Активність ензимів метаболізму тирозину у печінці щурів за умов ацетамінофен-індукованого гепатиту на тлі дефіциту протеїну
DOI:
https://doi.org/10.31861/biosystems2020.01.014Ключові слова:
тваринна модель, аліментарний дефіцит протеїну, печінка, ацетамінофен, тирозинАнотація
Вклад дисметаболічних перетворень окремих амінокислот у формування індукованого препаратами ушкодження клітин печінки залишається не до кінця вивченим. Метою цього дослідження було дослідження вмісту тирозину в печінці та активності ензимів його метаболізму: тирозинамінотрансферази, 4-гідроксифенілпіруват діоксигенази, альдегіддегідрогенази ALDH3A1 за умов токсичного ушкодження, індукованого ацетамінофеном на тлі аліментарного дефіциту протеїну. Визначення вмісту тирозину в депротеїнізованих 6% сульфосаліциловою кислотою екстрактах тканини печінки проводили за допомогою автоматичного аналізатора амінокислот Т-339 («Mikrotechna», Чехія). Активність ензимів визначали спектрофотометрично: тирозинамінотрансферазну активність – за кількістю утвореного 4-гідроксибензальдегіду, що має максимум поглинання при λ 330 нм, 4-гідроксифенілпіруватдіоксигеназну активність – при λ 336 нм, альдегіддегідрогеназну – при λ 340 нм. Результати проведених досліджень показали, що у тварин з токсичним ушкодженням печінки, які утримувалися за умов аліментарного дефіциту білка, спостерігається 5-кратне зниження вмісту тирозину в печінці. У той же час у тварин цієї групи спостерігалося зниження активності тирозинамінотрансферази в 1,6 рази, зменшення активності альдегіддегідрогенази ALDH3A1 в 4 рази на тлі підвищення активності 4-гідроксифенілпіруватдіоксигенази в 2,5 рази порівняно з контрольними параметрами. Зроблено висновок, що аліментарний дефіцит протеїну є фактором, що призводить до поглиблення порушень метаболізму тирозину у тварин з токсичним ушкодженням печінки. Виражене виснаження пулу тирозину за досліджуваних експериментальних умов супроводжується активацією гомогентизинового шляху його метаболізму, про що свідчить підвищення 4-гідроксифенілпіруватдіоксигеназної активності та одночасне зниження активності альдегіддегідрогенази ALDH3A1. Встановлені зміни відкривають перспективи для вивчення можливих мішеней екзогенної корекції порушень обміну речовин за умов інтоксикації ацетамінофеном, особливо у людей з аліментарним дефіцитом протеїну.
Посилання
Acosta M, Vazquez Fonseca L, Desbats M, et al. Coenzyme Q biosynthesis in health and disease. Biochim Biophys Acta 2016;1857(8):1079-85.
Antonenko A, Blagaia A, Omelchuk S. et al. Mechanism of action of 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase inhibitor herbicide on homoterm animals and humans. J Pre Clin Clin Res. 2015;9(2):145–150.
Awad A, Bradley M, Fernández-Del-Río L, Nag A, Tsui H, Clarke C. 2018. Coenzyme Q10 deficiencies: pathways in yeast and humans. Essays Biochem 2018;62(3):361-76.
Blind R, Pineda-Torra I, Xu Y, Xu H, Garabedian M. Ligand structural motifs can decouple glucocorticoid receptor transcriptional activation from target promoter occupancy. Biochem Biophys Res Commun 2012;420(4):839-44.
Chernykh A. Aromatic amino acids metabolism in humans exposed to experimental severe acute short-term normobaric hypoxia. Human Ecology. 2013;7:59-64.
Cotoia A, Scrima R, Gefter JV, Piccoli C, Cinnella G, et al. p-Hydroxyphenylpyruvate, an Intermediate of the Phe/Tyr Catabolism, Improves Mitochondrial Oxidative Metabolism under Stressing Conditions and Prolongs Survival in Rats Subjected to Profound Hemorrhagic Shock. PLOS ONE. 2014;9(3): e90917.
Dejong CH, van de Poll MC, Soeters PB, Jalan R, Olde Damink SW Aromatic amino acid metabolism during liver failure. J Nutr. 2007;137:1579S-1585S.
Dickson A, Marston F, Pogson C. Tyrosine aminotransferase as the rate-limiting step for tyrosine catabolism in isolated rat liver cells. FEBS Letters 1981;127:28-32.
Granner D, Hargrove J. Regulation of the synthesis of tyrosine aminotransferase: the relationship to mRNATAT. Mol Cell Biochem 1983;53-54(1-2):113-28.
Jin R, Banton S, Tran T, D., et al. Amino acid metabolism is altered in adolescents with nonalcoholic fatty liver disease – an untargeted, high resolution metabolomics study. J Pediatr 2016;172:14-19.
Kawamukai M. Biosynthesis of coenzyme Q in eukaryotes. Biosci Biotechnol Biochem 2016; 80(1):23-33.
Knox WE, Pitt BM. Enzymic catalysis of the keto-enol tautomerization of phenylpyruvic acid. J Biol Chem. 1957;225(2):675-88.
Kopylchuk GP, Voloshchuk OM. Peculiarities of the free radical processes in rat liver mitochondria under toxic hepatitis on the background of alimentary protein deficiency. Ukr Biochem J 2016;88(2):66-72. doi: 10.15407/ubj88.02.066.
Lee E, Facchini P. Tyrosine aminotransferase contributes to benzylisoquinoline alkaloid biosynthesis in opium poppy. Plant Physiol 2011;157(3):1067-78.
Lee W. Acetaminophen (APAP) hepatotoxicity – Isn’t it time for APAP to go away? J Hepatol 2017;67:1324-31.
Lowry O, Rosebrough N, Farr A. Protein measurement with the Folin phenol reagent. J Biol Chem. 1951;193(1):265-75.
Mehere P, Han Q, Lemkul J. Tyrosine aminotransferase: biochemical and structural properties and molecular dynamics simulations. Protein Cell 2010;1:1023-32.
Mobasher M, Valverde A. Protein tyrosine phosphatase deficiency protects against the induction of the early apoptosis by paracetamol in hepatocytes. An R Acad Nac Farmac 2014;80(4):666-82.
Mukherjee S, Vaidyanathan K, Vasudevan D, Das,S. Role of plasma amino acid and gaba in alcoholic and non-alcoholic liver disease – a pilot study. Indian J Clin Biochem 2010;25(1):37-42.
Nowicka B, Kruk J. Occurrence, biosynthesis and function of isoprenoid quinones. Biochim Biophys Acta 2010;1797(9):1587-605.
Pahari SK, Ghosh S, Halder S, Jana M (2016) Role of Coenzyme Q10 in human life. RJ PT 9(6):635–640.
Panin LE, Usynin IF. Role of glucocorticoids and resident liver macrophages in induction of tyrosine aminotransferase. Biochemistry (Moscow) 2008;73:305-309.
Parajuli B, Fishel M, Hurley T. Selective ALDH3A1 inhibition by benzimidazole analogues increase mafosfamide sensitivity in cancer cells. J Med Chem 2014;57(2):449-61.
Rain-Guion M, Chambon Н. Tyrosine amino transferase as a teaching enzyme in biochemistry class experiment. Biochem Educ 1982;10(3):88-92.
Ramachandran A, Jaeschk H. Mechanisms of acetaminophen hepatotoxicity and their translation to the human pathophysiology. JCTR 2017;3(1):157-69.
Rass IT. Blood content of tyrosine is an index of glucocorticoid action on metabolism. Biochemistry (Mosc). 2010;75(3):353-66.
Reeves P, Nielsen F, Fahey G. AIN-93 purified diets for laboratory rodents: final report of the American Institute of Nutrition Ad Hoc Writing Committee on the Reformulation of the AIN-76A Rodent. J Nutr. 1993;123(11):1939-51.
Szkopiñska A. Ubiquinone. Biosynthesis of quinone ring and its isoprenoid side chain. Intracellular localization. Acta Biochim Pol 2000;47(2):469-80.
Voloshchuk ON, Kopylchuk GP. The ratio of ubiqiunon redox forms in the liver mitochondria under toxic hepatitis induced on the background of alimentary protein deficiency. Vopr Pitan. 2015;84(5):82-7.
Yoon E, Babar A,Choudhary M, Kutner M, Pyrsopoulos N. Acetaminophen-induced hepatotoxicity: a comprehensive update. JCTH 2016;4(2):131-42.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Науковий вісник Чернівецького університету. Біологія (Біологічні системи)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
