, 1966. 862 с.

13. Adams N.H., Levi P.E., Hodgson E. Regulation of cytochrome P-450 isozymes by methyleaedioxyphenyl compounds. // Chem. Biol. Interact. 1993. - V.86(3) . - P. 255-274

14. Aoyama Т., Korzekwa K., Nagata K., Gillette J., Gelboin H.V., Gonzalez F.J. Estradiol metabolism by complementary deoxyribonucleic-acid expressed human cytochrome P450.//Endocrinology. 1990.-V.126.-P. 3101-3106.

15. Armstrong, R. N. Structure, catalytic mechanism, and evolution of the glutathione transferases.// Chem. Res. Toxicol. 1997. - Vol.10. - P. 2-18.

16. Astrom A., DePerre J.W. Rat liver microsomes cytochrome P450, purification, characterization, multiplicity and induction. // Biochem. Biophys. Acta. 1986. -V.853.-P. 1-27.Щ

17. Azzi A., Boscoboinik D., Fazzio A., Marilley D., Maroni P., Ozer N.K., Spycher S., Tasinato A. RRR-alpha-tocopherol regulation of gene transcription in response to the cell oxidant status. // Ernahrungswiss. 1998. - V.37, Suppl.l. - P. 21-28

18. Azzi A., Breyer I., Feher M., Pastori M., Ricciarelli R., Spycher S., Staffieri M., Stocker A., Zimmer S., Zingg J.M. Specific cellular responses to alpha-tocopherol. // J. Nutr. 2000. - V.130(7). - P. 1649-1652.

19. Azzi A., Breyer I., Feher M., Ricciarelli R., Stocker A., Zimmer S., Zingg J. Nonantioxidant functions of alpha-tocopherol in smooth muscle cells. // J. Nutr. 2001. -V.131(2).-P. 378-381.

20. Azzi A., Stocker A. Vitamin E: non-antioxidant roles. // Prog. Lipid Res. 2000. - V. 39(3).-P. 231-255.

21. Backlund M., Ingelman-Sundberg M. Different structural requirements of the ligand binding domain of the aryl hydrocarbon receptor for high- and low-affinity ligand binding and receptor activation. // Mol. Pharmacol. 2004. - V.65(2). - P. 416-425.

22. Backlund M., Ingelman-Sundberg M. Regulation of aryl hydrocarbon receptor signal transduction by protein tyrosine kinases. // Cell Signal. 2005. - V.17(l). - P. 39-48.

23. Baes M., Gulick Т., Choi H.S., Martinoli M.G., Simha D., Moore D.D. A new orphan member of the nuclear hormone receptor superfamily that interacts with a subset of retinoic acid response elements. // Mol. Cell. Biol. 1994. - V.14(3). - P.1544-1552.

24. Barker C.W., Fagan J.B., Pasco D.S. Down-regulation of P4501A1 and P4501A2 mRNA expression in isolated hepatocytes by oxidative stress. // J. Biol. Chem. 1994. - V.269(6). - P. 3985-3990.

25. Bartsch H., Nair U., Risch A., Rojas M., Wikman H., Alexandrov K. Genetic Polymorphism of CYP Genes, Alone or in Combination, as a Risk Modifier of Tobacco-related Cancers. // Cancer Epidemiol. Biomarkers Prev. 2000. - V.9(I). - P. 3-28.

26. Bhat R., Weaver J.A., Sterling K.M., Bresnick E. // Nuclear transcription factor Oct-1 binds to the 5'-upstream region of CYP1A1 and negatively regulates its expression. // Int. J. Biochem. Cell. Biol. 1996. - V. 28(2). - P. 217-227.

27. Birgelius-Flohe R., Traber M.G. Vitamin E: function and metabolism // FASEB Journal.- 1999-Vol. 13.-P. 1145-1155.

28. Black S., Coon M.J. Structural features of liver microsomal NADPH-cytochrome P-450 reductase: hydrophobic domain, hydrophilic domain, and connecting region. // J. Biol. Chem. 1982. - V.257. - P. 5929-5938.

29. Booth S.L., Broe K.E., Gagnon D.R., Tucker K.L., Hannan M.T., McLean R.R., Dawson-Hughes В., Wilson P.W., Cupples L.A., Kiel D.P. Vitamin К intake and bone mineral density in women and men. // Am. J. Clin. Nutr. 2003. - V.77(2). - P. 512516.

30. Boscoboinik D., Szewczyk A., Azzi A. Alpha-tocopherol (vitamin E) regulates vascular smooth muscle cell proliferation and protein kinase С activity. // Arch. Biochem. Biophys. 1991. - V.286(l). - P.264-269.

31. Boscoboinik D., Szewczyk A., Hensey C., Azzi A. Inhibition of cell proliferation by alpha-tocopherol. Role of protein kinase C. // J. Biol. Chem. 1991. - V.266(10) . - P. 6188-6194.

32. Bowry V.W., Ingold K.U., Stocker R. Vitamin E in human low-density lipoprotein. When and how this antioxidant becomes a pro-oxidant. // Biochem. J. 1992. - V.288 (Pt 2).-P. 341-344.

33. Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilazing the principle of protein-dye binding. // Anal. Biochem. -1976.-V.72.-P. 248-254.

34. Burke M. D., Thompson S., Mayer R. T. Etoxy-, pentoxy-, benzyloxi-, phenoxazones and homologues a series of substrates to distinguish between different induced cytochrome P450. // Biochem. Pharmacol. 1985. - V.34. - P. 3337-3346.

35. Campbell T.C., Hayes J.R. Role of nutrition in the drug-metabolizing enzyme system. // Pharmacol. Rev. 1974.-V.26(3). - P. 171-197.

36. Carlson D.B., Perdew G.H. A dynamic role for the Ah receptor in cell signaling? Insights from a diverse group of Ah receptor interacting proteins. J. Biochem. Mol. Toxicol. 2002.-V.l 6(6).-Р.317-325.

37. Carpenter M.P., Howard C.N. Jr. Vitamin E, steroids, and liver microsomal hydroxylations. // Am. J. Clin. Nutr. 1974. - V.27(9) . - P. 966-979.

38. Carver L.A., Jackiw V., Bradfield C.A. The 90-kDa heat shock protein is essential for Ah receptor signaling in a yeast expression system. // J. Biol. Chem. 1994. - Vol. 269(48).- P. 30109-30112.

39. Cassand P., Decoudu S., Leveque F., Daubeze M., Narbonne J.F. Effect of vitamin E dietary intake on in vitro activation of aflatoxin В1. // Mutat Res. 1993. - V.319(4). -P. 309-316.

40. Chan A.C. Vitamin E and atherosclerosis. // J. Nutr. 1998. - V.128(10) . - P. 15931596.

41. Chan A.C., Wagner M., Kennedy C., Chen E., Lanuville O., Mezl V.A., Tran K., Choy P.C. Vitamin E up-regulates arachidonic acid release and phospholipase A2 in megakaryocytes.//Mol. Cell. Biochem.- 1998,-V.189(l-2). P.153-159.

42. Chang C.-Y., Puga A. Constitutive activation of the aromatic hydrocarbon receptor. // Mol. Cell. Biol. 1998.- V.18.-№1.- P. 525-535.

43. Chattopadhyay N., Kher R., Godbole M. Inexpensive SDS/phenol method for RNA extraction from tissues. // Biotechniques. 1993. - V. 15. - P. 24-26.

44. Chen H.-S., Perdew G. H. Subunit composition of the heterodimeric cytosolic aryl hydrocarbon receptor complex. // J. Biol. Chem. 1994. - V.69. - №44. - P. 2755427558.

45. Chen H.W., Lii C.K., Sung W.C., Ко Y.J. Effect of vitamin E on rat hepatic cytochrome P-450 activity. //Nutr. Cancer. 1998. - V.31(3). -P.178-183.

46. Chen Y.H., Tukey R.H. Protein kinase С modulates regulation of the CYP1A1 gene by the aryl hydrocarbon receptor. // J. Biol. Chem. 1996. - V.271(42). - P. 26261-26266.

47. Chen Y.T., Ding J.H. Vitamins E and К induce aryl hydrocarbon hydroxylase activity in human cell cultures. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987. - V. 143(3). - P. 863-871.

48. Cho I.J., Kim S.G. Oltipraz inhibits 3-methylcholanthrene induction of CYP1A1 by С С ААТ/enhancer-b inding protein activation. // J. Biol. Chem. 2003. - V.278(45). -P. 44103-44112.

49. Chojkier M., Houglum K., Lee K.S., Buck M. Long- and short-term D-alpha-tocopherol supplementation inhibits liver collagen alphal(I) gene expression. // Am. J. Physiol. -1998. V.275(6 Pt .1) P. 1480-1485.

50. Chow С. K. Vitamin E and oxidative stress // Free Radic. Biol. Med. 1991 -Vol.11(2).- P. 215-232.

51. Cohn W., Kuhn H. The role of the low density lipoprotein receptor for alpha-tocopherol delivery to tissues.//Ann. NY Acad. Sci. 1989. - V. 570.-P. 61-71.

52. Conley A., Hinshelwood M. Mammalian aromatases. // Reproduction. — 2001. V.121. -P. 685-695.

53. Cribb A.E., Delaporte E., Kim S.G., Novak R.F., Renton K.W. Regulation of cytochrome P-4501A and cytochrome P-4502E induction in the rat during the production of interferon alpha/beta. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 1994. - V. 268(1) . -P. 487-494.

54. Danniel V. Glutathione S-transferase: gene structure and regulation of expression.// Crit. Biochem. Mol. Biol. 1993. - Vol. 28. - P. 173 - 207.

55. Daujat M., Peryt В., Lesca P., Fourtanier G., Domergue J., Maurel P. Omeprazole, an inducer of human CYP1A1 and 1A2, is not a ligand of Ah receptor. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992 - Vol. 188. - P.820-825.

56. Davarinos N.A., Pollenz R.S. Aryl hydrocarbon receptor imported into the nucleus following ligand binding is rapidly degraded via the cytosplasmic proteasome following nuclear export.//J. Biol. Chem. 1999. - V.274(40).-P. 28708-28715.

57. Delaporte E., Renton K.W. Cytochrome P4501A1 and cytochrome P4501A2 are downregulated at both transcriptional and post-transcriptional levels by conditionsresulting in mterferon-alpha/beta induction. // Life Sci. 1997. - V.60(10). - P.787-796.

58. Delescluse C., Lemaire G., de Sousa G., Rahmani R. Is CYP1A1 induction always related to AHR signaling pathway?//Toxicology. 2000. - Vol.153. - P.73-82.

59. Denison M. S. and Whitlock J.P. Jr. Xenobiotic-inducible transcription of cytochrome P450 genes. // J. Biol. Chem. 1995. - V.270.-№31. - P. 18175 - 18178.

60. Denison M.S., Deal R.M. The binding of transformed aromatic hydrocarbon (Ah) receptor to its DNA recognition site is not affected by metal depletion. // Mol. Cell. Endocrinol.- 1990.- V.69(l).-P. 51-57.0

61. Denison M.S., Fisher J.M., Whitlock J.P. Jr. The DNA recognition site for the dioxin-Ah receptor complex. Nucleotide sequence and functional analysis. // J. Biol. Chem. -1988. V.263(33). - 17221-17224.

62. Denison M.S., Nagy S.R.D. Activation of the aryl hydrocarbon receptor by structurally diverse exogenous and endogenous chemicals. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. -2003 Vol.43.-P. 309-334.

63. Dey A., Nebert D. W. Markedly increased constitutive CYP1A1 mRNA levels in the fertilized ovum of the mouse. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1998. - V.250(2). -P. 657-661.

64. Dogra S.C., Israels L.G. Vitamin K1 amplification of benzo(a)pyrene metabolism in chick embryos. // Int. J. Biochem. 1987. - V.19(5). - P. 471-473.

65. Eaton D. L., Bammler Т. K. Concise Review of the Glutathion S-transferases and their * significance to toxicology// Tox. Sci. 1999. - Vol. 49. - P. 156-164.

66. Edenharder R., Worf-Wandelburg A., Decker M., Piatt K.L. Antimutagenic effects and possible mechanisms of action of vitamins and related compounds against genotoxic heterocyclic amines from cooked food. // Mutat. Res. 1999. - V.444(l). - P. 235-248.

67. Ernster L., Nordenbrandt K. Oligomycin-induced energization of submitochondrial particles.//Meth.Enzymol. 1967. - V.10. - P. 574-580.m

68. Floreani M., Carpenedo F. Inhibition of rat liver monooxygenase activities by 2-methyl-l,4-naphthoquinone (menadione). // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1990.g V.105(2). P.333-339.

69. Fontaine F., Delescluse C., de Sousa G., Lesca P., Rahmani R. Cytochrome 1A1 induction by primaquine in human hepatocytes and HepG2 cell: absense of binding to the aryl hydrocarbon receptor. // Biochem. Pharmacol. 1999 - Vol. 57. - P.255-262.

70. Food and Nutrition Board, Institute of Medicine. Dietary reference intakes for vitamin C, vitamin E, selenium and carotenoids. Washington, DC: National Academy Press, 2000.

71. Freedman J.E., Farhat J.H., Loscalzo J., Keaney J.F.Jr. Alpha-tocopherol inhibits aggregation of human platelets by a protein kinase C-dependent mechanism. // Circulation.-1996. V.94(10). - P. 2434-2440.

72. Gairola C., Chen L.H. Effect of dietary vitamin E on the aryl hydrocarbon hydroxylase %> activity of various tissues in rat.//Nutr. Res.- 1982.-V.52(4). P. 398-401.

73. Gerbal-Chaloin S., Daujat M., Pascussi J.M., Pichard-Garcia L., Vilarem M.J., Maurel P. Transcriptional regulation of CYP2C9 gene. Role of glucocorticoid receptor and constitutive androstane receptor. // J. Biol. Chem. 2002. - V211(1). - P.209-217.

74. Gibson G.G. The cytochrome P450 IV family: constitutive and inducible haemoproteins. // Biochem. Soc. Transact. 1990. - V.l 8. - P. 14 - 15.

75. Gonzalez F. J. The molecular biology of cytochrome P450s. // Pharmacol. Rev. 1989. - V.40. - P. 243-288.

76. Gonzalez F.J., Kimura S., Nebert D.W. Comparison of the flanking regions and introns of the mouse 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin-inducible cytochrome PI -450 and P3 -450 genes. // J. Biol. Chem. 1985. - Vol. 260. - P. 5040-5049.

77. Gorski К., Carniero V., Schilber U. Tissue-specific in vito transcription from the mouse albumin promoter. // Cell. 1986. - V. 47. - P. 767-776.

78. Gradin K., Whitelaw M.L., Toftgard R., Poellinger L., Berghard A. A tyrosin kinase-dependent pathway regulates ligand-dependent activation of the dioxin receptor in human keratinocytes. // J. Biol. Chem. 1994. - V.269. - P. 23800-23807.

79. Grant D.M. Detoxification pathways in the liver. // J. Inherit. Metab Dis. 1991. -V.14(4).-P. 421-430.

80. Gray I.C., Nobile C., Muresu R., Ford S., Spurr N.K. A 2.4-megabase physical map spanning the CYP2C gene cluster on chromosome 10q24. // Genomics. 1995. - V. 28(2) .-P. 328-332.

81. Grishanova A.Y., Lyakhovich V.V. // Proc. VII Int. Conf. On Cytochrome P450, (eds/ Archacov A.I., Bachmanova G.I.), INCO-TNC, Moscow. 1992. - P. 525-527.

82. Guengerich F.P. Cytochrome P450: what have we learned and what are the future issues?//Drug. Metab. Rev. 2004. - V.36(2). - P. 159-197.

83. Guengerich F.P. Oxidation of toxic and carcinogenic chemicals by human cytochrome P450.//Chem. Res. Toxicol. 1991. - V.4.-P. 391-407.

84. Guillaumont M., Sann L., Leclercq M., Dostalova L., Vignal В., Frederich A. Changes in hepatic vitamin K1 levels after prophylactic administration to the newborn. // J. Pediatr. Gastroenterol. Nutr. 1993. - V.16(l). - P. 10-14.

85. Habig W.H., Pabst M.J., Jakoby W.B. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. // J. Biol. Chem. 1974. - V.249(22). - P. 71307139.

86. Hahn M. E. Mechanisms of innate and acquired resistance to dioxin-like compounds. // Rev. Toxicol. 1998. - V.2. - P. 395-443.

87. Handschin C., Meyer U.A. Regulatory network of lipid-sensing nuclear receptors: roles for CAR, PXR, LXR, and FXR. // Arch. Biochem. Biophys. 2005. - V.433(2). - P. 387-396.

88. Hansen L. G., Warwick W. J. A fluorometric micromethod for fat tocopherol. // Clin. Biochem. 1970. - V.3 (3). - P. 225-229.

89. Harrington D.J., Soper R., Edwards C., Savidge G.F., Hodges S.J., Shearer M.J. Determination of the urinary aglycone metabolites of vitamin К by HPLC with redox-mode electrochemical detection. // J. Lipid Res. 2005. - Epub ahead of print.

90. Hayes J. D., Pulford D. J. The glutathione S-transferase supergene family : Regulation of GST and the contributions of the isoenzymes to cancer chemoprotection and drug resistance.// CRC Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1995. - Vol. 30. - P. 445-600.

91. He J.S., Fulco A.J. A barbiturate-regulated protein binding to a common sequence in the cytochrome P450 genes of rodents and bacteria. // J. Biol. Chem. 1991. - V. 266(12).-P. 7864-7869.

92. Heath-Pagliuso S., Rogers W. J., Tullis K., Seidel S.D., Cenijn P. H., Brouwer A., Denison M. S. Activation of the Ah receptor by tryptophan and tryptophan metabolites. //Biochemistry.- 1998. V.37(33).- P. 11508-11515.

93. Hedlund E., Gustafsson J.-A., Warner M. Cytochrome P450 in the brain; a review // Current Drug Metabolism. 2001. - V.2 (3). - P. 245-263.

94. Heilmann L.J., Sheen Y.-Y., Bigelow S.W., Nebert D. W. The trout P4501A1 gene: cDNA and deduced protein sequence, expression in liver, and evolutionary significance. // DNA. 1988. - V.7. - P. 853-857.

95. Hestermann E.V., Brown M. Agonist and chemopreventative ligands induce differential transcriptional cofactor recruitment by aryl hydrocarbon receptor. // Mol. Cell Biol. -2003. V.23(21). - P. 7920-7925.

96. Hietanen E., Laitinen M., Vainio H., Hanninen O. Dietary fats and properties of endoplasmic reticulum: II. Dietary lipid induced changes in activities of drug metabolizing enzymes in liver and duodenum of rat. // Lipids. 1975. - V.10(8). - P. 467-472.

97. Hines R. N., Levy J. В., Conrad R. D., Iverson P. L., Shen P. L., Renil A. M., Bresnick E. Gene structure and nucleotide sequence for rat cytochrome P-450c. // Arch. Biochem. Biophys. 1985. - V.237. - P. 465-476.

98. Hoffman S.M., Fernandez-Salguero P., Gonzalez F.J., Mohrenweiser H.W. Organization and evolution of the cytochrome P450 CYP2A-2B-2F subfamily gene cluster on human chromosome 19. // J. Mol. Evol. 1995. - V.41(6). - P. 894-900.

99. Honkakoski P., Moore R., Gynther J., Negishi M. Characterization of phenobarbital-inducible mouse Cyp2bl0 gene transcription in primary hepatocytes. // J. Biol. Chem. -1996.-V.271(16).-P. 9746-9753.

100. Honkakoski P., Negishi M. Regulation of cytochrome P450 (CYP) genes by nuclear receptors.//Biochem J. 2000. - V.347(Pt 2). - P. 321-337.

101. Honkakoski P., Negishi M. Regulatory DNA elements of phenobarbital-responsive cytochrome P450 CYP2B genes. // J. Biochem. Mol. Toxicol. 1998. - V. 12(1). - P. 39.

102. Horwitt M.K. Critique of the requirement for vitamin E. // Am. J. Clin. Nutr. 2001. -Vol. 73(6).-P. 1003-1005.

103. Huber A.M., Davidson K.W., O'Brien-Morse M.E., Sadowski J.A. Tissue phylloquinone and menaquinones in rats are affected by age and gender. // J. Nutr. — 1999.-V.129(5).-P. 1039-1044.

104. Ibeanu G.C., Goldstein J.A. Transcriptional regulation of human CYP2C genes: functional comparison of CYP2C9 and CYP2C18 promoter regions. // Biochemistry. -1995.-V.34(25).-P. 8028-8036.

105. Ikuta Т., Kobayashi Y., Kawajiri K. Phosphorylation of nuclear localization signal inhibits the ligand-dependent nuclear import of aiyl hydrocarbon receptor. // Biochem. Biophys. Res. Commun.-2004.- V.317(2).-P. 545-550.

106. Inouye К., Мае Т., Kondo S., Ohkawa H. Inhibitory effects of vitamin A and vitamin К on rat cytochrome P4501A1-dependent monooxygenase activity. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999. - V.262(2). - P. 565-569.

107. Ioannides C. Effect of diet and nutrition on the expression of cytochromes P450. // Xenobiotica. 1999. - V. 29(2). - P. 109-154.

108. Ishizuka Т., Lazar M.A. The Nuclear Receptor Corepressor Deacetylase Activating Domain is Essential for Repression by Thyroid Hormone Receptor. // Mol. Endocrinol. 2005. - Epub ahead of print.

109. Jaiswal A. K., Nebert D. W., Gonzalez F. J. Human P3-450: cDNA and complete amino acid sequence. //Nucl. Acids Res. 1986. - V.14. - P. 6773- 6774.

110. Jaiswal A.K., Gonzalez F.J., Nebert D. W. Human dioxin-inducible cytochrome Pr450: complementary DNA and amino acid sequence. // Science. 1985. - V.228. - P. 8083.

111. Jin В., Park D.W., Nam K.W., Oh G.T., Lee Y.S., Ryu D.Y. CpG methylation of the mouse CYP1A2 promoter.//Toxicol. Lett.-2004.-V. 152(1).-P. 11-18.

112. Jin В., Ryu D.Y. Regulation of CYP1A2 by histone deacetylase inhibitors in mouse hepatocytes.//J. Biochem. Mol. Toxicol.-2004.-V. 18(3).-P. 131-132.

113. Juan C.C., Wu F.Y. Vitamin КЗ inhibits growth of human hepatoma HepG2 cells by decreasing activities of both p34cdc2 kinase and phosphatase. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1993. - V.190(3). - P. 907-913.

114. Kapitulnik J., Gonzalez FJ. Marked endogenous activation of the CYP1A1 and CYP1A2 genes in the congenitally jaundiced Gunn rats. // Mol. Pharmacol. 1993. -V. 43.-P. 722-725.

115. Kapitulnik J., Hardwick J.P., Ostrow J.D., Webster C.C., Park S.S., Gelboin H.V. Increase in a specific cytochrome P-450 isoenzyme in liver of congenitally jaundiced Gunn rats. // Biochem. J. 1987. - V.242. - P. 297-300.

116. Karchner S.I., Franks D.G., Powell W.H., Hahn M.E. Regulatory interactions among three members of the vertebrate aryl hydrocarbon receptor family: AHR repressor, AHR1, and AHR2.//J. Biol. Chem. 2002. - V.277(9). - P. 6949-6959.

117. Karuzina I.I., Archakonv A.I. Hydrogene peroxide-mediated inactivation of microsomal cytochrome P450 during monooxigenase reactions. // Free Radic. Biol. Med. 1994. -V. 17(6).-P. 557-567.

118. Kastner P., Mark M., Chambon P. Nonsteroid nuclear reseptors: What are genetic studies telling us about their role in real life? // Cell. 1995. - V. 83. - P. 859-869.

119. Kawajiri K., Goton O., Sogawa K., Tagashira Y., Muramatsu M., Fujii-Kuriyama Y. Coding nucleotide sequence of 3-methylcholantrene-inducible cytochrome P-450d cDNA from rat liver.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984. - V. 81. - P. 1649-1653.

120. Kazlauskas A., Poellinger L., Pongratz I. Evidence That the Co-chaperone p23 Regulates Ligand Responsiveness of the Dioxin (Aryl Hydrocarbon) Receptor. // J. Biol. Chem. 1999. - Vol.274(19). - P. 13519-13524.

121. Kazlauskas A., Poellinger L., Pongratz I. Two Distinct Regions of the Immunophilin-like Protein XAP2 Regulate Dioxin Receptor Function and Interaction with hsp90. // J. Biol. Chem.-2002,-Vol.277(14). P. 11795-11801.

122. Kel A., Reymann S., Matys V., Nettesheim P., Wingender E., Borlak J. A novel computational approach for the prediction of networked transcription factors of aryl hydrocarbon-receptor-regulated genes. // Mol. Pharmacol. 2004. - V.66(6). - P. 1557-1572.

123. Kensler T. W. Chemoprevntion by inducers of carcinogene detoxication enzymes.// Environ. Health. Perspect. 1997. - Vol. 105. - P. 965-970.

124. Kimura S., Donovan J.C., Nebert D.W. Expression of the mouse P. 450 gene during differentiation without foreign chemical stimulation. // J. Exp. Pathology. 1987. -V.3(l).-P. 61-74.

125. Kimura S., Gonzales F.G., Nebert D.W. The murine Ah locus: comparison of the complete cytochrome Pj 450 and P3 - 450 cDNA nucleotide and amino acid sequences. // J. Biol. Chem. - 1984. - V.259. - P. 10705-10713.

126. Kitada M., Komori M. Form-specific degradation of cytochrome P-450 by lipid peroxidation in rat liver microsomes. // Res. Commun. Chem. Pathol. Pharmacol. -1989. -V.63(2). P. 175-188.

127. Knauer Т.Е., Siegfried C.M., Matschiner J.T. Vitamin К requirement and the concentration of vitamin К in rat liver. // J. Nutr. 1976. - V.106(12). - P. 1747-1751.

128. Kobayashi K., Numayama-Tsuruta K., Sogawa K., Fujii-Kuriyama Y. CBP/p300 functions as a possible transcriptional coactivator of Ah receptor nuclear translocator (Arnt). // J. Biochemistry. 1997. - Vol. 122(4). - P. 703-710.

129. Kontush A., Finckh В., Karten В., Kohlschutter A., Beisiegel U. Antioxidant and prooxidant activity of alpha-tocopherol in human plasma and low density lipoprotein. // J. Lipid Res. 1996. - V. 37(7). - P. 1436-1448.

130. Krusekopf S., Roots I., Hildebrandt A.G., Kleeberg U. Time-dependent transcriptional induction of CYP1A1, CYP1A2 and CYP1B1 mRNAs by H+/K+ -ATPase inhibitors and other xenobiotics. // Xenobiotica. 2003. - V.33(2). - P. 107-118.

131. Kumar M.B., Perdew G.H. Nuclear receptor coactivator SRC-1 interacts with the Q-rich subdomain of the AhR and modulates its transactivation potential. // Gene Expr. — 1999. V.8(5-6). - P. 273-286.

132. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. // Nature. 1970. - V.227(5259). - P. 680-685.

133. Lamon-Fava S., Sadowski J.A., Davidson K.W., O'Brien M.E., McNamara J.R., Schaefer E.J. Plasma lipoproteins as carriers of phylloquinone (vitamin Kl) in humans. // Am. J. Clin. Nutr. 1998. - V. 67(6). - P. 1226-1231.

134. Landes N., Birringer M., Brigelius-Flohe R. Homologous metabolic and gene activating routes for vitamins E and K.//Mol. Aspects Med. 2003. - V.24(6). - P.337-344.

135. Landes N., Pfluger P., Kluth D., Birringer M„ Ruhl R, Bol G.F., Glatt H., Brigelius-Flohe R. Vitamin E activates gene expression via the pregnane X receptor. // Biochem. Pharmacol. 2003. - V.65(2). - P. 269-273.

136. Lee I.J., Jeong K.S., Roberts B.J., Kallarakal A.T., Fernandez-Salguего P., Gonzalez F.J., Song B.J. Transcriptional induction of the cytochrome P450 1A1 gene by a thiazolium compound, YH439. // Mol. Pharmacol. 1996. - Vol.49(6). - P.980-988.

137. Lee S.H., Wang X., DeJong J. Functional interaction between atypical NF-kB site from the rat CYP 2B1 promotor and the transcriptional repressor RBP-Jk/CBF1. // Nucl. Acids Res. 2000. - V.28. - P. 2091-2098.

138. Lee S.M., Clemens M.G. Effect of alpha-tocopherol on hepatic mixed function oxidases in hepatic ischemia/reperfusion. // Hepatology. 1992. - V. 15(2). - P. 276-281.

139. Lees M.J., Peet D.J., Whitelaw M.L. Defining the role for XAP2 in stabilization of the dioxin receptor.//J. Biol. Chem. 2003. - V. 278(38). - P. 35878-35888.

140. Li H.C., Liu D., Waxman D.J. Transcriptional induction of hepatic NADPH: cytochrome P450 oxidoreductase by thyroid hormone. // Mol. Pharmacol. 2001. -V.59(5).- P. 987-995.

141. Lii C.K., Sung W.C., Ко Y.J., Chen H.W. Alpha-Tocopherol acetate supplementation enhances rat hepatic cytochrome PROD activity in the presence of phenobarbital induction.//Nutr. Cancer. 1998.-V.32(l).-P. 37-42.

142. Liu D., Waxman D.J. Post-transcriptional regulation of hepatic NADPH-cytochrome P450 reductase by thyroid hormone: independent effects on poly(A) tail length and mRNA stability. // Mol. Pharmacol. 2002. - V.61(5). - P. 1089-1096.

143. Long W.P., Pray-Grant M., Tsai J.C., Perdew G.H. Protein kinase С activity is required for aryl hydrocarbon receptor pathway-mediated signal transduction. // Mol. Pharmacol. -1998. -V.53(4). P. 691-700.

144. Lowry O.U., Rosebrough N.I., Farr A.L., Randall R.I. Protein measurements with the Folin reagent.//J. Biol. Chem. 1951. - V. 153. - P. 265-275.

145. Luc P.-V. Т., Adesnik M., Ganguly S., Shaw P. M. Transcriptional regulation of the CYP2B1 and CYP2B2 genes by C/EBP-related proteins. // Biochem. Pharmacol. -1996.-V. 51.-P. 345-356.

146. Ma Q. Induction of CYP1A1. The AhR/DRE paradigm: transcription, receptor regulation and expanding biological roles. // Current Drug. Met. 2001. - Vol.2. - P. 149-164.

147. Mangelsdorf D.J., Thummel С., Beato M., Herrlich P., Schutz G., Umesono K., Blumberg В., Kastner P., Mark M., Chambon P., et al. The nuclear reseptor superfamily: the second decade. // Cell. 1995. - V. 83. - P. 835-839.

148. Mannervik В., Awasthi Y. C., Board P. G. Nomenclature for human glutathione transferases.// Biochem. J. 1992. - Vol. 282. - P. 305-308.

149. McKinnon R.A. Cytochrome P450. Multiplicity and Function. // Australian J. Hospital Pharmacy. 2000. - V.30 (2). - P. 54-56.

150. Meyer B.K., Perdew G.H. Characterization of the AhR-hsp90-XAP2 core complex and the role of the immunophilin-related protein XAP2 in AhR stabilization. 11 Biochemistry. 1999. - V.38(28). - P. 8907-8917.

151. Meyer B.K., Petrulis J.R., Perdew G.H. Aiyl hydrocarbon (Ah) receptor levels are selectively modulated by hsp90-associated immunophilin homolog XAP2. // Cell Stress Chaperones. 2000. - V.5(3). - P. 243-54.

152. Monk S.A., Denison M.S., Rice R.H. Transient expression of CYP1A1 in rat epithelial cells cultered in suspension. // Arch. Biochem. Biophys. 2001. - Vol.393. -P.154-162.

153. Morel Y., Barouki R. Down-regulation of cytochrome P450 1A1 gene promoter by oxidative stress. Critical contribution of nuclear factor 1. //J. Biol. Chem. 1998. -V.273(41). - P. 26969-26976.

154. Morgan E.T. Regulation of cytochromes P450 during inflammation and infection. // Drug Metab. Rev.- 1997.-V.29(4). P. 1129-1188.

155. Morgan E.T., Sewer M.B., Iber H., Gonzalez F.J., Lee Y.H., Tukey R.H., Okino S„ Vu Т., Chen Y.H., Sidhu J.S., Omiecinski C.J. Physiological and pathophysiological regulation of cytochrome P450. // Drug Metab. Dispos. 1998. - V.26(12). - P. 12321240.

156. Morris D.L., Davila J.C. Analysis of rat cytochrome P450 isoenzyme expression using semi-quantitive reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR). // Biochem. Pharmacol. 1996. - V.52. - P. 781-792.

157. Morrow D., Qin C., Smith R. 3rd, Safe S. Aryl hydrocarbon receptor-mediated inhibition of LNCaP prostate cancer cell growth and hormone-induced transactivation. // J. Steroid. Biochem. Mol. Biol. 2004. - V.88(l). - P. 27-36.

158. Murray G.I., Foster C.O., Barnes T.S., Weaver R.J, Ewen S.W., Melvin W.T., Burke M.D. Expression of cytochrome P4501A in breast cancer // Br. J. Cancer. 1991. -Vol. 63(6).-P. 1021-1023.

159. Murray M. In vitro and in vivo studies of the effect of vitamin E on microsomal cytochrome P450 in rat liver. // Biochem. Pharmacol. 1991. - V.42(ll). - P. 21072114.

160. Nebert D.W., Gonzalez F.J. P450 genes: structure, evolution and regulation. // Annu. Rev.Biochem. 1987. - V.56. - P. 945-993.

161. Nestor K.E. Jr., Conrad H.R. Metabolism of vitamin К and influence on prothrombin time in milk-fed preruminant calves. // J. Dairy Sci. 1990. - V.73(ll). - P. 32913296.

162. Okamoto Т., Mitsuhashi M., Fujita I., Sindhu R.K., Kikkawa Y. Induction of cytochrome P450 1A1 and 1A2 by hyperoxia. // Biochem. Biophys. Res. Commun. -1993.-Vol.197.-P. 878-885.

163. O'Leary K.A., McQuiddy P., Kasper C.B. Transcriptional regulation of the TATA-less NADPH cytochrome P-450 oxidoreductase gene. // Arch. Biochem. Biophys. 1996. -V.330(2). - P.271-280.

164. Omiechinski C.J. Tissue-specific expression of rat mRNAs homologous to cytochromes P-450b and P-450e. //Nucl. Acids. Res. 1986.-V. 14.-P. 1525-1539.

165. Omura Т., Sato R. The carbon monooxide binding pigment of liver microsomes. Solubilization, purification and properties. // J. Biol. Chem. - 1964. - V.239. - P. 2370

166. Orbak Z., Selimoglu A., Doneray H. Inherited vitamin К deficiency: case report and review of literature. // Yonsei Med. J. 2003. - V.44(5). - P. 923-927.

167. Packer L., Weber S.U., Rimbach G. Molecular aspects of alpha-tocotrienol antioxidant action and cell signalling.//J. Nutr.-2001.-V.131(2).-P. 369-373.

168. Panin LE, Polyakov LM, Kolosova NG, Russkikh GS, Poteryaeva ON. Distribution of tocopherol and apolipoprotein A-I immunoreactivity in rat liver chromatin. // Membr. Cell. Biol.- 1998.-V. 11(5).-P. 631-640.

169. Park Y., Kemper B. The CYP2B1 proxymal promoter contains a functional C/EBP regulatory element.//DNA Cell. Biol. 1996. - V. 15. - P. 693-701.

170. Park Y., Li H., Kemper B. Phenobarbital induction mediated by a distal CYP2B2 sequence in rat liver transiently transfected in situ. // J. Biol. Chem. 1996. - V. 271(39).-P. 23725-23728.

171. Parkinson A. Biotransformation of xenobiotics. In: Casaret & Doll's toxicology: the basic science of poisons// ed. by Klaassen C. 5.ed. New York: Mc Graw Hill. ~ 1996. -P. 113-186.

172. Pascussi J.M., Ger bal-Chaloin S., Drocourt L., Maurel P., Vilarem M.J. The expression of CYP2B6, CYP2C9 and CYP3A4 genes: a tangle of networks of nuclear and steroid receptors. // Biochim. Biophys. Acta. 2003. - V.1619(3). - P.243-245.

173. Paton Т.Е., Renton K.W. Cytokine-mediated down-regulation of CYP1A1 in Hepal cells Biochem Pharmacol. 1998. - V.55(l 1). - P. 1791-1796.

174. Pentiuk A.A., Bogdanov N.G., Lutsiuk N.B. Effect of different supplies of vitamin К on the biotransformation of amidopyrine and benzoic acid in the rat. // Vopr. Pitan. -1987.-V.2.-P. 50-53.

175. Phelan D., Winter G.M., Rogers W.J., Lam J.C., Denison M.S. Activation of the Ah receptor signal transduction pathway by bilirubin and biliverdin. // Arch. Biochem. Biophys. 1998. - V.375. - №1. - P. 155-163.

176. Phillips A.H., Langdon R.G. Hepatic triphosphopyridine nucleotide-cytochrome с reductase: isolation, characterization and kinetic studies. // J. Biol. Chem. 1962. -V.237. -P. 2652-2660.

177. Piechocki M.P., Hines R.N. Functional characterization of the human CYP1A1 negative regulatory element: modulation of Ah receptor mediated transcriptional activity. // Carcinogenesis. 1998. - V.19(5). - P. 771-780.

178. Pineau Т., Fernandez-Salguero P., Susanna S.T.L. Lee S.S., McPhail Т., Ward G.M., Gonzalez F.J. Neonatal lethality associated with respiratory distress in mice lacking cytochrome P450 1A2. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. - Vol.92. - P.5134-5138.

179. Poland A., Knutson J.C. 2,3,7,8- tetrachlorodibenzo-p-dioxin and related halogenated aromatic hydrocarbons: examination of the mechanism of toxicity. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 1982. - Vol.22. - P.517-542.

180. Porter T.D. Jud Coon: 35 years of P450 research, a synopsis of P450 history. // Drug Metab. Dispos. 2004. - V.32(l). - P. 1-6

181. Quattrochi L.C., Vu Т., Tukey R.H. The human CYP1A2 gene and induction by 3-methylcholanthrene: A region of DNA that supports Ah receptor binding andpromoter-specific induction. // J. Biol. Chem. 1994. - Vol.269. - P.6949-6954.

182. Ram P.A., Waxman D.J. Thyroid hormone stimulation of NADPH P450 reductase expression in liver and extrahepatic tissues. Regulation by multiple mechanisms. // J. Biol. Chem.- 1992.- V.267(5). P. 3294-3301.

183. Ramsden R., BeckN.B., Sommer K.M., Omiesinski C.J. Phenobarbital responsiveness, conferred by the 5-flanking region of the rat CYP2B2 gene in transgenic mice. 11 Gene.- 1999. V.228. - P. 169-179.

184. RayChaudhuri В., Nebert D.W., Puga A. The murine Cypla-1 gene negatively regulates its own transcription and that of other members of the aromatic hydrocarbon-responsive Ah. gene battery. // Mol. Endocrinol. 1990. - V.4(12). - P. 1773-1781.

185. Ricciarelli R., Tasinato A., Clement S., Ozer N.K., Boscoboinik D., Azzi A. Alpha-Tocopherol specifically inactivates cellular protein kinase С alpha by changing its phosphorylation state. // Biochem. J. 1998. - V.334 (Pt.l). - P. 243-249.

186. Richert D.A. Studies on the detoxification of 2-methyl-l,4-naphthoquinone in rabbits. J. Biol. Chem. 1951. - V.189(2). - P. 763-768.

187. Ro D.K., Ehlting J., Douglas C.J. Cloning, functional expression, and subcellular localization of multiple NADPH-cytochrome P450 reductases from hybrid poplar. II Plant. Physiol. 2002. - V. 130(4). - P. 1837-1851.

188. Roe A.L., Blouin R.A., Howard G. In vivo phenobarbital treatment increases protein binding to a putative API site in the CYP2B2 promoter. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. - V.228. - P. 110-114.

189. Ronden J.E., Groenen-van Dooren M.M., Hornstra G., Vermeer C. Modulation of arterial thrombosis tendency in rats by vitamin К and its side chains. // Atherosclerosis. -1997.-V.132(l).-P. 61-67.

190. Ryan-Harshman M., Aldoori W. Bone health. New role for vitamin K? // Can. Fam. Physician. 2004. - V.50. - P. 993-997.

191. Ryu D.Y., Levi P.E., Hodgson E. Regulation of hepatic CYP1A isozymes by piperonyl butoxide and acenaphthylene in the mouse. // Chem. Biol. Interact. 1997. - V. 105(1). -P. 53-63.

192. Safe S. Molecular biology of the Ah receptor and its role in carcinogenesis. // Toxicol. Lett. -200l.-V. 120(1-3).-P. 1-7.

193. Safe S., Wormke M., Samudio I. Mechanisms of inhibitory aryl hydrocarbon receptor-estrogen receptor crosstalk in human breast cancer cells. // J. Mammary Gland Biol. Neoplasia. 2000. - V.5(3). - P. 295-306.

194. Saito M., Oh-Hashi A., Kubota M., Nishide E., Yamaguchi M. Mixed function oxidases in response to different types of dietary lipids in rats. // Br. J. Nutr. 1990. -V. 63(2). -P. 249-257.

195. Saxena S.P., Israels E.D., Israels L.G. Novel vitamin K-dependent pathways regulating cell survival. // Apoptosis. 2001. - V.6(l-2). - P. 57-68.

196. Schaldach C.M., Riby J., Bjeldanes L.F. Lipoxin A4: a new class of ligand for the Ah receptor. // Biochemistry. 1999. - Vol.38. - P. 7594-7600.

197. Schmidt J.V., Bradfield C.A. Ah receptor signaling pathways. Annu. Rev. Cell. Dev. Biol.- 1996.-V.12.-P. 55-89.

198. Seidel S.D.,Winters G.M., Rogers W.J., Ziccardi M.H., Li V., Keser В., Denison M.S. Activation of the Ah receptor signaling pathway by prostaglandins. // J. Biochem. Molec. Toxicol. 2001. - Vol.15. - P.187-196.

199. Sen C.K., Khanna S., Roy S., Packer L. Molecular basis of vitamin E action. Tocotrienol potently inhibits glutamate-induced pp60(c-Src) kinase activation and death ofHT4 neuronal cells. // J. Biol. Chem. -2000. V.275(17). - P. 13049-13055.

200. Shao D., Lazar M.A. Modulating nuclear receptor function: may the phos be with you. //J. Clin. Invest.-1999.-V. 103 (12).-P. 1617-1618.

201. SheehaneD., Meade G., Foley V. M., Dowd C. A. Structure, function and evolution of glutathione transferases: implication for classification of non mammalian members of an ancient enzyme superfamily.// Biochem J. - 2001. - Vol. 360. - P. 1-16.

202. Shephard E.A., Phillips I.R., Santisteban I., Palmer C.N., Povey S. Cloning, expression and chromosomal localization of a member of the human cytochrome P450IIC gene sub-family.//Ann. Hum. Genet. 1989. - V.53 (Pt.l). - P. 23-31.

203. Sidhu J.S., Omiecinski C.J. An okadaic acid-sensitive pathway involved in the phenobarbital-mediated induction of CYP2B gene expression in primary rat hepatocyte cultures. J. Pharmacol. Exp. Ther. 1997. - V.282(2). - P. 1122-1129.

204. Sidhu J.S., Omiecinski C.J. cAMP-associated inhibition of phenobarbital-inducible cytochrome P450 gene expression in primary rat hepatocyte cultures. // J. Biol. Chem. -1995.-V.270(21).-P. 12762-12773.

205. Sidorova Y.A., Grishanova A.Y., Lyakhovich V.V. Rat hepatic CYP1A1 and CYP1A2 induction by menadione.//Toxicol. Lett. 2005. - V. 155(2). - P.253-258.

206. Silver G., Krauter K.S. Expression of cytochromes P-450c and P-450d mRNAs in cultured rat hepatocytes. //J. Biol. Chem. 1988. - Vol.263. - P.l 1802-11807.

207. Sindhu R.K., Mitsuhashi M., Kikkawa Y. Induction of cytochrome P450 1A2 by oxidized tryptophan in Hepa lclc7 cells. // J. Pharmacol. Exp. Ther. 2000. - V.292(3). -P. 1008-1014.

208. Sogawa K., Fujii-Kuriyama Y. Ah receptor, a novel ligand activated transcription factor. // J. Biochem. - 1997. - V.122. - P. 1075-1079.

209. Sommer K.M., Ramsden R., Sidhu J., Costa P., Omiecinski C.J. Promoter region analysis of the rat CYP2B1 and CYP2B2 genes. // Pharmacogenetics. 1996. - V. 6. -P. 369-374.

210. Song Z., Pollenz R.S. Functional analysis of murine aryl hydrocarbon (AH) receptors defective in nuclear import: impact on AH receptor degradation and gene regulation. // Mol. Pharmacol. 2003. - V.63(3). - P. 597-606.

211. Stephens N.G., Parsons A., Schofield P.M., Kelly F., Cheeseman K., Mitchinson M.J. Randomised controlled trial of vitamin E in patients with coronary disease: Cambridge Heart Antioxidant Study (CHAOS). // Lancet. 1996. - V.347(9004). - P. 781-786.

212. Sterling K., Bresnick E. Oct-1 transcription factor is a negative regulator of rat CYP1A1 expression via an octamer sequence in its negative regulatory element. // Mol. Pharmacol. 1996. - V.49(2). - P. 329-337.

213. Sterling K., Weaver J., Ho K.L., Xu L.C., Bresnick E. Rat CYP1 Al negative regulatory element: biological activity and interaction with a protein from liver and hepatoma cells. // Mol. Pharmacol. 1993. - V.44(3). - P. 560-568.

214. Stocker A., Azzi A. Tocopherol-binding proteins: their function and physiological significance. // Antioxid. Redox. Signal. 2000. - V.2(3). - P. 397-404.

215. Stohs S.J., Hassan M.Q., Murray W.J. Effects of BHA, d-alpha-tocopherol and retinol acetate on TCDD-mediated changes in lipid peroxidation, glutathione peroxidase activity and survival. // Xenobiotica. 1984. - V.14(7). - P. 533-537.

216. Sueyoshi Т., Kawamoto Т., Zelko I., Honkakoski P., Negishi M. The repressed nuclear receptor CAR responds to phenobarbital in activating the human СYP2B6 gene. // J. Biol. Chem. 1999. - V.274(10). - P. 6043-6046.

217. Sueyoshi Т., Negishi M. Phenobarbital response elements of cytochrome P450 genes and nuclear receptors. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. 2001. - V.41. - P. 123-143.

218. Suttie J.W. Synthesis of vitamin K-dependent proteins. // FASEB J. 1993. -V. 7(5). -P. 445-452.

219. Suttie J.W. The importance of menaquinones in human nutrition. // Annu. Rev. Nutr. -1995.-V.15.-P. 399-417.

220. Tamasi V., Vereczkey L., Falus A., Monostory K. Some aspects of interindividual variations in the metabolism of xenobiotics. // Inflamm. Res. 2003. - V.52(8). - P. 322-333.

221. Teupser D., Thiery J., Seidel D. Alpha-tocopherol down-regulates scavenger receptor activity in macrophages. // Atherosclerosis. 1999. - V.144(l). - P. 109-115.

222. Thijssen H.H., Drittij-Reijnders M.J. Vitamin К distribution in rat tissues: dietary phylloquinone is a source of tissue menaquinone-4. // Br. J. Nutr. 1994. - V.72(3) . -P. 415-425.

223. Tian Y., Ke S., Denison M.S., Rabson A.B., Gallo M.A. Ah receptor and NF-kappaB interactions, a potential mechanism for dioxin toxicity. // J. Biol. Chem. 1999. - V. 274(1).-P. 510-515.

224. Traber M.G. Vitamin E: too much or not enough. // Am. J. Clin. Nutr. 2001. - V.73. -P. 997-998.

225. Traber M.G., Eisner A., Brigelius-Flohe R. Synthetic as compared with natural vitamin E is preferentially excreted as alpha-CEHC in human urine: studies using deuterated alpha-tocopheryl acetates. // FEBS Lett. 1998. - V.437(l-2). - P. 145-148.

226. Traber M.G., Sokol R.J., Ringel S.P., Neville H.E., Thellman C.A., Kayden H.J. Lack of tocopherol in peripheral nerves of vitamin E-deficient patiets with peripheral neuropathy. // N. Eng. J. Med. 1987. - Vol. 317. - P. 262-265.

227. Tsyrlov I.B., Zakharova N.E., Gromova O.A., Lyakhovich V.V. Possible mechanism of induction of liver microsomal monooxygenases by Phenobarbital. // Biochim. Biophys. Acta. 1976. -V. 421(1). - P. 44-56.

228. Uchida Y., Yano A., Kumakura S., Sakuma Т., Nemoto N. Enhancer elements in the mouse Cypla2 gene for constitutive expression. // Biochem. Biophys. Res. Commun. -2002.- V.297(5). P. 1297.

229. Vermeer C., Knapen M.H., Schurgers L.J. Vitamin К and metabolic bone disease. // J. Clin. Pathol. 1998.-V.51(6).-P. 424-426.

230. Vorstman E.B., Anslow P., Keeling D.M., Haythornthwaite G., Bilolikar H., McShane M.T. Brain haemorrhage in five infants with coagulopathy. // Arch. Dis. Child. 2003. -V.88(12).-P. 1119-1121.

231. Wanner R., Brommer S., Czarnetzki B.M., Rosenbach T. The differentiation-related upregulation of aryl hydrocarbon receptor transcript levels is suppressed by retinoid acid. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995. - Vol. 209. - P. 706-711.

232. Waxman D.J. Interactions of hepatic cytochromes P-450 with steroid hormones. Regioselectivity and stereospecificity of steroid metabolism and hormonal regulation of rat P-450 enzyme expression. // Biochem. Pharmacol. 1988. - V. 37. - P. 71-84.

233. Waxman D.J., Azaroff L. Phenobarbital induction of cytochrome P-450 gene expression.//Biochem. J. 1992. - V.281. - P. 577-592.

234. Waxman D.J., Walsh C. Phenobarbital-induced rat liver cytochrome P-450. Purification and characterization of two closely related isozymic forms. // J. Biol. Chem. 1982. -V. 257.-P. 10446-10457.

235. Wei Y.D., Helleberg H., Rannug U., Rannug A. Rapid and transient induction of CYP1A1 gene expression in human cells by the tryptophan photoproduct 6-formylindolo3,2-b.carbazole. // Chem. Biol. Interact. 1998. - V.l 10 (1-2). - P. 39 -55. .

236. Wei Y.D., Rannug U., Rannug A. UV-induced CYP1A1 gene expression in human cells is mediated by tryptophan. // Chem. Biol. Interact. 1999. - V.l 18(2). - P. 127 -140.

237. Whitlock J.PJr. Induction of cytochrome P4501A1. // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol. -1999.-Vol. 39.-P. 103-125.

238. Wormke M., Stoner M., Saville В., Walker K., Abdelrahim M., Burghardt R., Safe S. The aryl hydrocarbon receptor mediates degradation of estrogen receptor alpha through activation of proteasomes. // Mol. Cell. Biol. 2003. - V.23(6). - P. 1843-1855.

239. Wu F.Y., Liao W.C., Chang H.M. Comparison of antitumor activity of vitamins Kl, K2 and КЗ on human tumor cells by two (MTT and SRB) cell viability assays. // Life Sci. -1993.-V.52(22).-P. 1797-1804.

240. Xu C., Pasco D.S. Suppression of CYP1A1 transacivation by H202 is mediated be xenobiotic-response element. // Arch. Biochem. Biophys. 1998. - V.356(2). - P. 142150.

241. Xu L., Glass C.K., Rosenfeld M.G. Coactivator and corepressor complexes in nuclear receptor function. // Curr. Opin. Genet. Dev. 1999. - V.9(2). - P. 140-147.

242. Xu L.C., Bresnick E. Induction of cytochrome P4501A1 in rat hepatoma cell by polycyclic hydrocarbons and a dioxin. // Biochem. Pharmacol. 1990. - Vol.40. -P.1399 -1403.

243. Zhang W., Shields J.M., Sogawa K., Fujii-Kuriyama Y., Yang V.W. The Gut-enriched Kruppel-like Factor Suppresses the Activity of the CYP1A1 Promoter in an Spl-dependent Fashion.//J. Biol. Chem. 1998. - Vol.273(28). - P. 17917-17925.

244. Zimmer S., Stocker A., Sarbolouki M.N., Spycher S.E., Sassoon J., Azzi A. A novel human tocopherol-associated protein: cloning, in vitro expression, and characterization. //J. Biol. Chem. 2000. - V.275(33). - P. 25672-25680.

Информация о работе

Сидорова, Юлия Александровна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2005
ВАК 03.00.04

Диссертация

Влияние α-токоферола и менадиона на ферменты биотрансформации ксенобиотиков и механизмы их модулирующего действия на цитохромы Р4501А - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы