Стадии восстановления лекарств. Ингибирование нитроредуктаз

Начальная стадия восстановления субстратов, по-видимому, связана с транспортом двух электронов от флавопротеида, в результате чего образуются в качестве промежуточных соединений нитрозопроизводные и гидроксиламин:

С6Н5 — N02 — С6Н5 — N = О — С6Н5 — NHOH - C6H5NH2.
Однако предпочтение отдается радикальному механизму. В частности, Мейсон и Хольтцман наблюдали характерный спектр нитробензольного анионного радикала при инкубации субстрата в анаэробной среде, содержащей электронодонорные кофакторы и микросомы печени или флавиновую модельную систему. В этом случае окись углерода ингибирует восстановление субстрата, но не влияет на процесс образования дианионных радикалов. По мнению авторов, цитохром Р450 обязательно участвует в нитроредуктазных реакциях, но вступает в процесс на более поздних этапах, т. е. передает электроны промежуточным соединениям, которые образуются вслед за анионными радикалами. Не исключено, что нитроредуктаза имет много общего с альдегидоксидазой, ксантиноксидазой и НАЛФН-цитохром с редуктазой, которые восстанавливают субстраты через свободные радикалы до гидроксиламинов.

До сих пор не ясно, почему кислород ингибирует восстановление нитросоединений. Одни авторы предполагают, что кислород в нитроредуктазных реакциях конкурирует с нитрозосоединениями за восстанавливающие эквиваленты. Вероятно, фермент восстанавливает нитросоединения до гидроксиламина. Последний может вновь окисляться до нитрозосоединений с последующим образованием исходного вещества. Обе точки зрения высказаны на основании исследования механизмов восстановления нитротиазола и пиридазола. В частности обнаружено, что добавление субстратов к НАЛФН-цитохром с редуктазе приводит к заметному усилению окисления НАДФН, однако нитрогруппа субстратов не восстанавливается.

Другие авторы считают, что ингибирование возникает в результате взаимодействия кислорода с нитроароматическими радикалами с возникновением пергидроксильных анионных радикалов и ароматических нитросоединений. Следовательно, ингибирование нитроредуктаз кислородом может быть результатом быстрого переокисления нитроароматического анионного радикала в следующей последовательности.

восстановление лекарств

Предложена схема восстановления нитросоединений в аэробных условиях с одновременным образованием пергидроксильного анионного радикала.
Из схемы видно, что образование пергидроксильного радикала включает одноэлектронное восстановление нитросоединения восстановленными флавопротеидами.

Представленный механизм подтвердился в опытах с использованием методов ЭПР и полярографии. В спектрах ЭПР нитрофурантоина и n-нитробензоата не зарегистрировано.
Следует отметить, что эта схема не отражает всех реальных возможностей при восстановлении различных нитросоединений. Например, нифедипин при инкубации с микросомами печени крыс и НАДФН в анаэробных условиях не образуют нитроанион-радикалов.

Ароматические нитросоединения могут восстанавливаться также ферментами слизистой оболочки кишечника и микрофлорой. Нитроредуктазы микроорганизмов, в частности Escherichia coli, отличаются от тканевых тем, что ингибируются не кислородом, а хлортетрациклином. Индуцируют их цистеин и ион Мn2+. Что касается конечного превращения гидроксиламина восстановительным путем до соответствующих аминов, то по некоторым соображениям оно может катализироваться N-гидроксиламинредуктазой. В качестве кофактора в ферментативной реакции используется НАДН и НАДФН. Предполагается, что для проявления N-гидроксиламинредуктазной активности обязательными компонентами должны быть цитохром b5 и НАДФН-цитохром b5 редуктаза. Возможно наличие и третьего компонента, а отсутствие полос его поглощения в видимой области спектра указывает на то, что он не содержит иона металла.

- Читать далее "Восстановление азосоединений в клетках. Азосоединения в микросомах"

Оглавление темы "Метаболические ферменты в клетках":
1. Альдегидоксидаза. Свойства альдегидоксидазы
2. Ксантиноксидаза клеток. Взаимодействия альдегидоксидазы
3. Дегидрирование ксенобиотиков альдегидоксидазой. Дегидрогеназы клеток
4. Ферментный дисбалланс в клетках. Дегидрирование спиртов в организме
5. Дегидрирование веществ в клетках. Регуляция дегидрирования в клетках организма
6. Восстановление ксенобиотиков. Восстановление нитросоединений в клетках
7. Выбор ксантиноксидазы. ДТ-диафораза организма
8. Стадии восстановления лекарств. Ингибирование нитроредуктаз
9. Восстановление азосоединений в клетках. Азосоединения в микросомах
10. Восстановление N-окиси. Редуктазы клеток

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: