Организмын амьдрал дахь микросомын исэлдэлтийн үүргийг хэт үнэлэх эсвэл үл тоомсорлоход хэцүү байдаг. Ксенобиотик (хортой бодис) -ийг идэвхгүйжүүлэх, бөөрний дээд булчирхайн даавар задрах, үүсэх, уургийн солилцоонд оролцох, генетикийн мэдээллийг хадгалах зэрэг нь микросомын исэлдэлтийн улмаас шийдэгдэж буй мэдэгдэж буй асуудлын зөвхөн багахан хэсэг юм. Энэ нь өдөөгч бодис нэвтэрсний дараа бие махбодид бие даасан үйл явц бөгөөд түүнийг гадагшлуулж дуусдаг.
Тодорхойлолт
Микросомын исэлдэлт нь ксенобиотик хувирлын эхний үе шатанд багтсан урвалын цуваа юм. Үйл явцын мөн чанар нь хүчилтөрөгчийн атомыг ашиглан бодисыг гидроксилжуулах, ус үүсгэх явдал юм. Үүний улмаас анхны бодисын бүтэц өөрчлөгдөж, шинж чанарыг нь дарангуйлж, сайжруулах боломжтой.
Микросомын исэлдэлт нь коньюгацийн урвал руу шилжих боломжийг олгоно. Энэ бол ксенобиотикийг хувиргах хоёр дахь үе шат бөгөөд эцэст нь биед үүссэн молекулууд аль хэдийн байгаа функциональ бүлэгт нэгдэх болно. Заримдаа элэгний эсийг гэмтээж, эд эсийн үхжил, онкологийн доройтолд хүргэдэг завсрын бодисууд үүсдэг.
Оксидазын төрлийн исэлдэлт
Микросомын исэлдэлтийн урвал нь митохондриас гадуур явагддаг тул биед орж буй бүх хүчилтөрөгчийн арав орчим хувийг зарцуулдаг. Энэ процессын гол ферментүүд нь оксидазууд юм. Тэдний бүтцэд төмөр, молибден, зэс гэх мэт хувьсах валент бүхий металлын атомууд агуулагддаг бөгөөд энэ нь электрон хүлээн авах чадвартай гэсэн үг юм. Эсийн дотор оксидазууд нь митохондрийн гаднах мембран, ER (мөхлөгт эндоплазмын тор) дээр байрладаг тусгай цэврүүт (пероксисом) байрладаг. Пероксисом дээр унасан субстрат нь устөрөгчийн молекулуудыг алдаж, усны молекулд наалдаж, хэт исэл үүсгэдэг.
Зөвхөн таван оксидаз байдаг:
- моноаминоксигеназа (MAO) - бөөрний дээд булчирхайд үүсдэг адреналин болон бусад биоген аминуудыг исэлдүүлэхэд тусалдаг;
- диаминоксигеназа (ДАО) - гистамин (үрэвсэл, харшлын зуучлагч), полиамин ба диаминыг исэлдүүлэхэд оролцдог;
- L-амин хүчлүүдийн оксидаза (өөрөөр хэлбэл зүүн гар молекулууд);
- D-амин хүчлүүдийн оксидаз (баруун эргэдэг молекулууд);
- ксантин оксидаз - аденин ба гуаниныг исэлдүүлнэ (ДНХ молекулд орсон азотын суурь).
Оксидазын төрлөөр микросомын исэлдэлтийн ач холбогдол нь ксенобиотикийг устгаж, биологийн идэвхт бодисыг идэвхгүй болгоход оршино. Гэмтлийн голомтод нян устгах үйлчилгээтэй, механик цэвэрлэгээтэй хэт исэл үүсэх нь бусад нөлөөллийн дунд чухал байр суурийг эзэлдэг гаж нөлөө юм.
Хүчилтөрөгчийн төрлийн исэлдэлт
Эс дэх хүчилтөрөгчийн төрлийн урвалууд мөхлөгт эндоплазмын торлог бүрхэвч болон митохондрийн гаднах бүрхүүлд ч тохиолддог. Энэ нь субстратаас хүчилтөрөгчийн молекулыг хөдөлгөж, исэлдсэн бодис руу нэвтрүүлдэг тусгай ферментүүд - оксигеназа шаарддаг. Хэрэв нэг хүчилтөрөгчийн атом орж ирвэл ферментийг монооксигеназа эсвэл гидроксилаза гэж нэрлэдэг. Хоёр атом (өөрөөр хэлбэл хүчилтөрөгчийн бүхэл молекул) нэвтрүүлэх тохиолдолд ферментийг диоксигеназа гэж нэрлэдэг.
Хүчилтөрөгчийн төрлийн исэлдэлтийн урвалууд нь субстратаас электрон ба протоныг шилжүүлэх, дараа нь хүчилтөрөгчийг идэвхжүүлэхэд оролцдог гурван бүрэлдэхүүн хэсэг бүхий олон ферментийн цогцолборын нэг хэсэг юм. Энэ бүх үйл явц нь цитохром P450-ийн оролцоотойгоор явагддаг бөгөөд үүнийг дараа дэлгэрэнгүй авч үзэх болно.
Оксигеназын төрлийн урвалын жишээ
Дээр дурдсанчлан монооксигеназууд исэлдүүлэхэд боломжтой хоёр хүчилтөрөгчийн атомын зөвхөн нэгийг нь ашигладаг. Хоёр дахь нь устөрөгчийн хоёр молекултай холбогдож ус үүсгэдэг. Ийм урвалын нэг жишээ бол коллаген үүсэх явдал юм. Энэ тохиолдолд витамин С нь хүчилтөрөгчийн донорын үүргийг гүйцэтгэдэг. Пролин гидроксилаза нь үүнээс хүчилтөрөгчийн молекулыг авч пролинд өгдөг бөгөөд энэ нь эргээд проколлагены молекулд ордог. Энэ процесс нь холбогч эдэд хүч чадал, уян хатан чанарыг өгдөг. Бие махбодид витамин С дутагдвал тулай үүсдэг. Энэ нь холбогч эдийн сулрал, цус алдалт, хөхөрсөн, шүд унах зэргээр илэрдэг, өөрөөр хэлбэл бие дэх коллагены чанар мууддаг.доор.
Өөр нэг жишээ бол холестерины молекулыг хувиргадаг гидроксилаза юм. Энэ нь стероидын гормон, түүний дотор бэлгийн даавар үүсэх үе шатуудын нэг юм.
Бага өвөрмөц гидроксилаза
Эдгээр нь ксенобиотик гэх мэт гадны бодисыг исэлдүүлэхэд шаардлагатай гидролазууд юм. Урвалын утга нь ийм бодисыг гадагшлуулах, илүү уусдаг болгох явдал юм. Энэ үйл явцыг хоргүйжүүлэх гэж нэрлэдэг бөгөөд ихэвчлэн элгэнд явагддаг.
Хүчилтөрөгчийн бүхэл молекулыг ксенобиотикт оруулсны улмаас урвалын мөчлөг эвдэрч, нэг нарийн төвөгтэй бодис хэд хэдэн энгийн бөгөөд хүртээмжтэй бодисын солилцооны процессуудад задардаг.
Идэвхтэй хүчилтөрөгчийн төрөл
Хүчилтөрөгч нь аюултай бодис юм, учир нь үнэндээ исэлдэлт нь шаталтын процесс юм. O2 молекулын хувьд энэ нь тогтвортой, химийн хувьд идэвхгүй, учир нь түүний цахилгаан түвшин дүүрсэн ба шинэ электронууд холбогдож чадахгүй. Гэхдээ хүчилтөрөгчийн бүх электрон хосгүй нэгдлүүд нь маш идэвхтэй байдаг. Тиймээс тэдгээрийг идэвхтэй гэж нэрлэдэг.
Иймэрхүү хүчилтөрөгчийн нэгдлүүд:
- Дан ислийн урвалын үед цитохром P450-аас тусгаарлагдсан супероксид үүсдэг.
- Оксидазын урвалд хэт исэл анион (устөрөгчийн хэт исэл) үүсдэг.
- Ишеми үүссэн эдийг хүчилтөрөгчөөр баяжуулах үед.
Хамгийн хүчтэй исэлдүүлэгч бодис бол гидроксил радикал юмсекундын саяны нэг л чөлөөт хэлбэрээр оршдог боловч энэ хугацаанд олон исэлдэлтийн урвал явагдах цаг гардаг. Үүний онцлог нь гидроксил радикал нь эд эсэд нэвтэрч чадахгүй тул зөвхөн үүссэн газартаа л бодист үйлчилдэг.
Супероксиданион ба устөрөгчийн хэт исэл
Эдгээр бодисууд нь эсийн мембраныг нэвтлэх чадвартай тул үүссэн газарт төдийгүй тэдгээрээс тодорхой зайд идэвхтэй байдаг.
Гидрокси бүлэг нь амин хүчлийн үлдэгдэл гистидин, цистеин, триптофан исэлдэх шалтгаан болдог. Энэ нь ферментийн системийг идэвхгүйжүүлэх, түүнчлэн тээвэрлэх уургийн үйл ажиллагааг тасалдуулахад хүргэдэг. Үүнээс гадна амин хүчлүүдийн микросомын исэлдэлт нь нуклейн азотын суурийн бүтцийг устгахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд эсийн генетикийн аппарат зовдог. Эсийн мембраны цөсний давхаргыг бүрдүүлдэг өөх тосны хүчлүүд мөн исэлддэг. Энэ нь тэдгээрийн нэвчилт, мембран электролитийн насосны ажиллагаа, рецепторуудын байршилд нөлөөлдөг.
Микросомын исэлдэлтийн дарангуйлагчид нь антиоксидант юм. Тэд хоол хүнсээр олддог бөгөөд бие махбодид үүсдэг. Хамгийн сайн мэддэг антиоксидант бол витамин Е юм. Эдгээр бодисууд нь микросомын исэлдэлтийг саатуулдаг. Биохими нь тэдгээрийн хоорондын харилцан үйлчлэлийг санал хүсэлтийн зарчмын дагуу тодорхойлдог. Өөрөөр хэлбэл, илүү их оксидазууд нь дарангуйлагдах тусам хүчтэй байдаг ба эсрэгээр. Энэ нь систем хоорондын тэнцвэр болон дотоод орчны тогтвортой байдлыг хадгалахад тусалдаг.
Цахилгаан тээврийн сүлжээ
Микросомын исэлдэлтийн систем нь цитоплазмд уусдаг бүрэлдэхүүн хэсгүүдгүй тул түүний бүх ферментийг эндоплазмын торлог бүрхэвчийн гадаргуу дээр цуглуулдаг. Энэ систем нь цахилгаан тээврийн гинжийг бүрдүүлдэг хэд хэдэн уураг агуулдаг:
- NADP-P450 редуктаза ба цитохром P450;
- ЦИтохром В5 редуктаза ба цитохром В5-аас хэтэрсэн;
- стеаторил-КоА десатураза.
Ихэнх тохиолдолд электрон донор нь NADP (никотинамид аденин динуклеотид фосфат) юм. Энэ нь электрон хүлээн авахын тулд хоёр коэнзим (FAD ба FMN) агуулсан NADP-P450 редуктазагаар исэлддэг. Гинжний төгсгөлд FMN нь P450-ээр исэлддэг.
Цитохром P450
Энэ нь гем агуулсан уураг болох микросомын исэлдэлтийн фермент юм. Хүчилтөрөгч ба субстратыг холбодог (дүрмээр бол энэ нь ксенобиотик юм). Түүний нэр нь 450 нм долгионы уртаас гэрлийн шингээлттэй холбоотой юм. Биологичид үүнийг бүх амьд организмаас олж мэдсэн. Одоогийн байдлаар цитохром P450 системийн нэг хэсэг болох арван нэгэн мянга гаруй уургийг тайлбарласан болно. Бактерийн хувьд энэ бодис нь цитоплазмд уусдаг бөгөөд энэ хэлбэр нь хүнийхээс илүү хувьслын хувьд хамгийн эртнийх гэж үздэг. Манай улсад цитохром P450 нь эндоплазмын мембран дээр тогтсон париетал уураг юм.
Энэ бүлгийн ферментүүд нь стероид, цөс болон тосны хүчил, фенол, эмийн бодис, хор, эмийг саармагжуулах бодисын солилцоонд оролцдог.
Микросомын исэлдэлтийн шинж чанарууд
Микросомын үйл явцисэлдэлт нь өргөн субстратын өвөрмөц шинж чанартай байдаг бөгөөд энэ нь эргээд янз бүрийн бодисыг саармагжуулах боломжийг олгодог. Арван нэгэн мянган цитохромын P450 уураг нь энэ ферментийн зуун тавин гаруй изоформд хуваагдаж болно. Тэд тус бүр нь олон тооны субстраттай байдаг. Энэ нь бие махбодид үүссэн эсвэл гаднаас орж ирдэг бараг бүх хортой бодисыг зайлуулах боломжийг олгодог. Элгэнд үүсдэг микросомын исэлдэлтийн ферментүүд нь орон нутгийн болон энэ эрхтэнээс нэлээд зайд үйлчилдэг.
Микросомын исэлдэлтийн үйл ажиллагааны зохицуулалт
Элэг дэх микросомын исэлдэлт нь элч РНХ-ийн түвшинд, эс тэгвээс түүний үүрэг - транскрипцийн түвшинд зохицуулагддаг. Жишээлбэл, цитохром P450-ийн бүх хувилбарууд нь ДНХ молекул дээр бичигдсэн байдаг бөгөөд үүнийг EPR дээр харуулахын тулд ДНХ-ээс элч РНХ хүртэлх мэдээллийн хэсгийг "дахин бичих" шаардлагатай байдаг. Дараа нь мРНХ нь уургийн молекулууд үүсдэг рибосом руу илгээгддэг. Эдгээр молекулуудын тоо нь гаднаас зохицуулагддаг бөгөөд идэвхгүй болгох шаардлагатай бодисын хэмжээ, мөн шаардлагатай амин хүчлүүд байгаа эсэхээс хамаарна.
Өнөөдрийн байдлаар бие махбод дахь микросомын исэлдэлтийг идэвхжүүлдэг хоёр зуун тав гаруй химийн нэгдлүүдийг тодорхойлсон байдаг. Үүнд барбитурат, үнэрт нүүрс ус, спирт, кетон, гормон орно. Ийм олон янз байдлыг үл харгалзан эдгээр бүх бодисууд нь липофиль (өөх тосонд уусдаг) тул цитохром P450-д мэдрэмтгий байдаг.
