|
|
Interakce vybraných flavonoidů s cytochromy P450 rodiny 2B
Boštíková, Zdislava ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Kubíčková, Božena (oponent)
V současnosti je kladen větší důraz na zdravý životní styl, který zahrnuje mimo jiné i konzumaci přírodních látek ve formě potravních doplňků. Tyto sloučeniny, často flavonoidního charakteru, vykazují různé chemopreventivní účinky, například antioxidační či proti-karcinogenní účinky. Jejich nadměrná konzumace však může mít i negativní dopad na lidské zdraví. Flavonoidy mohou například ovlivňovat koncentraci biotransformačních enzymů cytochromů P450 v buňkách a tím zasahovat do metabolismu cizorodých látek. Takový zásah by pro člověka mohl mít za následek rozvoj karcinogeneze či neúčinnost některých léčiv. Tato bakalářská práce se zabývá studiem schopností dvou flavonoidních sloučenin myricetinu a dihydromyricetinu indukovat a inhibovat cytochromy P450 rodiny 2B. Pomocí metody Western blotu bylo zjištěno, že ani jeden ze zkoumaných flavonoidů nezvyšuje expresi CYP2B1/2 v játrech, myricetin ani v žádné části tenkého střeva. V případě dihydromyricetinu byla pozorována indukce daných cytochromů P450 rodiny 2B ve střední části tenkého střeva. Inhibiční schopnost flavonoidů byla měřena in vitro jako pokles aktivity CYP2B při O-depentylaci 7-pentoxyresorufinu. Byly zjištěny hodnoty IC50 8,8μM pro myricetin a 0,5mM v případě dihydromyricetinu. Klíčová slova: xenobiotika, cytochromy P450, indukce, metabolismus
|
|
|
Studium metabolismu 17 α-ethinylestradiolu cytochromy P450
Valášková, Petra ; Černá, Věra (vedoucí práce) ; Levová, Kateřina (oponent)
Syntetický estrogen 17α-ethinylestradiol (EE2) je hlavní aktivní složkou hormonálních antikoncepčních přípravků. S rostoucí spotřebou hormonální antikoncepce ovšem stoupá riziko zpětného negativního působení EE2 na živé organismy. EE2 je velmi účinný tzv. endokrinní disruptor, což je látka, která svým účinkem napodobuje přirozené hormony. Detailní studium transformace této látky in vivo a in vitro může přispět k porozumění jeho negativních účinků. Předkládaná diplomová práce se proto zabývá studiem metabolismu EE2 u vybraných modelových organismů. Ligninolytická houba Pleurotus ostreatus patří mezi organismy mající slibné biodegradační schopnosti vůči mnoha polutantům. Proto byla studována degradace EE2 v souvislosti s možností odstranění této látky ze životního prostředí. EE2 byl degradován houbou P. ostreatus in vivo za vzniku jednoho hydroxylovaného metabolitu, jehož estrogenní aktivita je předmětem další studie. In vitro studie byly prováděny s mikrosomální frakcí izolovanou z mycelia této houby. Přeměna EE2 pomocí CYP závislých na NADPH nebyla prokázána, ovšem za použití KHP jako kofaktoru byl nalezen metabolit EE2, poukazující na možnou peroxidasovou aktivitu mikrosomálních enzymů. Druhý modelový organismus, laboratorní potkan, se jeví jako vhodný model pro studium metabolismu EE2 v lidském...
|
|
|
Mechanismus karcinogenity a nefrotoxicity aristolochových kyselin
Bárta, František
Aristolochové kyseliny (AA) jsou lidskými karcinogeny, které rovněž vykazují silné nefrotoxické vlastnosti. Směs AA je obsažena v rostlinách čeledi podražcovitých (Aristolochiaceae), které byly a nadále jsou užívány v tradiční medicíně, zejména v Asii. Aristolochové kyseliny se podílí na vzniku dvou typů nefropatií. Jedna z nich dokonce nese označení nefropatie vyvolaná aristolochovou kyselinou (Aristolochic Acid Nephropathy, AAN). Druhým onemocněním je balkánská endemická nefropatie (Balkan Endemic Nepropathy, BEN). Obě onemocnění jsou doprovázena malignacemi v urotheliální tkáni, které jsou vyvolány karcinogenním působením AA. Zvláštním znakem AAN a BEN je skutečnost, že ne všichni pacienti vystavení působení AA byli postiženi nefropatií a vývojem nádorového onemocnění. Jednou z příčin této skutečnosti mohou být rozdíly v aktivitách a expresních hladinách enzymů biotransformujících AAI, hlavní toxickou složku obsaženou v rostlinném extraktu. Detailní poznání enzymů podílejících se na metabolismu AAI může přispět k objasnění interindividuální vnímavosti vůči AAN, BEN a malignacím. Aristolochová kyselina I je v organismu buď oxidačně detoxifikována anebo redukčně aktivována. Redukční bioaktivace AAI vede ke tvorbě kovalentních aduktů AA s DNA, které resultují ve vznik unikátní transversní mutace...
|
|
|
Mechanismus působení protinádorového léčiva ellipticinu v cílových tkáních jeho účinku
Mrízová, Iveta
Ellipticin je alkaloid čeledě Apocynaceae, který vykazuje významný protinádorový a anti-HIV účinek. Na metabolismu ellipticinu se podílí cytochromy P450 (CYP) a peroxidasy za vzniku aktivačních a detoxifikačních metabolitů. Již v dřívějších pracích byly identifikovány jednotlivé isoformy CYP, které se podílí na oxidaci ellipticinu v různých tkáních (játra, plíce, ledviny) laboratorního potkana, vhodného modelu ilustrujícího osud ellipticinu v lidském organismu. V této diplomové práce byl studován vliv ellipticinu na obsah a aktivitu cytochromů P450 a na dalších složek MFO systému v tomto zvířecím modelu. Pro stanovení obsahu CYP a dalších složek MFO systému v isolovaných mikrosomech byly využity spektroskopické a elektrochemické metody. Pro stanovení katalytické aktivity CYP a NADPH:cytochrom P450 reduktasy byly využity reakce se specifickými substráty. Z výsledků vyplývá, že u zvířat premedikovaných ellipticinem dochází k zvýšení exprese i katalytické aktivity CYP podrodiny 1A ve všech testovaných orgánech (játra, ledviny, plíce). V játrech navíc dochází vlivem ellipticinu ke zvýšení exprese cytochromu b5 a zvýšení exprese a katalytické aktivity CYP3A. Podobně se i obsah a katalytická aktivita NADPH:cytochrom P450 reduktasy měnila v závislosti na premedikaci zvířat ellipticinem. Cytochrom P450 2S1...
|
|
|
Modelování interakcí cytochromů P450 s flavodoxinem
Culka, Martin ; Martínek, Václav (vedoucí práce) ; Chmelík, Josef (oponent)
Cytochromy P450 jsou různorodá skupina hemových enzymů vyskytujících se u vět- šiny organismů na Zemi. U lidí zasahují např. do metabolismu cizorodých látek, bakterie jsou schopné díky nim metabolizovat různé hydrofobní substráty. Obecnou reakcí kata- lyzovanou cytochromy P450 je monooxygenace, tedy vnesení jednoho atomu z molekuly kyslíku do substrátu a redukce druhého za vzniku vody. Pro redukci kyslíku je třeba dodávat elektrony, jako donor elektronů u eukaryot obvykle slouží NADPH:cytochrom P450 oxidoreduktasa či cytochrom b5, u bakterií však donorem elektronů bývají malé FeS proteiny a flavoproteiny Již dříve bylo ukázáno, že bakteriální donor elektronů fla- vodoxin je schopen dodávat elektrony některým lidským cytochromům P450 in vitro. V této práci jsem se snažil ověřit hypotézu, že flavodoxin je zodpovědný za redukci vybraných lidských (1A2, 2A6, 2A13, 2C9, 2C19, 3A4) a bakteriálních (101A1 a 176A1) cytochromů P450 heterologně exprimovaných v buňkách Escherichia coli. Ke studiu byly použity techniky molekulového modelování. Byla navržena sada možných orientací komplexu jednotlivých cytochromů P450 s flavodoxinem metodou řízeného "dockingu a následně byla ověřena stabilita těchto komplexů řízenou disociací. Byly vybrány nejstabilnější orientace pro každý cytochrom P450, ty byly dále optimalizovány...
|
|
|
Oxidace ellipticinu lidskými cytochromy P450 exprimovanými v prokaryotním a eukaryotním systému
Vejvodová, Lucie ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Hýsková, Veronika (oponent)
Ellipticin, protinádorový alkaloid, představuje léčivo, jehož mechanismus účinku je založen na interkalaci do DNA, inhibici topoisomerasy II a na tvorbě kovalentních aduktů s DNA prostřednictvím enzymové aktivace cytochromy P450 a/nebo peroxidasami. Ellipticin je oxidován cytochromy P450 až na pět metabolitů (7-hydroxy-, 9-hydroxy-, 12-hydroxy-, 13- hydroxyellipticin a N2 -oxid ellipticinu). Z těchto metabolitů jsou 9-hydroxy- a 7- hydroxyellipticin považovány za detoxikační metabolity, zatímco 12-hydroxyellipticin, 13- hydroxyellipticin a N2 -oxid ellipticinu za aktivační metabolity, které jsou zodpovědné za tvorbu kovalentních aduktů s DNA. V diplomové práci byla testována efektivita lidských rekombinantních cytochromů P450 exprimovaných v eukaryotním (SupersomesTM ) a dvou prokaryotních expresních systémech (Bactosomes) v oxidaci ellipticinu. Cytochromy P450 exprimované v prokaryotních systémech se lišily v množství "koexprimované" NADPH:CYP reduktasy. Vzniklé metabolity ellipticinu byly analyzovány metodou HPLC. Výsledky získané v diplomové práci demonstrují, že lidské cytochromy P450 CYP2C9/2D6/2C19 exprimované v prokaryotním nebo eukaryotním systému oxidují ellipticin za vzniku až čtyř metabolitů: 9-hydroxy-, 12-hydroxy-, 13-hydroxyellipticinu and N2 -oxid ellipticinu. Jejich účinnost se ale...
|
|
|
Heterologní exprese a purifikace lidského cytochromu b5
Kostelanská, Marie ; Černá, Věra (vedoucí práce) ; Bořek Dohalská, Lucie (oponent)
Při metabolismu xenobiotik a endogenních látek se uplatňuje monooxygenasový systém, jehož součástí je i cytochrom b5 participující na katalytické činnosti cytochromů P450 (CYP). Mechanismus působení cytochromu b5 v tomto souboru enzymů však nebyl doposud zcela objasněn. Předpokládá se, že se buď přímo podílí na přenosu elektronů v rámci monooxygenasového systému, nebo může alostericky působit na konformaci CYP. Proto je důležité získat co nejčistší apoformu cytochromu b5, která není schopna přenosu elektronů, a dále studovat vliv této nehemové formy cytochromu b5 na činnost CYP. Získané výsledky pak mohou přispět k poznání mechanismu působení cytochromu b5. V průběhu této práce byla provedena transformace bakteriálního kmene buněk Escherichia coli BL-21 (DE3) Gold expresním vektorem pET22b, který nesl geny pro mikrosomální a erytrocytární formu cytochromu b5. Za účelem produkce vysokého podílu apoproteinové formy byla heterologní exprese cytochromu b5 indukována vyšším přídavkem IPTG a byla provedena při 37řC. Tato bakalářská práce se pak zabývá zejména purifikací jak mikrosomální, tak i erytrocytární formy cytochromu b5 a to hlavně jeho apoformy. Jelikož však při expresi dochází vždy ve větší či menší míře i k produkci hemové formy cytochromu b5, byla i ta izolována. Holo- a apoproteinová forma...
|
|
|
Mechanismus karcinogenity a nefrotoxicity aristolochových kyselin
Bárta, František ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Dračínská, Helena (oponent)
Aristolochové kyseliny (AA) jsou lidskými karcinogeny, které rovněž vykazují silné nefrotoxické vlastnosti. Směs AA je obsažena v rostlinách čeledi podražcovitých (Aristolochiaceae), které byly a nadále jsou užívány v tradiční medicíně, zejména v Asii. Aristolochové kyseliny se podílí na vzniku dvou typů nefropatií. Jedna z nich dokonce nese označení nefropatie vyvolaná aristolochovou kyselinou (Aristolochic Acid Nephropathy, AAN). Druhým onemocněním je balkánská endemická nefropatie (Balkan Endemic Nepropathy, BEN). Obě onemocnění jsou doprovázena malignacemi v urotheliální tkáni, které jsou vyvolány karcinogenním působením AA. Zvláštním znakem AAN a BEN je skutečnost, že ne všichni pacienti vystavení působení AA byli postiženi nefropatií a vývojem nádorového onemocnění. Jednou z příčin této skutečnosti mohou být rozdíly v aktivitách a expresních hladinách enzymů biotransformujících AAI, hlavní toxickou složku obsaženou v rostlinném extraktu. Detailní poznání enzymů podílejících se na metabolismu AAI může přispět k objasnění interindividuální vnímavosti vůči AAN, BEN a malignacím. Aristolochová kyselina I je v organismu buď oxidačně detoxifikována anebo redukčně aktivována. Redukční bioaktivace AAI vede ke tvorbě kovalentních aduktů AA s DNA, které resultují ve vznik unikátní transversní mutace...
|
|
|
Mechanismus působení protinádorového léčiva ellipticinu v cílových tkáních jeho účinku
Vranová, Iveta ; Stiborová, Marie (vedoucí práce) ; Martínková, Markéta (oponent)
Ellipticin je alkaloid čeledě Apocynaceae, který vykazuje významný protinádorový a anti-HIV účinek. Na metabolismu ellipticinu se podílí cytochromy P450 (CYP) a peroxidasy za vzniku aktivačních a detoxifikačních metabolitů. Již v dřívějších pracích byly identifikovány jednotlivé isoformy CYP, které se podílí na oxidaci ellipticinu v různých tkáních (játra, plíce, ledviny) laboratorního potkana, vhodného modelu ilustrujícího osud ellipticinu v lidském organismu. V této diplomové práce byl studován vliv ellipticinu na obsah a aktivitu cytochromů P450 a na dalších složek MFO systému v tomto zvířecím modelu. Pro stanovení obsahu CYP a dalších složek MFO systému v isolovaných mikrosomech byly využity spektroskopické a elektrochemické metody. Pro stanovení katalytické aktivity CYP a NADPH:cytochrom P450 reduktasy byly využity reakce se specifickými substráty. Z výsledků vyplývá, že u zvířat premedikovaných ellipticinem dochází k zvýšení exprese i katalytické aktivity CYP podrodiny 1A ve všech testovaných orgánech (játra, ledviny, plíce). V játrech navíc dochází vlivem ellipticinu ke zvýšení exprese cytochromu b5 a zvýšení exprese a katalytické aktivity CYP3A. Podobně se i obsah a katalytická aktivita NADPH:cytochrom P450 reduktasy měnila v závislosti na premedikaci zvířat ellipticinem. Cytochrom P450 2S1...
|
|
|
Studium interakce cytochromů P450 s potravními karcinogeny
Brabencová, Eliška ; Hodek, Petr (vedoucí práce) ; Burdová, Kamila (oponent)
Během života na nás působí různé karcinogenní látky. Jedním z hlavních zdrojů těchto látek je potrava, která hraje významnou roli v procesu vzniku nádorových onemocnění. V této práci jsou popsány karcinogeny vznikající při technologickém zpracování potravin či při jejich tepelné úpravě - polycyklické aromatické uhlovodíky, heterocyklické aminy a nitrosaminy, dále karcinogeny produkované plísněmi - mykotoxiny a karcinogeny produkované rostlinami - safrol, estragol a pyrrolizidinové alkaloidy. Na metabolismu karcinogenů se podílí řada enzymů, mezi nejdůležitější patří cytochromy P450. Tyto enzymy představují velkou rodinu hemthiolátových proteinů, které se významně podílí na metabolismu mnoha cizorodých látek (např. karcinogenů, léčiv, polutantů). Cytochromy P450 katalyzují reakce, které vedou především k detoxikaci látek. Vedle těchto detoxikačních reakcí může však docházet k metabolické aktivaci xenobiotik na látky s vyšší toxicitou. Cytochromy P450 se významně podílí na aktivaci karcinogenů na reaktivní elektrofilní látky, které mohou poškozovat DNA. Mechanismy metabolické aktivace uvedených karcinogenů jsou předmětem této práce. Klíčová slova: cytochromy P450, karcinogeneze, potravní karcinogeny
|
host ::
RSS.