A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
Α-هيدروكسيليشن نيتروسامينيز المسببة للسرطان من الفسفرة P450s هو مسار الأيض المقبولة التي تنتج المواد الوسيطة تضر بالحمض النووي، التي تتسبب في حدوث طفرات. بيد أن البيانات الجديدة تشير إلى زيادة الأكسدة إلى نيتروساميديس يمكن أن تحدث. يصف لنا عامة الأسلوب للكشف عن نيتروساميديس المنتجة من المختبر السيتوكروم P450 حفزت استقلاب نيتروسامينيز.
ن-نيتروسامينيز هي مجموعة راسخة من المسرطنات البيئية، التي تقتضي أكسدة السيتوكروم P450 معرض النشاط. إليه مقبولة للتنشيط الأيضي ينطوي على تشكيل α-هيدروكسينيتروسامينيس التي تتحلل تلقائياً إلى وكلاء alkylating الحمض النووي. تراكم الأضرار الحمض النووي والطفرات الناتجة يمكن أن تؤدي في النهاية إلى مرض السرطان. أدلة جديدة تشير إلى أن α-هيدروكسينيتروسامينيس يمكن أن يكون كذلك تتأكسد إلى نيتروساميديس بروسيسيفيلي من الفسفرة P450s. نيتروساميديس لأن نيتروساميديس هي عموما أكثر استقرارا من α-هيدروكسينيتروسامينيس، ويمكن أيضا الكيلات الحمض النووي، قد تلعب دوراً في التسرطن. في هذا التقرير، يصف لنا بروتوكول عام لتقييم إنتاج نيتروساميدي من المختبر السيتوكروم P450 حفز الأيض نيتروسامينيز. هذا البروتوكول يستخدم نهج عام لتركيب نيتروساميديس ذات الصلة و في المختبر السيتوكروم P450 أيض مقايسة باستخدام نانوسبراي كروماتوغرافيا سائلة عالية التأين القرار جنبا إلى جنب الكتلي للكشف. هذا الأسلوب الكشف عن N′-نيتروسونوركوتينيني ك المستقلب طفيفة من N′-نيتروسونورنيكوتيني في دراسة المثال. يحتوي الأسلوب على حساسية عالية، والواجب بشكل انتقائي لدقة الكشف الشامل. تطبيق هذا الأسلوب على مجموعة متنوعة من نظم النيتروسامين-السيتوكروم P450 سيساعد في تحديد الطابع العام لهذا التحول. لأن الفسفرة P450s متعددة الأشكال وتختلف في النشاط، فهم أفضل لتشكيل نيتروساميدي يمكن أن تساعد في تقييم مخاطر السرطان الفردية.
ن-نيتروسامينيز فئة كبيرة من المواد المسرطنة الموجودة في النظام الغذائي ومنتجات التبغ، والبيئة العامة؛ أنها يمكن أيضا أن تشكل اندوجينوسلي في جسم الإنسان1. واختبرت أكثر من 300 ن-مركبات نيتروزو و > 90% قيمت المسرطنة كما في النماذج الحيوانية2،3. يحمل على السرطنة، يجب أولاً تنشيط هذه المركبات من الفسفرة P450s1،،من23. وتبين البحوث أن الفسفرة P450s سهولة أكسدة نيتروسامينيز إلى α-هيدروكسينيتروسامينيس (الشكل 1)، ومركبات شديدة التفاعل مع إنصاف ~ 5 s قبل المتحللة تلقائياً إلى الكيلديازوهيدروكسيديس. يمكن الكيلات الأخير الحمض النووي بعد فقدان ح2س ون2. الناتجة عن ذلك الحمض النووي adducts، إذا سوائلها، يمكن أن يسبب الطفرات التي، إذا أونكو الحرجة-أو ورم المكثف الجينات، تؤدي إلى السرطان التنمية1. لهذا السبب، فقد أنفق الكثير من الجهد للحصول على فهم كامل للمسارات الأيضية، والحمض النووي adducts، والمتلقين للمعلومات من أكسدة السيتوكروم P450 نيتروسامينيز المسببة للسرطان. هذه المعرفة بإمكانية تطبيقها في تقييم مخاطر السرطان الفردية4.
الشكل 1: العامة والتمثيل الغذائي المقترح من نيتروسامينيز.
تتأكسد نيتروسامينيز (1) من P450s إلى α-هيدروكسينيتروسامينيس (2) التي تتحلل تلقائياً إلى الكيلديازوهيدروكسيديس (3). يمكن ربط هذه المركبات للحمض النووي لتشكيل الحمض النووي adducts. هو الافتراض بأن 2 تتأكسد المزيد من P450s إلى نيتروساميديس 4. هذه مباشرة ربط الحمض النووي بشكل رواية الحمض النووي adducts أو أن تحلل إلى 3 لنموذج معروف الحمض النووي adducts. ص1 وص2 تمثل أي مجموعة الألكيل. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم-
على الرغم من أن الفرضية α-هيدروكسينيتروساميني قوة تدعمها البيانات واسعة النطاق، هناك بعض أوجه عدم الاتساق؛ رئيسي هو أن نصف العمر القصير α-هيدروكسينيتروسامينيس5،6. ومن المعروف أن هذه المركبات تنتج في غشاء هيولى وفي وقت لاحق الكيلاتي الحمض النووي. نظراً لحياتها لبضع ثوان، مما يبعث على الحيرة كيف هذه الوسيطة البقاء على قيد الحياة السفر المطلوبة على الرغم من سيتوسول. فرضية واحدة أن قسما من α-هيدروكسينيتروسامينيس تتأكسد بروسيسيفيلي نيتروساميديس،من78، التي هي مستقر تماما في المقارنة بين9. سوف يفترض أن يحدث هذا عن طريق الاحتفاظ α-هيدروكسينيتروسامينيس في موقع نشط السيتوكروم P450. وقد شوهد سابقة لهذا النوع من الأكسدة مع النيكوتين10، كحول11و12،الكيلنيتروسامينيس بسيطة13. بالإضافة إلى ذلك، يتم نيتروساميديس المباشر المسرطنة2،3. استناداً إلى ما مفاعليه9، يعتقد هذه المركبات لإنتاج الحمض النووي adducts مماثلة لتلك الناتجة عن α-هيدروكسينيتروسامينيس إلى جانب جديد، غير مستكشفة الحمض النووي adducts (الشكل 1). وبالتالي، يفسر هذا الافتراض ليس فقط النقل عن طريق سيتوسول، ولكن أيضا تشكيل الحمض النووي إلى تلف المنتجات.
ويرد في هذه الورقة، وبروتوكول عام لتقييم في المختبر السيتوكروم P450 بوساطة تحويل نيتروسامينيز إلى نيتروساميديس. وعرضت تحويل المبلغ عنها سابقا N′-نيتروسونورنيكوتيني (NNN) إلى N′-نيتروسونوركوتينيني (مركز التغذية الوطني) من 2A6 السيتوكروم P450 ك مثال14. تطبيق هذا البروتوكول على طائفة واسعة من نظم إنزيم الركازة سيساعد في تحديد أهمية نيتروساميديس في العام النيتروسامين الأيض.
1-المواد والإجراءات العامة
2. إعداد المراقبة الإيجابية نيتروساميدي (N ′-نيتروسونوركوتينيني، مركز التغذية الوطني)
3. P450 النيتروسامين مثال في المختبر حضانة
4. معلمات مثال للكشف عن نيتروساميدي طريق LC-أبرز مؤشر الأمن القومي +-نظام إدارة الموارد البشرية/MS
المكوناتاستناداً إلى أعمال أبيض وآخرون. وكان 19، نوركوتينيني فينولات إلى مركز التغذية الوطني نظيفة وعالية الغلة (80-92%) لإنتاج معيار للتجربة في المختبر . حصل على الأدلة الهيكلية لرد فعل ناجح من تحليلات سبيكتروسكوبيك بما في ذلك 1ح-الرنين المغناطيسي النوو...
توضيح استقلاب نيتروسامينيز عنصر حاسم للتفاهم على السرطنة. منذ الفسفرة المعنية P450s والأنزيمات الاستقلابية الأخرى متعددة الأشكال، مواصلة تحديد تطبيق هذه المعارف عالية المخاطر الأفراد1،4يمكن أن يحتمل. البيانات الجديدة تشير إلى أن زيادة أكسدة α-هيدروكسينيتر?...
الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.
هذه الدراسة كانت تدعمها منحة لا. كاليفورنيا--81301 من معهد السرطان الوطني. ونحن نشكر بوب كارلسون للمساعدة التحريرية، الدكتور بيتر فيﻻلتا وشون مينغ للمساعدة الكتلي في "الموارد المشتركة الكيمياء الحيوية التحليلية" لمركز السرطان الماسونية، والدكتور آدم ت. زارث والدكتور ميشال ك. أنا لمناقشاتهم قيمة والمدخلات. الموارد المشتركة في الكيمياء التحليلية معتمد جزئيا من الوطنية سرطان معهد السرطان مركز دعم منحة CA-77598
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Norcotinine | AKoS GmbH (Steinen, Germany) | CAS 17708-87-1, AKoS AK0S006278969 | |
Acetic acid | Sigma-Aldrich | 695092 | |
Acetic Anhydride | Sigma-Aldrich | 242845 | |
Ammonium Acetate | Sigma-Aldrich | 431311 | |
Barium Hydroxide | Sigma-Aldrich | 433373 | |
D-Chloroform | Sigma-Aldrich | 151823 | |
HPLC Acetonitrile | Sigma-Aldrich | 34998 | |
Magnesium Sulfate | Sigma-Aldrich | M7506 | |
Methylene Chloride | Sigma-Aldrich | 34856 | |
Sodium Nitrite | Sigma-Aldrich | 237213 | |
ViVid CYP2A6 Blue Screening Kit | Life Technologies | PV6140 | |
Zinc Sulfate | Sigma-Aldrich | 221376 | |
0.5 mL tubes | Fisher | AB0533 | |
100 mL round bottom flask | Sigma-Aldrich | Z510424 | |
125 mL Erlenmeyer flask | Sigma-Aldrich | CLS4980125 | |
125 mL Separatory Funnel | Sigma-Aldrich | Z261017 | |
25 mL round bottom flask | Sigma-Aldrich | Z278262 | |
500 MHz NMR Spectrometer | Bruker | ||
Allegra X-22R Centrifuge | Beckman-Coulter | ||
LC vials | ChromTech | CTC–0957–BOND | |
LTQ Orbitrap Velos | Thermo Scientific | ||
Magnetic Stir bar | Sigma-Aldrich | Z127035 | |
NMR tube | Sigma-Aldrich | Z274682 | |
P1000, P200, and P10 pipettes | Eppendorf | ||
Rotary evaporator | Sigma-Aldrich | Z691410 | |
RSLCnano UPLC system | Thermo Scientific | ||
Shaking Water Bath | Fisher | FSSWB15 | |
Stir plate | Sigma-Aldrich | CLS6795420 | |
PicoFrit Column | New Objective | PF3607515N5 | |
Luna C18, 5 um | Phenomenex | 535913-1 |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved