Oxidation of acetylacetone catalyzed by horseradish peroxidase in the absence of hydrogen peroxide

Horseradish peroxidase (HRP) is a plant enzyme widely used in biotechnology, including antibody-directed enzyme prodrug therapy (ADEPT). Here, we showed that HRP is able to catalyze the autoxidation of acetylacetone in the absence of hydrogen peroxide. This autoxidation led to generation of methylglyoxal and reactive oxygen species. The production of superoxide anion was evidenced by the effect of superoxide dismutase and by the generation of oxyperoxidase during the enzyme turnover. The HRP has a high specificity for acetylacetone, since the similar beta-dicarbonyls dimedon and acetoacetate were not oxidized. As this enzyme prodrug combination was highly cytotoxic for neutrophils and only requires the presence of a non-human peroxidase and acetylacetone, it might immediately be applied to research on the ADEPT techniques. The acetylacetone could be a starting point for the design of new drugs applied in HRP-related ADEPT techniques. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Ionically bound peroxidase from peach fruit

Soluble, ionically bound peroxidase (POD) and polyphenoloxidase (PPO) were extracted from the pulp of peach fruit during ripening at 20degreesC Ionically bound form was purified 6.1 -fold by DEAE-cellulose and Sephadex G-100 chromatography. The purified enzyme showed only one peak of activity on Sephadex G-100 and PAGE revealed that the enzyme was purified by the procedures adopted. The purified enzyme showed a molecular weight of 29000 Da, maximum activity at pH 5.0 and at 40degreesC the calculated apparent activation energy (Ea) for the reaction was 10.04 kcal/mol. The enzyme was heat-labile in the temperature range of 60 to 75degreesC with a fast inactivation at 75degreesC Measurement of residual activity showed a stabilizing effect of sucrose at various temperature/sugar concentrations (0, 10, 20 %, w/w), with an activation energy (Ea) for inactivation increasing with sucrose concentration from 0 to 20% (w/w). The Km and V-max values were 9.35 and 15.38 mM for O-dianisidine and H2O2, respectively. The bound enzyme was inhibited competitively by (.)ferulic, caffeic and protocatechuic acids with different values of Ki,. L-cysteine, p-coumaric and indolacetic acid and Fe++ also inhibited the enzyme but at a lower grade. N-ethylmaleimide and p-CMB were not effective to inhibit the enzyme demonstrating the non-essentiality of SH groups.

Oxidation of melatonin by AAPH-derived peroxyl radicals: Evidence of a pro-oxidant effect of melatonin

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Glucose-6-phosphate dehydrogenase and glutathione reductase activity in methemoglobin reduction by methylene blue and cyst amine: study on glucose-6-phosphate dehydrogenase-deficient individuals, on normal subjects and on riboflavin-treated subjects

Os autores padronizaram métodos para a avaliação da atividade da glicose-6-fosfato desidrogenase e glutationa redutase. O princípio geral do primeiro método baseou-se na formação de metahemoglobina pelo nitrito de sódio, seguido da estimulação da via das pentoses pelo azul de metileno. Foram estudados 46 indivíduos adultos, sendo 23 do sexo masculino e 23 do feminino, não deficientes em glicose-6-fosfato desidrogenase (G6PD), com idades variando entre 20 e 30 anos. Os resultados revelaram que a redução da metahemoglobina pelo azul de metileno para sangue total, foram de 154.50 e 139.90 mg/min (p<0.05) respectivamente para o sexo masculino e feminino. Para hemácias lavadas os valores foram de 221.10 e 207.85 mg/min (n.s.) respectivamente. Estas observações permitiram concluir que ao se empregar hemácias lavadas e 0.7 g% de concentração de nitrito de sódio, por um lado não houve diferença entre os sexos e por outro, abreviou o tempo de leitura da quantidade residual de metahemoglobina para 90 minutos. A avaliação da atividade da glutationa redutase foi feita baseado no fato de que a cistamina (agente tiol) liga-se aos grupos SH da hemoglobina formando complexos. Estes complexos são revertidos pela ação da glutationa redutase, ocorrendo conjuntamente nesta reação a redução da metahemoglobina. Foram estudados 32 indivíduos adultos, sendo 16 do sexo masculino e 16 do feminino, não deficientes em G6PD, com idades variando entre 20 e 30 anos. Os resultados revelaram valores de redução da metahemoglobina pela cistamina de 81.27 e 91.13 mg/min (p<0.01) respectivamente para o sexo masculino e feminino. Estas observações permitiram concluir que o emprego de hemácias lavadas e 0.1 molar de concentração de cistamina torna possível a leitura da quantidade residual de metahemoglobina aos 180 minutos de incubação. A atividade da glutationa redutase avaliada por meio da redução da metahemoglobina pela cistamina, foi estudada em 14 indivíduos do sexo feminino antes e após o tratamento com 10 mg por dia de riboflavina durante 8 dias. Os resultados foram de 73.69 e 94.26 mg/min (p<0.01) antes e após o tratamento. Estas observações permitiram concluir que a oferta de riboflavina, mesmo para indivíduos normais, aumenta a atividade da glutationa redutase. Foram ainda avaliados 3 indivíduos da raça negra e deficientes em G6PD, sendo 2 do sexo masculino e 1 do feminino. Houve ativação parcial da G6PD e glutationa redutase, sendo estas alterações mais intensas nos indivíduos do sexo masculino. Considerando-se a raça e as características laboratoriais observadas, foi possível sugerir que a deficiência em G6PD verificada é do tipo Africano, bem como, permitiu considerar os indivíduos do sexo feminino coin o sendo heterozigoto para esta deficiência. Por fim, a análise dos resultados em seu conjunto permitiu concluir que os métodos propostos se mostraram eficientes para avaliar a atividade da G6PD e glutationa redutase. Esta última é dependente da via das pentoses, geradora de NADPH e da riboflavina, vitamina precursora de FAD.

Plasma glutathione of HIV+ patients responded positively and differently to dietary supplementation with cysteine or glutamine

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase activities, phenolic acid contents, and allelochemicals-inhibited root growth of soybean

The influence of the allelochemicals ferulic (FA) and vanillic (VA) acids on peroxidase (POD, EC 1.11.1.7) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL, EC 4.3.1.5) activities and their relationships with phenolic acid (PhAs) contents and root growth of soybean (Glycine max (L.) Merr.) were examined. Three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution containing FA or VA (0.1 to 1 mM) for 48 h. Both compounds (at 0.5 and 1 mM) decreased root length (RL), fresh weight (FW) and dry weight (DW) and increased PhAs contents. At 0.5 and 1 mM, FA increased soluble POD activity (18% and 47%, respectively) and cell wall (CW)-bound POD activity (61% and 34%), while VA increased soluble POD activity (33% and 17%) but did not affect CW-bound POD activity. At I mM, FA increased (82%) while VA reduced (32%) PAL activities. The results are discussed on the basis of the role of these compounds on phenylpropanoid metabolism and root growth and suggest that the effects caused on POD and PAL activities are some of the many mechanisms by which allelochemicals influence plant growth.

Simultaneous effects of ferulic and vanillic acids on peroxidase and phenylalanine ammonia-lyase in soybean (Glycine max) roots

Simultaneous effects of ferulic (FA) and vanillic (VA) acids on peroxidase (POD, EC 1.11.1.7) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL, EC 4.3.1.5) activities on soybean (Glycine max (L.) MERR.) root growth were analyzed. Three-day-old seedlings were cultivated in nutrient solution containing FA or VA (0.5 mM; 1.0 mM or equimolar mixtures) for 48 h. Acting alone, both compounds (at 0.5 or 1.0 mM) decreased root length (RL), fresh weight (FW), dry weight (DW) and increased soluble POD and cell wall (CW)-bound POD activities. At 1.0 mM, FA increased (but VA decreased) the PAL activity. Acting simultaneously, the effects of the allelochemical interaction were lower than the sum of the effects of each compound tested separately, suggesting antagonism.

Efeito do cobre na atividade da enzima pirogalol peroxidase em plantas de Myriophyllum aquaticum cultivadas em solução nutritiva

Myriophyllum aquaticum é uma planta perene, herbácea, que pode se desenvolver totalmente submersa ou com a porção terminal dos ramos acima da superfície da água. É também considerada uma planta daninha que possui elevado potencial de colonização, o qual, dependendo da densidade populacional, pode causar aumento no teor de matéria orgânica e redução de oxigênio na água, comprometendo a qualidade da água e seus usos múltiplos. O objetivo do presente trabalho foi verificar a influência do cobre na atividade da pirogalol peroxidase de plantas de M. aquaticum submetidas à solução nutritiva contendo concentrações de cobre de 1,2; 11,2; 21,2; 31,2; e 41,2 µg L-1. O experimento foi conduzido em um delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições e cinco tratamentos, aos quais as plantas foram submetidas durante 21 dias. Aos 81 dias após a instalação das mudas em solução nutritiva contendo os diferentes níveis de cobre, as folhas foram colhidas a partir do ápice da planta até o final do ramo, que não estavam em contato com a solução. Esse material fresco foi envolvido por plástico transparente e papel-alumínio e, a seguir, congelado em nitrogênio líquido, sendo armazenado em freezer a -20 ºC até o momento da determinação da atividade da enzima pirogalol peroxidase. A atividade da enzima foi progressiva com o aumento das doses de cobre. As plantas cultivadas com 40 µg L-1 de Cu2+ após três semanas, com base em avaliação visual, apresentaram redução no desenvolvimento.

Nitric oxide reduces oxidative stress generated by lactofen in soybean plants

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Pro-oxidant activity of apocynin radical

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Gastroprotective mechanisms of Citrus lemon (Rutaceae) essential oil and its majority compounds limonene and beta-pinene: Involvement of heat-shock protein-70, vasoactive intestinal peptide, glutathione, sulfhydryl compounds, nitric oxide and prostaglandin E-2

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)