Čo je glukuronidácia a kyselina glukurónová?

Ten Glukuronidácia Je to dôležitý mechanizmus detoxikácie buniek. Skladá sa z prenosu molekuly kyseliny glukurónovej do širokej škály toxických zlúčenín pre bunku, aby sa uľahčila jej rýchla eliminácia.

Považuje sa za metabolickú cestu biotransformácie, pretože naznačuje konverziu substrátu na štrukturálne modifikovanú chemikáliu, ktorá má rôzne biochemické vlastnosti. Táto transformácia sa vyskytuje prostredníctvom jednej alebo niekoľkých chemických reakcií katalyzovaných enzýmami nazývanými transfrays.

Túto detoxikačnú cestu vykonáva široká skupina organizmov, ktorá zahŕňa zvieratá, rastliny a baktérie. V každom z nich sa konečná eliminácia glukunorilovaných zlúčenín vyskytuje prostredníctvom rôznych procesov konečného vylučovania.

Pretože glukuronidácia zvyšuje rozpustnosť vo vodnom médiu zlúčenín, predstavuje tiež hnací mechanizmus a zvyšuje rýchlu distribúciu signalizačných metabolitov, ako sú hormóny.

[TOC]

Reakcie detoxikačných buniek

Všetky bunky vyvinuli početné detoxikačné mechanizmy. Tieto predstavujú metabolické trasy rovnako dôležité ako tie, prostredníctvom ktorých získajú potrebnú energiu na realizáciu všetkých svojich životne dôležitých procesov.

Tieto trasy sú zvyčajne veľmi rozmanité z hľadiska povahy enzymatických reakcií, ktoré ich integrujú. Všetci sa však zbližujú v chemickej transformácii alebo modifikácii endogénnych metabolitov (produkovaných vo vnútri bunky), ako aj xenobiotiká (zlúčeniny získané z bunkového vonkajšieho zariadenia) v zlúčeninách, ktoré sa dajú ľahko vylučovať.

Tieto transformácie pozostávajú zo začlenenia funkčných chemických skupín, ktoré zvyšujú rozpustnosť zlúčeniny, ktorá sa má vylučovať. Reakcie zodpovedné za vykonávanie tohto procesu boli tradične klasifikované vo fázových a fázach II reakciách.

Môže vám slúžiť: glykoproteíny: štruktúra, funkcie, triedy a príklady

Reakcie fázy I naznačujú prenos polárnych skupín, ako sú hydroxylové alebo karboxylové skupiny, hydrolytickými alebo oxidovými redukčnými reakciami. Tieto skupiny môžu generovať väzobné miesta pre iné zlúčeniny, ktoré sú začlenené počas konjugácie alebo reakcií fázy II.

Medzi mnohými zlúčeninami, ktoré sa dajú konjugovať prostredníctvom tohto typu reakcií, je kyselina glukurónová jednou z najčastejšie používaných, presne preto, že má vysokú hydrosolubilitu. Táto špecifická reakcia sa nazýva glukuronidácia.

Kyselina glukurónová

Chemická štruktúra kyseliny glukurónovej

Kyselina glukurónová je uhľohydrát, ktorý sa produkuje v bunkách oxidáciou nukleotidového cukru dysfosfátu (UDP-glukóza), reakcia katalyzovaná enzýmom UDP-glukózou dehydrogenázy.

Jeho chemická štruktúra je podobná ako u glukózy, s jedinečným rozlíšením, že karboxylová skupina bola pridaná do uhlíka šiesti. Rovnako ako glukóza, je to vysoko hydrosolble zlúčenina vzhľadom na prítomnosť početných hydroxylových polárnych a karboxylových funkčných skupín vo svojej štruktúre.

Táto vysoká kapacita rozpustenia vo vode je vyrobená ideálnym substrátom pre mnoho metabolických reakcií, ktoré vyžadujú pomoc zlúčenín s touto charakteristikou na zvýšenie rozpustnosti iných zlúčenín. Príkladom týchto reakcií sú tie, ktoré sa podieľajú na distribúcii a vylučovaní zlúčenín.

V skutočnosti medzi hlavnými biologickými funkciami, ktoré sa pripisovali tejto karboxylovej kyseline, okrem jej účasti na syntéze vitamínu C, zdôrazňujú: ich spolupráca pri zvýšení hormónovej biodistribúcie v celom organizme a v procesoch eliminácie endogénneho a exogénne toxíny močom.

Môže vám slúžiť: Hardy-Weinbergov zákon

Proces glukuronidácie

Ed (Edgar181) [verejná doména]

Glukuronidácia je jednou z najdôležitejších reakcií fázy II. Zúčastnite sa na eliminácii veľkého počtu endogénnych metabolitov, ako je bilirubín a široký rozsah xenobiotík, transformáciou na zlúčeniny rozpustné vo vode.

Chemická reakcia glukuronidácie pozostáva z prenosu alebo spojenia molekuly kyseliny glycurónovej na zlúčeniny s nízkymi hydrosolubitami, ktoré sa vyskytujú v ich štruktúre chemických bodov križovatky. Výsledný produkt tejto reakcie sa nazýva glukuronid konjugát.

Existuje široká škála funkčných chemických skupín, ktoré sa dajú konjugovať s kyselinou glukurónovou, aby sa vytvorili glukuronidy. Niektoré z nich sú bohaté na kyslíky, síru, uhlík a atómy dusíka.

Glucurónidy produkované u cicavcov sú eliminované močom alebo žlčou, zatiaľ čo v jednobunkových organizmoch, ako sú baktérie, k takejto eliminácii dochádza jednoducho šírením poskytovaným prostredníctvom membrány. Z tohto dôvodu sa tento mechanizmus považuje za detoxikačný proces.

Pretože tento proces je nevyhnutný na udržiavanie homeostázy buniek, okrem zabezpečenia rýchlej distribúcie zlúčenín v celom tele (čím sa zvyšuje jeho dostupnosť), sa stala stredobodom mnohých farmakologických výskumov.

Prevod

Všetky enzýmy, ktoré vykonávajú reakcie, ktoré naznačujú prenos funkčnej skupiny, sú známe ako transfrays. Enzymatická glykuronidácia reakcia je katalyzovaná konkrétnou rodinou transfrázových transfráz, ktoré sa nazývajú UDP-glukuronosiltrasferáza (UGT).

Gény kódujúce UGT boli nájdené v komplexných organizmoch a zvieratách, rastlinách a baktériách. Preto tento široko distribuovaný metabolický proces mohol byť vzniknutý v baktériách ako primitívny mechanizmus pre bunkovú elimináciu a vylučovanie.

Môže vám slúžiť: Tafonomia: História, zachovanie a zmena fosílnych

Genetické výskumy sa ukázali, že v mnohých organizmoch sú banka rôznych UGT izoforiem kódovaná génmi, ktorých sekvencie sú dosť zachované v baktériách, rastlinách a zvieratách.

V skutočnosti môže byť celá rodina rôznych UGT kódovaná jediným génom, ktorý sa číta vo viacerých kombináciách, aby sa vznietil rôzne proteínové produkty.

Glukuronilačné zlúčeniny eliminačné trasy

Poskytnúť. Z tohto dôvodu sa váš výstup mimo bunky meria diseminovanými difúznymi mechanizmami, to znamená, že vyžaduje pomoc špecifických odtokových transportérov.

Rýchlosť transportu týchto zlúčenín mimo bunky určuje rýchlosť, s akou sa proces glukuronizácie vykonáva. Vysoké výstupné rýchlosti pozitívne súvisia so zvýšením glukuronidácie.

Odkazy

1. Devlin tm. (2004). Biochémia. Učebnica s klinickými aplikáciami. Tretie vydanie, redakčné Reverté s.Do.
2. Hodgon e. Úvod do biotransformácie (metabolizmus). 2012; 53-72.
3. King CD, Green MD, Rios GR. Glukuronidácia exogénnych a endogénnych zlúčenín stabilným exprimným potkanom semien a ľudským UDP-glukuronézyltransferáza 1.1. Arch Biochem Biophys 1996; 332: 92-100.
4. Liston H Pharm D Markowitz J. Pharm D; Devane C Lindsay Pharm D. Glukuronidácia liečiva v klinickej psychofarmakológii. Journal of Clinical Psytopharmacology. 2001; 21 (5): 500-515.
5. Sanchez RI, Kauffman FC. Regulácia xenobiotického metabolizmu v pečeni. Porozumenie toxikológii. 2010; 9: 109-128.