<<
>>

р-ГЛЮКУРОНИДАЗА И СУЛЬФАТАЗА

Гидролиз гликозидов и сульфатов представляют собой еще один пример обратимых реакций, катализируемых различными ферментами; образование глюкуронидов и сульфатов происходит с участием уридиндифосфатглюкуронозилтрансферазы (UGT) и сульфотрансферазы соответственно (раздел 8.4), а их расщепление-Р-глюкуронидазой и сульфатазой.

Учитывая тот факт, что Р-глюкуронидаза относится к глико- зидазам, но она как и все ферменты этой группы расщепляет в основном субстраты, в молекуле которых не содержится заряженных групп. В этих субстратах доминирующую роль играет расположение гидроксильных групп и атомов водорода и специфичность гликозидаз определяется конфигурацией каждой —СНОН-группы. Как правило, гликозидазы проявляют высокую степень специфичности по отношению к определенному моносахаридному кольцу; однако присоединенная агликоновая группа также может оказывать более или менее заметное влияние. Глюкурониды эндогенных и экзогенных соединений имеют P-конфигурацию и гидролизуются |3-глюкуронидазой. Фермент катализирует расщепление эфирных и сложноэфирных связей в глюкуронидах и в незначительной степени — эфирные связи серной кислоты. Обнаружен он в микросомах и лизо- сомах печени, почках, селезенке, пищеварительном тракте и половых железах животных [311]. Микросомная (5-глюкурони- даза-мембраносвязанный фермент, чувствительный к агентам, влияющим на гидрофобные взаимодействия в этих структурах [312]. Молекулярная масса фермента печени крыс равна 29 кД, а почек мышей — 30 кД [313, 314]. Оба фермента — тетрамеры и одна из полипептидных цепей представляет собой каталитическую субъединицу, а другая связывает фермент с мембраной. Для высокоочищенной формы (3-глюкуронидазы характерно незначительное количество серосодержащих аминокислот [315]. Однако 6,3 % приходится на углеводы, среди них манноза и глюкозам'йн занимают превалирующее положение. Предполагается, что фермент существует в нескольких изоформах.

Наличие Р-глюкуронидазы в эндоплазматической сети гепа- тоцитов, участке где сосредоточена большая часть UGT, катализирующей образование глюкуронидов делает непонятной функциональную роль этой гликозидазы. Можно предположить, что микросомальная Р-глюкуронидаза использует в качестве субстратов глюкурониды, образующиеся в эндоплазматической сети или те, что поступают в гепатоциты из других участков организма (например, кишечник). В последнем случае необходимы условия для направленного транспорта глюкуронидов, по крайней мере, в гепатоцит. Используя различные методические подходы [316] по изучению проницаемости мембран гепатоцитов и изолированных микросомных везикул, было показано, что они остаются практически непроницаемы для глюкуронидов и глюку- ронатов. Следовательно, присутствие Р-глюкуронидазы в эндоплазматической сети может быть объяснено некой необходимой коррекцией содержания глюкуронидов в гепатоцитах.

Значительная (3-глюкуронидазная активность отмечена в кишечнике человека, и экспериментальных животных.

Ферменты микроорганизмов гидролизуют фенилглюкуронид, морфино- иые, тироксиновые глюкурониды, а также конъюгаты диэтил- стильбэстрола, хлорамфеникола и 4-диметилгризеофульвина 183, 84]. Если в качестве субстрата используется глюкуронид морфина, то в основном, на долю ферментов E.coli приходится основная часть работы по расщеплению гликозидной связи 1317]. Верапамил ингибирует (3-глюкуронидазу E.coli, тем самым влияя на фармакокинетические показатели как морфина, так и его глюкуронида.

Целый ряд флавоноидов являются одновременно субстратами для ферментов микрофлоры кишечника и слизистой [318]. Варьируя заместителями в молекуле кверцитина отмечалось, что Р-глюкуронидазы микрофлоры и слизистой кишечника человека значительно отличаются друг от друга субстратной специфичностью. Отсюда возможность полифенолов, используемых в качестве пищевых добавок, регулировать пути образования глюкуронидов, их расщепление, а отсюда и степень всасывания |319].

Ферментативное расщепление эфирсульфатов катализируется сульфатазами. В метаболизме чужеродных соединений наибольшее значение имеет арилсульфатаза. Фермент, находящийся в эндоплазматической сети — называется арилсульфатаза I или сульфатазой С, а в лизосомах-арилсульфатазой II или сульфатазами А и В (2-изоформы). Молекулярная масса сульфатаз С, А и В соответственно составляет 423, 102 и 55 кД [320], а их маркерными субстратами являются сульфаты я-нитрокатехола, я-нитрофенола.

Среди сульфатаз, участвующих в метаболизме (гидролизе) природных соединений в достаточной степени изучены глюко- сульфатазы, хондроктинсульфатазы и особенно стероидсуль- фатазы [321]. Непосредственно на примере стероидсульфатазы и сульфотрансферазы (SULT1E1) изучены [322] взаимодействия обоих ферментов в общем цикле (рецикле) метаболических превращений стероидов. Отметим, что такие процессы становятся доступными для анализа и на изолированных гепатоци- тах, и культурах этих клеток, так как ферменты в достаточной степени могут быть экспрессированы в них [323].

Практически все перечисленные сульфатазы имеют идентичный активный центр. Методами рентгеноструктурного анализа показано [324], что активный участок ферментов представлен кластером, состоящим из консервативного участка и посттрансляционно модифицированного остатка цистеина (Cys 91). Двойная замена (Cys91Ser и Cys91Thr) приводит к полной потере гидролитической активности [324]. Консервативным участком ферментов считается своего рода «карман», состоящий из Asp 53, Asp 54, Cys 91, Pro 93, Ser 94, Arg 95, Lys 145, His 147, His 242, Asp 300 и Lys 318. Собственно такое расположение активного центра и его микроокружение является характерным для а/Р семейств ферментов и щелочной фосфатазы [325].

В последнее время обнаружены мутации в молекуле у фосфатаз, связанные с однонуклеотидной заменой в структуре гена. Их насчитывается 16 [326] и они характеризуются следующими заменами аминокислот: Thr92Met, Arg95Gln, Cysll7Arg, Glyl37Tyr, Glyl44Arg, Argl52Trp, Argl60Cln, Cysl92Arg, Tyr210Cys, Leu236Pro, Leu321Pro, His393Pro, Cys405Tyr, Leu498Pro, Cys521Tyr, ter534Gln (ter — терминальный кодон). Среди всех мутаций, только Arg95Gln присущ активный центр, а отсюда и некоторая сульфатазная активность [324].

8.3.5.

<< | >>
Источник: Головенко М. Я.. Фізико-хімічна фармакологія: Монографія. — Одеса: Астропринт,2004. —720 с.. 2004
Помощь с написанием учебных работ

Еще по теме р-ГЛЮКУРОНИДАЗА И СУЛЬФАТАЗА:

  1. 8.3. ГИДРОЛИЗ
  2. Диагноз
  3. Гранулы, содержащие кислую гидролазу
  4. Гранулы
  5. Мукополисахаридозы
  6. Желчно-каменная болезнь (холелитиаз).
  7. Этиопатогенез
  8. Нехемотаксические эффекты хемотаксических факторов и их значение при воспалении
  9. Яєчникові стероїди
  10. Исследования in vitro
  11. УРИДИНДИФОСФАТГЛЮКУРОНОЗИЛТРАНСФЕРАЗА И ДРУГИЕ ФЕРМЕНТЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ СИНТЕЗ УГЛЕВОДНЫХ КОНЪЮГАТОВ
  12. Фагоцитоз
  13. Структура эозинофилов
  14. Цитокины как регуляторы функции лимфоцитов. Интерлейкины
  15. Метаболизм гранулоцитов и макрофагов в состоянии относительного покоя и при фагоцитозе
  16. Метаболизм гранулоцитов и макрофагов в состоянии относительного покоя и при фагоцитозе