Konjugeringsenzymer. Glukuronidering Sulfatering Acetylering Metylering Glutationkonjugering Aminosyrekonjugering

Like dokumenter
Grunnloven. Giftmolekyler reagerer med biomolekyler etter de vanlige fysikalsk-kjemiske lovene (massevirkningsloven)

Toksikokinetikk og biotransformasjon, og biodegradering. BIO4500 h 2004

. Gruppe(r):2k Dato: 1 juni 2004 Eksamenstid

Legemidler ved nedsatt leverfunksjon. Ketil Arne Espnes, Overlege, Avd. for klinisk farmakologi, St. Olavs Hospital

PATENTKRAV. 2. Analog av glukagon (SEQ ID nr. 1) som har GIP-agonistaktivitet, med de. følgende modifiseringene:

Obligatorisk oppgave 2 MBV1030 Høst 2005

CYP-enzymer og dioksiner. Gifter sp

Den 34. internasjonale Kjemiolympiade i Groningen, juli uttaksprøve. Fasit.

Oppgave: MED2200-2_OPPGAVE1_H16_ORD

Oppgave 2b V1979 Hvor i cellen foregår proteinsyntesen, og hvordan virker DNA og RNA i cellen under proteinsyntesen?

Toksiske effekter av metaller og selen i storvokstørret fra Mjøsa og Losna

Innhold. Forord... 11

Lab forelesning. C-vitamin. Enzymer i hverdagen

Gjennomgang av mekanismer i organisk gk

Bioteknologi i dag muligheter for fremtiden

Oppgave 2b V1983 Hva er et enzym? Forklar hvordan enzymer virker inn på nedbrytningsprosessene.

Farmakodynamikk! Farmakodynamikk, definisjon:! Legemidlers virkningssted (targets) og virkningsmåte. Reseptorbegrepet; definisjon

Ionekromatografi. Rolf D. Vogt & Hege Orefellen Kjemisk Institutt, Universitetet i Oslo. Bestemmelse av hovedioner i Naturlig vann ved bruk av

Forelesninger i BI Cellebiologi. Protein struktur og funksjon - Kap. 3

Viktige opplysninger: Oppgavesettet utgjør totalt 100 vekttall. Antall vekttall er vist i parentes ved hver spørsmålsgruppe.

I B. Metabolisme av xenobiotica og toksisk leverskade. Bent Hellum, Ph.D. Institutt for kreftforskning og molekylær medisin

Forelesninger i BI Cellebiologi Proteinrensing - Væskekromatografi. Figure 3-43 b

Flervalgsoppgaver: Enzymer

TKJ4111: Kap. 10 del 4: Reaksjoner med frie-radikaler som mellomprodukt

Dokumentasjon av helsegevinst ved bruk av proteinhydrolysat

Mannich, Konvenagel, Claisen mm. C&SB, kap 2, del 3, s

(2S, 3S)-2,3-dibrompentan og (2R, 3R)-2,3-dibrompentan kan dannes fra Z-isomeren.

Karbohydrat feitt protein Innhaldet i fôret

UNIVERSITETET I OSLO

IIC, vår 2011 Opptak gjennom hud. Bent Hellum, Ph.D. Institutt for kreftforskning og molekylær medisin

Ha oversikt og forståelse for hvordan enzymer katalyserer biokjemiske reaksjoner (inkl. enzymkinetikk)

UNIVERSITETET I OSLO

8. Ulike typer korrosjonsvern. Kapittel 10 Elektrokjemi. 1. Repetisjon av noen viktige begreper. 2. Elektrolytiske celler

Inni er vi like - eller er vi det? Psykofarmakologisk utfordringer. Variasjon. Utfordringer ved etnisitet (genetikk) og farmakologisk behandling

Molekylære mekanismer ved Alzheimers sykdom (AD)

Introduksjon til nevrotoksikologi

Enzymes make the world go around. Enzymer i dagliglivet

LEHNINGER PRINCIPLES OF BIOCHEMISTRY

Kjemien stemmer KJEMI 2

UNIVERSITETET I OSLO

Oppgave 10 V2008 Hvilket av følgende mineraler er en viktig byggestein i kroppens beinbygning?

Den 35. internasjonale Kjemiolympiade i Aten, juli uttaksprøve. Fasit.

Idrett og energiomsetning

Forløp av ikke-adaptiv og adaptiv immunrespons. Mononukleære celler, metylfiolett farging

Psykofarmakologi hos barn og biologiske premisser. Avdelingssjef Trond Oskar Aamo Avdeling for klinisk farmakologi St.

b. Gode utgående grupper, svake baser der den negative ladningen kan delokaliseres, øker hastigheten både av S N 1 og S N 2 reaksjoner.

Forside. BI 1003 Økologi, evolusjonsbiologi, økologi og etologi

LØSNINGSFORSLAG UNIVERSITETET I OSLO

Oncogenic Mutations Affecting Cell Proliferation

LEGEMIDLER OG ORGANISK KJEMI IDENTIFISERING AV AKTIVT STOFF I PARACET

Tor-Henning Iversen, Plantebiosenteret (PBS),Botanisk institutt,ntnu

LØSNINGSFORSLAG EKSAMEN I TKJ4135 ORGANISK SYNTESE VK. Tirsdag 24. mai 2011 Tid: kl (TOTAL 100 p)

Biomonitorering av benzen

Eksamen TKJ TKJ Vår Ex juni 2008

Last ned Gifter - Jørgen Stenersen. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Gifter Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Last ned Gifter - Jørgen Stenersen. Last ned. Last ned e-bok ny norsk Gifter Gratis boken Pdf, ibook, Kindle, Txt, Doc, Mobi

Læreplan i kjemi - programfag i studiespesialiserende utdanningsprogram

UNIVERSITETET I OSLO

PREPARATOMTALE (SPC)

KJM2600-Laboratorieoppgave 2

TRANSPORT GJENNOM CELLEMEMBRANEN

Yrkesdermatologi ved Yrkesmedisinsk avdeling. Elin H. Abrahamsen Yrkeshygieniker

OPPGAVE 1. Løsningsforslag Kjemi 2 Vår 2015

I Emnekode SO 458 K. Dato: (inkl. I Antall oppgaver: 5 I. Kalkulator som ikke kan kommunisere med andre Fonnelsamljng,

UTSATT EKSAMEN Sensur faller innen

Fasit til finalerunde Kjemiolympiaden 2002 Blindern 19. april 2002

... Proteiner og enzymer. kofaktor. polypeptid

FLERVALGSOPPGAVER ORGANISK KJEMI

Om fett, fettsyrer og fôrets påvirkning på kjøttkvaliteten og fettsyresammensetningen i kjøttet. Torger Gjefsen og Håvard Steinshamn

UNIVERSITETET I OSLO

Helseeffekter av epoxy m/presentasjon av kasuistikkserie

UNIVERSITETET I OSLO

PREPARATOMTALE. Til barn anbefales generelt en enkeltdose på ca. 15 mg/kg. Vanlig anbefalt døgndose er 45 mg/kg, maksimal døgndose er mg/kg.

Studium/klasse: Masterutdanning i profesjonsretta naturfag. 8 (inkludert denne og vedlegg)

1. Oppgaver til atomteori.

PREPARATOMTALE. Paracet 60 mg, 125 mg, 250 mg, 500 mg og 1 g stikkpiller

Interaksjoner med hormonelle prevensjonsmidler. Jenny Bergman Farmasøyt, RELIS Vest Solstrand 29. oktober 2013

PREPARATOMTALE. Barn kg (3-7 år): ½ tablett à 500 mg 3 ganger i døgnet kg (7-12 år): 1 tablett à 500 mg 3 ganger i døgnet.

Genetisk variasjon i naturlige populasjoner. grunnlag for foredling. Mari Mette Tollefsrud. Foto: Arne Steffensrem

PREPARATOMTALE. Mikstur, oppløsning. Klar løsning som kan ha svakt skjær av rødbrun farge.

PREPARATOMTALE. 1 g tabletter: Hvite, avlange tabletter med delestrek. Tablettene er preget med 1 g på den ene siden og Paracet på den andre siden.

UNIVERSITETET I OSLO

Ernæringsterapi. Hva er oksidativt stress? Oksidativt stress og kroppens antioksidanter. Hva er en fri oksygenradikal (FOR) Frie Oksygen Radikaler

UNIVERSITETET I OSLO

Hva bør man tenke på ved valg av kromatografi som analysemetodikk. Ingeborg Amundsen 4. februar 2015

GENER, genregulering, og genfamilier

AVDELING FOR INGENIØRUTDANNING

Introduksjon til toksikologi

Oppgave 1. Oppgave 2.

BIOKJEMI MED BIOTEKNOLOGI

T celle aktivering og HLA Trond S. S. Halstensen

KAPITEL 22. SUBSTITUSJONSREAKSJONER α TIL KARBONYL.

UNIVERSITETET I OSLO

Kapittel 2: Næringsstoffene

Vitaminer og antioksidanter

PYRROLBENZODIAZEPINER OG KONJUGATER DERAV

FYS 3710 Biofysikk og Medisinsk Fysikk, Aminosyrer, Polypeptider, Proteiner

Kapittel 7: Cellulære spor for høsting av kjemisk energi

Oppgave 1 (35 poeng) 1. uttak til den 38. Kjemiolympiaden, Fasit og poengberegning. 1) D 2) B 3) A 4) A 5) D 6) C 7) D 8) C

UNIVERSITETET I OSLO

Transkript:

Konjugeringsenzymer Glukuronidering Sulfatering Acetylering Metylering Glutationkonjugering Aminosyrekonjugering

Konjugeringsenzymer Konjugat Kosubstrat Enzym Glukosid UDP-G Glukosyltransferase Glukuronid UDP-GA Glukuronosyltransferase Sulfat PAPS Sulfotransferase Acetat AcCoA N-acetyltransferase Glutationkonjugat GSH Glutationtransferase Aminosyrekonjugat CoAderivat Metylering A- adenosylmetionin

Typiske substrater PAPS og UDPG: Hydroksylgrupper og aminogrupper som i fenoler, aromatiske aminer og høyere alkoholer GSH: Elektrofiler som i klororganiske forbindelser, epoksider, men også estere og addisjon til enkelte dobbeltbindinger

Kosubstratkons i cellene: Fosfoadeninfosfosulfonat 75 µm Uridindifosfatglukuronsyre 350 µm Glutation 10 mm Finn strukturformlene av disse! Glutation reagerer med elektofiler PAPS og UDPG med nukleofiler Gifter 93 og 99

H UDP - Glu Glu H PAPS S 3 H UDP C - H H P P CH 2 H - - H (UDP-Glu) uridindifosfat-glukuronsyre HN N H - S P - (PAPS) PAP CH 2 - P - N N H 3'-fosfoadenosin-5'-fosfosulfat NH 2 N N Gifter 99

Metabolisme av GSH-konjugater Glutation Gifter 120 NH 2 CHC - RX + GSH CH 2 CH γ Glutamyl- 2 XH C NH Glutationkonjugat R SCH 2 CH cysteinyl- glycin C NH CH 2 C - Glutationkonjugat av R Til Gallen H 2 γ Glutamyltranspeptidase Glutamat R SCH 2 NH 2 CH C NH CH 2 C - H 2 Aminopeptidase Gycin NH 2 R SCH 2 CH _ C Metylering β-lyase R SH Glukuronidering C CoA N-acetyltransferase CoA NHC R SCH 2 CH _ C Merkaptursyre RS Tioeter RSGlu S-Glukuronid Til urin Til urin

Typer glukuronosyltransferaser Vi regner med 4 hovedtyper fra to genfamilier Substratspesifisitet og alder avgjør når vi har ekspesjon av dem Glukuronider skilles ut i gallen: MV>350 D eller i urinen MV<250 Endogene substrater: bilirubin, steroide hormoner, tyroksin

Egenskaper og betydning Glukuronosyltransferase: Høy Km høy kapasitet (UDPGlu-kons ~ 75 µm) Sulfotransferase: Lav Km aktiv ved lav konsentrasjon (PAPS-kons ~ 350 µm)

METABLISME AV FENL I FRSKJELLIGE DYREARTER: Glu DYR I III II IV H I RTTE MENNESK E 25 23 7 7 68 71 0 0 II S 3 - KATT MARSVIN GRIS 0 78 100 0 5 0 87 17 0 13 0 0 H H III IV Glukuronider Sulfater

Glutationtransferase (GST) To hovedformer: Cytosolisk og microsomal Typiske substrater: Epoksider Umettede aldehyder rganiske peroksider Aromatiske og alifatiske stoffer substituert med elektrontiltrekkende grupper Alle substrater reagerer også med GSH uten enzym

Klassifikasjon Cytosoliske enzymer er løst sammensatte dipeptider med molvekt ca 25000 2 Forekommer sannsynligvis i alle aerobe celler i konsentrasjoner på 0,5% til 10% av løselig protein Så godt som alle former (ikke klasse T) er aktive mot CDNB: N 2 2 N

Klassifikasjon for GST i pattedyr: NB: Dette systemet er tilpasset pattedyrtoksikologi ettersom f. eks. insekter og planters enzymer gis et liknende, men ikke likt system Grunnlagt i aminosyresekvensen. 5 eller flere klasser (A, M, P, T pluss mikrosomale) > 50 % sekvenslikhet for enzymer av samme klasse (oftest > 70 %) Hver subenhet har et nummer som av historiske grunner er:

Fortsettelse A: 1, 2, 8, 10 M: 3, 4, 6, 8, 10 P: 7 T: 5 En liten bokstav foran, f. eks. h eller r antyder hvilke dyr de stammer fra. (Eks. hgsta1-2 for human GST med peptidene 1 og 2. (Heteromer)

Induksjon I dyr 2 til 3 ganger ved Metylkolantren, Fenobarital Kortikosteroider Antioksidanter RS (H 2 2 ) Mange typiske substrater NB! Broccoli har et stoff (sulforafan) som er en sterk induktor mrna øker. Dvs. Induksjonen er på transkripsjonsnivå. Flere enhancer-regioner er involvert, XRE, ARE, GRE etc. I planter: Safeners

Funksjoner Uskadeliggjøring av elektrofiler som ellers kunne gi celleskader eller somatiske mutasjoner Innfanging av bilirubin, sterolmetabolitter etc. Dette er spesielt viktig i lever. Mange alleliske varianter som kan gi opphav til f. eks. insektmiddelresistens for insekter og herbicidresistens hos planter

Typesubstrater ofte brukt i biokjemiske studier N 2 2 N N 2 C H CDNB DCNB kumenperoksid HCCH 2 I metyliodid etakrynsyre CH 2 CC 2 H 5 CH 2

Gifter 111 2 N Noen typiske elektrofiler som reagerer med GSH δ+ N 2 δ+ I CH 2 δ+ CHCH δ+ C H δ+ CH CH NC δ+

Eksempel på naturlig substrat kolesterol-5,6-oksid H GSH H H SG

Resistensmekanismer hos insekter: Anrikning i populasjonen av sjeldne alleler av GST som kan katalysere konjugering av insektmidlet til GSH: H C GSH C DDT S P C 3 N 2 GSH DDE H S P C 2 N 2 parathion-methyl lindane SG GSH H SG

Få tilfeller der konjugering fører til Gifter 118 bioaktivering: CH 2 CH 2 Etylenklorid GSH G S CH 2 CH 2 SG H 2 C CH 2

Artsforskjeller Alle dyr har GST og GSH Dyr som lever på knapp vannbalanse, og giftholdig mat har mer spesielt av former som kan konjugere mindre reaktive elektrofiler som f. eks. DCNB Kålfluelarver og rottelever er meget rike på GST, (flere prosent av totalprotein), mens f. eks. vannkalver har lite.

Fra Stenersen et al. 1987 Mengde GST som prosent av totalprotein i postmikrosomal supernatant fra hele dyr: Art GST-protein (%) Hydra attenuata 0,7 Eisenia andrei 0.58 Tipula paludosa larvae 0.5 Callophora vomiaria larvae 0.47 Delia floralis pupae 0.61 Delia floralis larvae 1.37 Phylopertha horticola 0.26 Tenebrio molitor 0.97 Alces alces liver 3.1 Tetrahymena thermophila 0.7 Rottelever 10 Humanlever 3

Måle- og rensemetoder Glutation bindes kovalent til en gelmatriks (agarose el. Sephadex) Proteinblandingen eks et bufferekstrakt av et vev el. l. føres gjennom en kolonne med gelen GST vil bindes helt spesifikt til GSH i matriksen Alle andre proteiner skylles ut med buffer GST elueres deretter spesifikt med en alkalisk, GSH-holdig buffer og vil være nesten helt rent! De ulike formene kan deretter separeres fra hverandre ved hjelp av ionekromatografi, etc.

Måling ftest enklest med CDNB som gir høy aktivitet (unntatt for T-familien) CDNB + GST + GSH har lav lysabsorbans ved λ = 340nm, mens GS-DNB har mye høyere Reaksjonen kan derfor lett følges i et vanlig spektrofotometer og enzymaktiviteten kan bestemmes

Eksempler på biotransformasjon av enkele stoffer Paracetamol Diklorvos Karbaryl Malation For disse stoffene er mange av de nevnte biotransformaswjonene inolvert

PARACETAML Metabolisme av enkelte stoffer - eksempler GSSG HNC sulfotransferase HNC GST1-1 GST2-2 2GSH H NADPH 2 CYP2E1 CYP1A2 CYP3A4 UDP-glukuronosyltransferase konjugat NC HNC GSH Nukleofilt makromolekyl δ+ GST7-7 H SG HNC Merkaptursyre Makromolekyl H

Diklorvos menneske rotte gris P CH CCL 2 menneske rotte gris CH 2 CH diklorvos mus P H H P CH CCL 2 CH CH C 2 H P H CH 2 NH 2 CH glycin 39 % 14 C-vinylmerket diklorvos Rotte: 39 % i utåndingslufta 31 % inkorporeres i organismen proteiner etc. 31 %

CNH rotte sulfat Karbaryl CNH H menneske rotte sau ikke hund CNH menneske rotte glukuronid H glukuronid H menneske rotte diverse dyr Karbaryl CNH diverse dyr sulfat CNHCH 2 H diverse dyr H glukuronid sulfat H H

S P S CHCC 2 H 5 CH 2 CC 2 H 5 Glutationtransferaser GSH, 2, H 2 CYP-enzymer S P S CHCC 2 H 5 CH 2 CC 2 H 5 Karboksylesteraser