629 resultados para HEME OXYGENASE
Resumo:
Wound repair and tumor vascularization depend upon blood vessel growth into hypoxic tissue. Although hypoxia slows endothelial cell (EC) proliferation and suppresses EC basic fibroblast growth factor (bFGF) expression, we report that macrophages (MPs) exposed to PO2 approximately 12-14 torr (1 torr = 133.3 Pa) synthesize and release in a time-dependent manner platelet-derived growth factor (PDGF) and acidic/basic FGFs (a/bFGFs), which stimulate the growth of hypoxic ECs. Chromatography of hypoxic MP-conditioned medium on immobilized heparin with an ascending NaCl gradient resolved three peaks of mitogenic activity: activity of the first peak was neutralized by antibody to PDGF; activity of the second peak was neutralized by antibody to aFGF; and activity of the third peak was neutralized by antibody to bFGF. Metabolically labeled lysates and supernatants from MPs exposed to hypoxia showed increased synthesis and release of immunoprecipitable PDGF and a/bFGF in the absence of changes in cell viability. Possible involvement of a heme-containing oxygen sensor in MP elaboration of growth factors was suggested by the induction of bFGF and PDGF by normoxic MPs exposed to nickel or cobalt, although metabolic inhibitors such as sodium azide were without effect. These results suggest a paracrine model in which hypoxia stimulates MP release of PDGF and a/bFGF, inducing EC proliferation and potentially promoting angiogenesis in hypoxic environments.
Resumo:
Kinetics of CO association with guanylate cyclase [GTP pyrophosphate-lyase (cyclizing), EC 4.6.1.2] and dissociation from carboxy guanylate cyclase have been studied at pH 7.5 by flash photolysis, yielding rate constants at 23 degrees C of 1.2 +/- 0.1 x 10(5) M-1.sec-1 and 28 +/- 2 sec-1, respectively. While the CO combination rate constant is the same as for the T state of hemoglobin, the CO dissociation rate constant is much higher than expected for a six-coordinate carboxyheme protein; yet the absorption spectrum is indicative of a six-coordinate heme. The two observations are reconciled by a reaction mechanism in which CO dissociation proceeds via a five-coordinate intermediate. This intermediate is structurally very similar to the five-coordinate nitrosyl heme derivative of guanylate cyclase and is presumably responsible for the observed 4-fold activation of guanylate cyclase by CO. Thus, we provide a model that explains enzyme activities of the nitrosyl and carboxy forms of the enzyme on the basis of a common mechanism.
Resumo:
Helicobacter pylori è un batterio Gram-negativo in grado di colonizzare la mucosa gastrica umana e persistere per l'intero arco della vita dell'ospite. E' associato a patologie gastrointestinali, quali gastrite cronica, ulcere gastriche e duodenali, adenocarcinomi e linfomi gastrici. Si tratta di uno dei patogeni più diffusi, presente in circa metà della popolazione mondiale, e il solo che si è adattato a vivere nell'ambiente ostile dello stomaco umano. Molteplici sono i fattori di virulenza che permettono al batterio la colonizzazione della nicchia gastrica e contribuiscono, anche attraverso l' induzione di una risposta infiammatoria, a profonde modificazioni dell' omeostasi gastrica. Queste ultime si associano, ad esempio, all'iperproduzione di fattori proinfiammatori, ad alterazioni sia della regolazione della secrezione acida gastrica sia del ciclo cellulare e della morte cellulare programmata (apoptosi) delle cellule epiteliali gastriche, a disordini nel metabolismo del ferro e a carenze di elementi essenziali. Studi sulla diversità genetica di H. pylori osservata in ceppi isolati da varie regioni del mondo, dimostrano che tale batterio ha avuto una coevoluzione col genere umano attraverso la storia, ed è verosimile che H. pylori sia stato un costituente del microbiota gastrico per almeno 50.000 anni. Scopo della tesi è stato quello di identificare e caratterizzare proteine importanti per la colonizzazione e l'adattamento di H. pylori alla nicchia gastrica. In particolare gli sforzi si sono concentrati su due proteine periplasmatiche, la prima coinvolta nella difesa antiossidante (l'enzima catalasi-like, HP0485), e la seconda nel trasporto di nutrienti presenti nell'ambiente dello stomaco all'interno della cellula (la componente solubile di un ABC transporter, HP0298). La strategia utilizzata prevede un'analisi bioinformatica preliminare, l'ottenimento del gene per amplificazione, mediante PCR, dal genoma dell'organismo, la costruzione di un vettore per il clonaggio, l'espressione eterologa in E. coli e la successiva purificazione. La proteina così ottenuta viene caratterizzata mediante diverse tecniche, quali spettroscopia UV, dicroismo circolare, gel filtrazione analitica, spettrometria di massa. Il capitolo 1 contiene un'introduzione generale sul batterio, il capitolo 2 e il capitolo 3 descrivono gli studi relativi alle due proteine e sono entrambi suddivisi in un abstract iniziale, un'introduzione, la presentazione dei risultati, la discussione di questi ultimi, i materiali e i metodi utilizzati. La catalasi-like (HP0485) è una proteina periplasmatica con struttura monomerica, appartenente ad una famiglia di enzimi a funzione per la maggior parte sconosciuta, ma evolutivamente correlati alla ben nota catalasi, attore fondamentale nella difesa di H. pylori, grazie alla sua azione specifica di rimozione dell'acqua ossigenata. HP0485, pur conservando il fold catalasico e il legame al cofattore eme, non può compiere la reazione di dismutazione dell'acqua ossigenata; possiede invece un'attività perossidasica ad ampio spettro, essendo in grado di accoppiare la riduzione del perossido di idrogeno all'ossidazione di diversi substrati. Come la catalasi, lavora ad alte concentrazioni di aqua ossigenata e non arriva a saturazione a concentrazioni molto elevate di questo substrato (200 mM); la velocità di reazione catalizzata rimane lineare anche a questi valori, aspetto che la differenzia dalle perossidasi che vengono in genere inattivate da concentrazioni di perossido di idrogeno superiori a 10-50 mM. Queste caratteristiche di versatilità e robustezza suggeriscono che la catalasi-like abbia un ruolo di scavenger dell'acqua ossigenata e probabilmente anche un'altra funzione connessa al suo secondo substrato, ossia l'ossidazione di composti nello spazio periplasmatico cellulare. Oltre alla caratterizzazione dell'attività è descritta anche la presenza di un ponte disolfuro, conservato nelle catalasi-like periplasmatiche, con un ruolo nell'assemblaggio dell'eme per ottenere un enzima attivo e funzionale. La proteina periplasmatica HP0298, componente di un sistema di trasporto ABC, è classificata come trasportatore di dipeptidi e appartiene a una famiglia di proteine in grado di legare diversi substrati, tra cui di- e oligopeptidi, nichel, eme, glutatione. Benchè tutte associate a trasportatori di membrana batterici, queste proteine presentano un dominio di legame al substrato che risulta essere conservato nei domini extracellulari di recettori specifici di mammifero e uomo. Un esempio sono i recettori ionotropici e metabotropici del sistema nervoso. Per caratterizzare questa proteina è stato messo a punto un protocollo di ligand-fishing accoppiato alla spettrometria di massa. La proteina purificata, avente un tag di istidine, è stata incubata con un estratto cellulare di H. pylori per poter interagire con il suo substrato specifico all'interno dell'ambiente naturale in cui avviene il legame. Il complesso proteina-ligando è stato poi purificato per cromatografia di affinità e analizzato mediante HPLC-MS. L'identificazione dei picchi differenziali tra campioni con la proteina e 5 campioni di controllo ha portato alla caratterizzazione di pentapeptidi particolarmente ricchi in aminoacidi idrofobici e con almeno un residuo carico negativamente. Considerando che H. pylori necessita di alcuni aminoacidi essenziali, per la maggior parte idrofobici, e che lo stomaco umano è particolarmente ricco di peptidi prodotti dalla digestione delle proteine introdotte con il cibo, il ruolo fisiologico di HP0298 potrebbe essere l'internalizzazione di peptidi, con caratteristiche specifiche di lunghezza e composizione, che sono naturalmente presenti nella nicchia gastrica.
Resumo:
Estudos com eletrodos modificados foram conduzidos utilizando dois sistemas porfirínicos supramoleculares diferentes. O primeiro foi baseado na modificação de eletrodo de carbono vítreo com uma porfirina de níquel tetrarrutenada, [NiIITPyP{RuII(bipy)2Cl}4]4+. A modificação do eletrodo foi realizada por meio de sucessivos ciclos voltamétricos em meio alcalino (pH 13), gerando um eletrodo com característica similar a eletrodos modificados com α-Ni(OH)2. A caracterização química do filme formado foi realizada através das técnicas de voltametria cíclica, ressonância paramagnética eletrônica, espectroscopia eletrônica por reflectância e espectroscopia Raman com ensaio espectro-eletroquímico. Os resultados sugerem a formação de um polímero de coordenação, [µ-O2-NiIITPyP{RuII(bipy)2Cl}4]n, composto por subunidades porfirínicas ligadas entre si por pontes µ-peroxo axialmente coordenadas aos átomos de níquel (Ni-O-O-Ni). O crescimento do filme apresentou dependência da alcalinidade do meio pela formação do precursor octaédrico [Ni(OH)2TRPyP]2+ em solução, pela coordenação de OH- nas posições axiais do átomo de níquel. O processo de eletropolimerização indicou a participação de radical hidroxil, gerado por oxidação eletrocatalítica da água nos sítios periféricos da porfirina contendo o complexo de rutênio. O mesmo eletrodo foi aplicado como sensor eletroquímico para análise amperométrica de ácido fólico em comprimidos farmacêuticos. O sensor foi associado a um sistema de Batch Injection Analysis (BIA) alcançando considerável rapidez e baixo limite de detecção. Para as análises das amostras também foi proposto um método para a remoção da lactose, que agia como interferente. O segundo estudo envolveu a modificação de eletrodos de carbono vítreo com diferentes hemoglobinas, naturais (HbA0, HbA2 e HbS) e sintéticas (Hb-PEG5K2, αα-Hb-PEG5K2 e BT-PEG5K4), para a avaliação da eficiência na redução eletrocatalítica de nitrito mediada por FeI-heme. Os filmes foram produzidos pela mistura de soluções das hemoglobinas com brometo de didodecildimetiltrimetilamônio (DDAB), aplicados nas superfícies com consecutiva evaporação, formando filmes estáveis. Os valores de potencial redox para os processos do grupo heme e a sua associação com a disponibilidade do grupo na proteína foram avaliados por voltametria cíclica. Os valores das constantes de velocidade, k, para redução de nitrito foram obtidos por cronoamperometria em -1,1 V (vs Ag/AgCl(KCl 3M)) que foram utilizados para estudo comparativo entre as espécies sintéticas para eventual aplicação clínica.
Resumo:
A homeostase do ferro requer um rigoroso processo de regulação, uma vez que este é um elemento essencial para alguns dos mecanismos celulares básicos mas, quando se encontra em excesso, origina profundos danos celulares e falha de órgãos. Dado que o organismo humano não possui um mecanismo ativo de excreção de ferro, é essencial que a sua homeostase seja estabelecida através de uma estreita comunicação entre os locais de absorção, utilização e armazenamento. Esta interligação é conseguida, essencialmente, através da ação de uma hormona circulante, a hepcidina. A hepcidina é sintetizada ao nível dos hepatócitos do fígado, sendo a sua expressão aumentada pelos níveis de ferro e inflamação e suprimida pela eritropoiese e hipoxia. A hepcidina regula negativamente a absorção duodenal do ferro proveniente da alimentação, a libertação pelos macrófagos do ferro resultante da fagocitose dos glóbulos vermelhos senescentes, assim como a libertação do ferro armazenado nos hepatócitos. A hemocromatose hereditátria (HH) do tipo 1 é uma doença de transmissão autossómica recessiva associada a mutações no gene HFE (p.Cys282Tyr e p.His63Asp). É a patologia humana mais comum de sobrecarga primária em ferro, apresenta penetrância incompleta, e é um dos distúrbios genéticos mais frequentes em caucasianos de ascendência Norte-Europeia. Na hemocromatose, apesar de haver um excesso de ferro no organismo, este facto não é refletido no nível de expressão da hormona hepcidina (cujos níveis deveriam aumentar). Pelo contrário, o nível de expressão da hepcidina encontra-se diminuído o que perpetua a constante absorção do ferro a nível duodenal. Os sintomas associados à doença iniciam-se geralmente na meia-idade e começam por consistir em sintomas gerais de fadiga e dores articulares. No entanto, a progressiva acumulação do ferro em vários órgãos (tais como fígado, coração e pâncreas) provoca aí graves danos, tais como cirrose, carcinoma hepatocelular, cardiomiopatias e diabetes. Para além da HH do tipo 1, podem ocorrer outros tipos de hemocromatose por mutações noutros genes relacionados com o metabolismo do ferro (tais como TFR2, HJV, HAMP, SLC40A1, etc). Mutações em genes como HAMP e HJV associam-se a hemocromatoses mais graves, de início ainda na juventude (hemocromatose juvenil). A implementação no nosso laboratório da nova metodologia de Next-Generation Sequencing permitiu-nos realizar a pesquisa de variantes simultaneamente em 6 genes relacionados com o metabolismo do ferro, em 88 doentes com fenótipo de hemocromatose hereditária não-clássica. Foram identificadas 54 variantes diferentes sendo algumas delas novas. Estudos in silico e estudos funcionais in vitro (em linhas celulares) permitiram-nos comprovar a patogenicidade de algumas das variantes novas e compreender os mecanismos moleculares subjacentes ao desenvolvimento da sobrecarga em ferro. Pelo contrário, no lado oposto do espetro das patologias relacionadas com o ferro, encontram-se as anemias por falta de ferro (anemias ferropénicas). A Organização Mundial de Saúde define anemia quando os níveis de hemoglobina no sangue são menores do que 12 g/dL na Mulher e 13 g/dL no Homem. A hemoglobina é a proteína existente nos glóbulos vermelhos do sangue, responsável pelo transporte de oxigénio no organismo, e cuja molécula é um tetrâmero formado por 4 cadeias polipeptídicas (as globinas) e 4 grupos heme que contêm 4 átomos de ferro. A falta de ferro impede que se formem as moléculas de hemoglobina a níveis normais em cerca de 20% da população portuguesa e isso é devido a carências alimentares ou a dificuldades na absorção do ferro proveniente da alimentação. Entre os fatores genéticos moduladores desta última situação parecem estar algumas variantes polimórficas no gene TMPRSS6, codificante da proteína Matriptase-2, um dos agentes envolvidos na regulação da expressão da hepcidina. Por outro lado, mutações neste gene dão origem a anemias ferropénicas graves, refratárias ao tratamento oral com ferro (Iron Refractory Iron Deficiency Anaemia - IRIDA). As Hemoglobinopatias são outro tipo de anemia hereditária. Estas não estão relacionadas com o défice de ferro mas sim com defeitos nas cadeias globínicas, constituintes da hemoglobina (α2β2). As hemoglobinopatias que estão relacionadas com um problema quantitativo, ou seja quando há ausência ou diminuição de síntese de uma cadeia globínica, denominam-se talassémias: beta-talassémia, alfa-talassémia, delta-talassémia, etc, consoante o gene afetado. Por outro lado, quando o problema é de carácter qualitativo, ou seja ocorre a síntese de uma cadeia globínica estruturalmente anómala, esta é denominada uma variante de hemoglobina. Enquadra-se neste último grupo a Anemia das Células Falciformes ou Drepanocitose. As hemoglobinopatias são das patologias genéticas mais frequentes no mundo, sendo que nalguns locais são um grave problema de saúde pública. Em Portugal foram realizados estudos epidemiológicos que permitiram determinar a frequência de portadores na população e foi implementado um programa de prevenção.
Resumo:
Senescence-associated coordination in amounts of enzymes localized in different cellular compartments were determined in attached leaves of young wheat (Triticum aestivum L. cv. Arina) plants. Senescence was initiated at the time of full leaf elongation based on declines in total RNA and soluble protein. Removal of N from the growth medium just at the time of full leaf elongation enhanced the rate of senescence. Sustained declines in the amount of ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (Rubisco, EC 4.1.1.39), and a marked decrease in the rbcS transcripts, just after full leaf elongation indicated that Rubisco synthesis/degradation was very sensitive to the onset of senescence. Rubisco activase amount also declined during senescence but the proportion of rca transcript relative to the total poly A RNA pool increased 3-fold during senescence. Thus, continued synthesis of activase may be required to maintain functional Rubisco throughout senescence. N stress led to declines in the amount of proteins located in the chloroplast, the peroxisome and the cytosol. Transcripts of the Clp protease subunits also declined in response to N stress, indicating that Clp is not a senescence-specific protease. In contrast to the other proteins, mitochondrial NADH-glutamate dehydrogenase (EC 1.4.1.2) was relatively stable during senescence and was not affected by N stress. During natural senescence with adequate plant nitrate supply the amount of nitrite reductase (EC 1.7.7.1) increased, and those of glutamine synthetase (EC 1.4.7.1) and glutamate synthase (EC 6.3.1.2) were stable. These results indicated that N assimilatory capacity can continue or even increase during senescence if the substrate supply is maintained. Differential stabilities of proteins, even within the same cellular compartment, indicate that proteolytic activity during senescence must be highly regulated.
Resumo:
Our objective was to determine the coordination of transcript and/or protein abundances of stromal enzymes during leaf senescence. First trifolioliate leaves of Phaseolus vulgaris L. plants were sampled beginning at the time of full leaf expansion; at this same time, half of the plants were switched to a nutrient solution lacking N. Total RNA and soluble protein abundances decreased after full leaf expansion whereas chlorophyll abundance remained constant; N stress enhanced the decline in these traits. Abundances of ribulose-1,5-bisposphate carboxylase/oxygenase (Rubisco; EC 4.1.1.39), Rubisco activase and phosphoribulokinase (Ru5P kinase; EC 2.7.1.19) decreased after full leaf expansion in a coordinated manner for both treatments. In contrast, adenosine diphosphate glucose (ADPGlc) pyrophosphorylase (EC 2.7.7.27) abundance was relatively constant during natural senescence but did decline similar to the other enzymes under N stress. Northern analyses indicated that transcript abundances for all enzymes declined markedly on a fresh-weight basis just after full leaf expansion. This rapid decline was particularly strong for the Rubisco small subunit (rbcS) transcript. The decline was enhanced by N stress for rbcS and Rubisco activase (rca), but not for Ru5P kinase (prk) and ADPGlc pyrophosphorylase (agp). Transcripts of the Clp protease subunits clpC and clpP declined in abundance just after full leaf expansion, similar to the other mRNA species. When Northern blots were analyzed using equal RNA loads, rbcS transcripts still declined markedly just after full leaf expansion whereas rca and clpC transcripts increased over time. The results indicated that senescence was initiated near the time of full leaf expansion, was accelerated by N stress, and was characterized by large decline in transcripts of stromal enzymes. The decreased mRNA abundances were in general associated with steadily declining stromal protein abundances, with ADPGlc pyrophosphorylase being the notable exception. Transcript analyses for the Clp subunits supported a recent report (Shanklin et al., 1995, Plant Cell 7: 1713--1722) indicating that the Clp protease subunits were constitutive throughout development and suggested that ClpC and ClpP do not function as a senescence-specific proteolytic system in Phaseolus.
Resumo:
Thesis (Ph.D.)--University of Washington, 2016-06
Resumo:
Aim: To identify the demographics and risk factors in a selected patient population prescribed non-selective and cyclo-oxygenase-2 (COX- 2) selective non-steroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). Method: A structured clinical self-audit form was distributed in January to March 2001 to 155 interested general practitioners (GPs) in rural Queensland. Results: Seventy one GPs participated in the audit and contributed 1417 patient records - 790 patients had received nonselective NSAIDs and 627 had received COX-2 inhibitors (celecoxib or rofecoxib). Patients who received COX-2 inhibitors were significantly older, more likely to have clinically important concomitant illness, and more likely to be taking medication known to interact with NSAIDs. They were also twice as likely to have two or more risk factors for adverse effects. The most common reasons for switching from an NSAID to a COX-2 inhibitor were reported to be a previous side effect from an NSAID (primarily related to gastrointestinal effects) or the doctor's perception of the superior efficacy of COX-2 inhibitor therapy. Conclusions: This study has shown that COX-2 inhibitors were used in a distinctly different patient population compared to non-selective NSAIDs. There were significant variations in the demographics and number of risk factors - for example, cardiovascular and renal - between the two identified populations. These differences may be due to doctors selecting COX-2 inhibitors for patients at high risk of gastrointestinal complications. However, the prescribing pattern may also be partly due to misconceptions about the relative safety and efficacy of COX-2 inhibitor drugs.
Resumo:
Molecular modelling of human CYP1B1 based on homology with the mammalian P450, CYP2C5, of known three-dimensional structure is reported. The enzyme model has been used to investigate the likely mode of binding for selected CYP1B1 substrates, particularly with regard to the possible effects of allelic variants of CYP1B1 on metabolism. In general, it appears that the CYP1B1 model is consistent with known substrate selectivity for the enzyme, and the sites of metabolism can be rationalized in terms of specific contacts with key amino acid residues within the CYP1B1 heme locus. Further-more, a mode of binding interaction for the inhibitor, a-naphthoflavone, is presented which accords with currently available information. The current paper shows that a combination of molecular modelling and experimental determinations on the substrate metabolism for CYP1B1 allelic variants can aid in the understanding of structure-function relationships within P450 enzymes. (C) 2003 Elsevier Science Ireland Ltd. All rights reserved.
Resumo:
Acetohydroxy acid synthases (AHAS) are thiamin diphosphate- (ThDP-) and FAD-dependent enzymes that catalyze the first common step of branched-chain amino acid biosynthesis in plants, bacteria, and fungi. Although the flavin cofactor is not chemically involved in the physiological reaction of AHAS, it has been shown to be essential for the structural integrity and activity of the enzyme. Here, we report that the enzyme-bound FAD in AHAS is reduced in the course of catalysis in a side reaction. The reduction of the enzyme-bound flavin during turnover of different substrates under aerobic and anaerobic conditions was characterized by stopped-flow kinetics using the intrinsic FAD absorbance. Reduction of enzyme-bound FAD proceeds with a net rate constant of k' = 0.2 s(-1) in the presence of oxygen and approximately 1 s(-1) under anaerobic conditions. No transient flavin radicals are detectable during the reduction process while time-resolved absorbance spectra are recorded. Reconstitution of the binary enzyme-FAD complex with the chemically synthesized intermediate 2-(hydroxyethyl)-ThDP also results in a reduction of the flavin. These data provide evidence for the first time that the key catalytic intermediate 2-(hydroxyethyl)ThDP in the carbanionic/enamine form is not only subject to covalent addition of 2-keto acids and an oxygenase side reaction but also transfers electrons to the adjacent FAD in an intramolecular redox reaction yielding 2-acetyl-ThDP and reduced FAD. The detection of the electron transfer supports the idea of a common ancestor of acetohydroxy acid synthase and pyruvate oxidase, a homologous ThDP- and FAD-dependent enzyme that, in contrast to AHASs, catalyzes a reaction that relies on intercofactor electron transfer.
Resumo:
Cytochromes from the SoxAX family have a major role in thiosulfate oxidation via the thiosulfate-oxidizing multi-enzyme system (TOMES). Previously characterized SoxAX proteins from Rhodovulum sulficlophilum and Paracoccus pantotrophus contain three heme c groups, two of which are located on the SoxA subunit. In contrast, the SoxAX protein purified from Starkeya novella was found to contain only two heme groups. Mass spectrometry showed that a disulfide bond replaced the second heme group found in the diheme SoxA subunits. Apparent molecular masses of 27,229 +/- 10.3 Da and 20,258.6 +/- 1 Da were determined for SoxA and SoxX with an overall mass of 49.7 kDa, indicating a heterodimeric structure. Optical redox potentiometry found that the two heme cofactors are reduced at similar potentials (versus NHE) that are as follows: + 133 mV (pH 6.0); + 104 mV (pH 7.0); +49 (pH 7.9) and +10 mV (pH 8.7). EPR spectroscopy revealed that both ferric heme groups are in the low spin state, and the spectra were consistent with one heme having a His/Cys axial ligation and the other having a His/Met axial ligation. The His/Cys ligated heme is present in different conformational states and gives rise to three distinct signals. Amino acid sequencing was used to unambiguously assign the protein to the encoding genes, soxAX, which are part of a complete sox gene cluster found in S. novella. Phylogenetic analysis of soxA- and soxX-related gene sequences indicates a parallel development of SoxA and SoxY, with the diheme and monoheme SoxA sequences located on clearly separated branches of a phylogenetic tree.
Resumo:
Cyclic voltammetry of the non-heme diiron enzyme porcine purple acid phosphatase (uteroferrin, Uf) has been reported for the first time. Totally reversible one-electron oxidation responses (Fe-III-Fe-II --> Fe-III-Fe-III) are seen both in the absence and in the presence of weak competitive inhibitors phosphate and arsenate, and dissociation constants of these oxoanion complexes formed with uteroferrin in its oxidized state (Uf(o)) have been determined. The effect of pH on the redox potentials has been investigated in the range 3 < pH < 6.5, enabling acid dissociation constants for Uf(o) and its phosphate and arsenate complexes to be calculated.
Resumo:
Arsenic has been classified as a human carcinogen based on epidemiological data however the mechanism of its carcinogenicity is still unclear. Urinary biomarkers for chronic arsenic exposure would be valuable as an early warning indicator for timely interventions. In this study, young female C57BI/6J mice were given drinking water containing 0, 100, 250 and 500 mug As-v/L as sodium arsenate ad libitum for 12 months. Urine was collected bimonthly for urinary arsenic methylation assay and porphyrin analysis. All detectable arsenic species showed strong linear correlation with administered dosage and the arsenic methylation patterns were similar in all three treatment groups. No significant changes of methylation patterns were observed over time for either the control or test groups. Urinary coproporphyrin III was significantly increased in the 8th month in 250 and 500 mug/L groups and remained significantly dose-related after 10 and 12 months. Coproporphyrin I also showed a significant dose-response relationship after 12 months. Our results confirm that urinary arsenic is a useful biomarker for internal dose. The alteration of porphyrin profile suggests that arsenic can affect the heme metabolism and this may occur prior to the onset of arsenic induced carcinogenesis. (C) 2004 Elsevier Ireland Ltd. All rights reserved.
Resumo:
Cytochrome P450cin catalyzes the monooxygenation of 1,8-cineole, which is structurally very similar to D-camphor, the substrate for the most thoroughly investigated cytochrome P450, cytochrome P450cam. Both 1,8-cineole and D-camphor are C-10 monoterpenes containing a single oxygen atom with very similar molecular volumes. The cytochrome P450cin-substrate complex crystal structure has been solved to 1.7 Angstrom resolution and compared with that of cytochrome P450cam. Despite the similarity in substrates, the active site of cytochrome P450cin is substantially different from that of cytochrome P450cam in that the B' helix, essential for substrate binding in many cytochrome P450s including cytochrome P450cam, is replaced by an ordered loop that results in substantial changes in active site topography. In addition, cytochrome P450cin does not have the conserved threonine, Thr252 in cytochrome P450cam, which is generally considered as an integral part of the proton shuttle machinery required for oxygen activation. Instead, the analogous residue in cytochrome P450cin is Asn242, which provides the only direct protein H-bonding interaction with the substrate. Cytochrome P450cin uses a flavodoxin-like redox partner to reduce the heme iron rather than the more traditional ferredoxin-like Fe2S2 redox partner used by cytochrome P450cam and many other bacterial P450s. It thus might be expected that the redox partner docking site of cytochrome P450cin would resemble that of cytochrome P450BM3, which also uses a flavodoxin-like redox partner. Nevertheless, the putative docking site topography more closely resembles cytochrome P450cam than cytochrome P450BM3.