Isolation, purification and immobilization of UDP-Glucuronyl transferase
Küçük Resim Yok
Tarih
1993
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Ege Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/closedAccess
Özet
Ksenobiyotiklerin organizmadan atılımı, genellikle toksik maddelerin suda çözünebilir matebolite dönüştürülmesini gerektiren bir prosestir. Glukuronidasyon, bu sistemde yer alan ve ksenobiyotiklerin veya endobiyotiklerin suda çözünebilir forma çevirimini sağlayarak, bu maddelerin idrar ve safra yoluyla atılımını kolaylaştıran bir reaksiyon mekanizmasıdır. Defoksifikasyon sisteminde yer alan enzimatik oksidasyon ve indirgeme reaksiyonlarının fonksiyonları yaygın bir şekilde araştırılmıştır. Kimyasalların gulukuronit konjugatlarına çeviriminden sorumlu olan enzimatik prosesler ise son yıllarda ilgi odağı olan bir konudur. Konjugasyon reaksiyonları; iki faz gerektiren bir reaksiyon sistemi olup; oksidasyon (Faz I) reaksiyonlarında madde önce bir hidroksilasyon reaksiyonuna gider ve bunu gulukuronidasyon (Faz II) reaksiyonu takip eder. İlgili olan substratın (toksik madde, ilaç vb.) yapısına bağlı olarak bu mekanizmada farklılıklar gözlenebilir. Birçok ilaçlar ve çevresel kimyasallar (örn; morfin, naftoller ve fenoller) hidroksillenerek organizmadan atılımları sağlanabilir veya aminler, karboksilik asitler ve diğer bazı substrat sınıfları faz I reaksiyonlarına gerek duymaksızın direkt olarak gulukuronidasyon reaksiyonlarına (Faz II) girebilirler. Böylece, gulukuronidasyon ajanlar için organizmada ilk detoksifikasyon mekanizması olarak yer alır. Gulukuronidasyon reaksiyonları bir enzim ailesi olan UDP- gulukuronil transferazlarca katalizlenir. Bu enzimler; endüstriyel kimyasalların ilaçların, karsinojenlerin, besin katkı maddelerinin, pestisitlerin konjugasyonlarını gerçekleştirebilirler ve bu sayede organizmayı, birçok toksik maddenin yarattığı zararlı etkilerden koruyabilirler. İnsan üretini, kimyasalların çeşitliliğinin sınırsız olması, UDP-gulukuronil transferazlar gibi enzimlerin farklı formlarının, organizmanın detoksifikasyon sistemindeki önemli rolünü açıkça ortaya koymaktadır. UDP-gulukuronil transferazların, ksenobiyotik metabolizmasındaki potansiyeli bilindiğine göre bu enzimlerin normal ve hastalık durumlarındaki fonksiyonlarının iyi anlaşılabilmesi için daha fazla araştırma yapmaya ihtiyaç duyulacağı açıktır. UDP-gulukuronil transferazlar hakkında daha çok bilgiye sahip olabilmek amacıyla, bu çalışmada; UDP-gulukuronil transferazların farklı formlarının saflaştırılması ve immobilizasyonu (yapay detoksifikasyon ünitesi olarak kullanımı) amaçlandı. Bazı saf UDP-gulukuronil transferaz preparasyonları, ksenobiyotikleri ve endojen bileşikleri substrat olarak kullanabilme yeteneklerine bağlı olarak karakterize edilmişlerdir. Bu enzimlerin substrat spesifiklikleri araştırılarak, steroidler ve safra asitleri için spesifik olan bazı enzim formlarının bağıl olarak kapasitelerinin; naftoller, fenoller v.b.lerine nazaran daha az etkin oldukları saptanmıştır. Fakat bu enzim formlarının girişim yapan bir substrat spesifikliğine de sahip olduğu da belirlenmiştir. Bu nedenle saflaştırma işlemine başlamadan önce UDP-gulukuronil transferaz enzimlerinin substrat spesifikleri test edildi. Daha sonra lamotrigine ve imipramine UDPGT izoformlarının saflaştırılması amacıyla, bu substrata karşı en aktif olan tür (guinea domuzu, sıçan, tavşan ve insan) belirlendi. Ayrıca, çözünürleştirme adımı için; enzim formlarının farklı substratlara karşı deterjanla aktivasyonu araştırıldı. Farklı UDPGT formlarının saflaştırılması metodlar üzerinde bazı modifikasyonlar yapılarak üç ayrı tür (sıçan, tavşan, guinea domuzu) kullanılarak gerçekleştirildi. Sıçan karaciğer mikroorganizmaları kullanılarak imipramine-UDPGT 60 kat saflaştırıldı. 1-Naftol ve bilirubin UDPGT sırasıyla yaklaşık 14 ve 70-107 kez, guinea pig mikroorganizmalarından birlikte; ve bunun yanı sıra lamotrigine UDPGT tavşan karaciğerinden saflaştırıldı. İleri aşamada, UDP-gulukuronil transferaz (hepatik mikrozom formunda) chitosan'da tutuklama yöntemiyle immobilize edilerek, immobilize enzimin kimyasal ve fiziksel karakterizasyonu yapıldı. Çalışmanın son aşamasında ise UDP-gulukuronil transferazların detosifikasyon ünitesi olarak ilaç metobolizma çalışmalarında, medikal kullanımı amacıyla reaktör tasarımı yapıldı. Çalışmalar boyunca elde edilen bulgular doğrultusunda, yapılan yorumlar, sonuçlar ve tartışma kısmında ilgili kısımlarda detaylıca tartışıldı.
Açıklama
Araştırma Projesi -- Ege Üniversitesi, 1993
