Co to jest glukuronidacja i kwas glukuronowy?

Glukuronidacja Jest to ważny mechanizm detoksykacji komórek. Składa się z przeniesienia cząsteczki kwasu glukuronowego do szerokiej gamy toksycznych związków dla komórki, aby ułatwić jej szybką eliminację.

Jest uważany za metaboliczną drogę biotransformacji, ponieważ implikuje konwersję substratu w strukturalnie zmodyfikowaną substancję chemiczną, która ma różne właściwości biochemiczne. Ta transformacja występuje poprzez jedną lub kilka reakcji chemicznych katalizowanych przez enzymy zwane transfrayami.

Ta trasa detoksykacji jest prowadzona przez szeroką grupę organizmów, która obejmuje zwierzęta, rośliny i bakterie. W każdym z nich końcowa eliminacja związków glukunorilowanych występuje w różnych procesach końcowych wydalania.

Ponieważ glukuronidacja zwiększa rozpuszczalność w wodnych pożywkach związków, stanowi również mechanizm jazdy i zwiększa szybki rozkład metabolitów sygnalizacyjnych, takich jak hormony.

[TOC]

Reakcje komórek detoksykacyjnych

Wszystkie komórki opracowały liczne mechanizmy detoksykacji. Stanowią one drogi metaboliczne równie ważne jak te, za pomocą których uzyskują niezbędną energię do realizacji wszystkich swoich ważnych procesów.

Te trasy są zwykle bardzo zróżnicowane pod względem natury reakcji enzymatycznych, które je integrują. Jednak wszystkie zbiegają się w transformacji chemicznej lub modyfikacji endogennych metabolitów (wytwarzanych wewnątrz komórki), a także ksenobiotyków (związków uzyskanych z zewnętrznej komórki) w związkach, które można łatwo wydalić.

Transformacje te składają się z włączenia funkcjonalnych grup chemicznych, które zwiększają rozpuszczalność związku o wydalenie. Reakcje odpowiedzialne za przeprowadzenie tego procesu były tradycyjnie sklasyfikowane w reakcjach fazowych i fazy II.

Może ci służyć: glikoproteiny: struktura, funkcje, klasy i przykłady

Reakcje fazy I sugerują przeniesienie grup polarnych, takich jak grupy hydroksylowe lub karboksylowe przez reakcje hydrolityczne lub redukcyjne tlenku. Grupy te mogą generować miejsca wiązania dla innych związków, które są włączone podczas reakcji koniugacyjnych lub fazy II.

Spośród wielu związków, które można sprzężone za pomocą tego typu reakcji, kwas glukuronowy jest jednym z najczęściej stosowanych, właśnie dlatego, że ma wysoką hydroubilialność. Ta specyficzna reakcja nazywa się glukuronidacją.

Kwas glukuronowy

Struktura chemiczna kwasu glukuronowego

Kwas glukuronowy jest węglowodanem, który jest wytwarzany w komórkach przez utlenianie nukleotydowego cukru glukozy urydyny (UDP-glukozę), reakcji katalizowanej przez enzym dehydrogenazę UDP-glukozę.

Jego struktura chemiczna jest podobna do struktury glukozy, z unikalnym rozróżnieniem, że grupa karboksylowa została dodana do węgla Six. Podobnie jak glukoza, jest to wysoce hydrosolowy związek, biorąc pod uwagę obecność wielu grup funkcjonalnych hydroksylowych i karboksylowych w swojej strukturze.

Ta wysoka zdolność rozpuszczenia w wodzie jest wykonana przez idealny substrat dla wielu reakcji metabolicznych, które wymagają pomocy związków o tej charakterystyce w celu zwiększenia rozpuszczalności innych związków. Przykładem tych reakcji są osoby zaangażowane w rozmieszczenie i wydalanie związków.

W rzeczywistości, wśród głównych funkcji biologicznych, które zostały przypisane temu kwasowi karboksylowe oprócz jego udziału w syntezie witaminy C, podkreślają: ich współpracę w zwiększaniu hormonalnego biodystrybucji w całym organizmie i w procesach eliminacji endogennego i egzogeniczne toksyny za pomocą moczu.

Może ci służyć: prawo Hardy-Weinberg

Proces glukuronidacji

Ed (Edgar181) [domena publiczna]

Glukuronidacja jest jedną z najważniejszych reakcji fazy II. Weź udział w eliminacji dużej liczby endogennych metabolitów, takich jak bilirubina i szeroki zakres ksenobiotyków, przekształcając te ostatnie w związki rozpuszczalne w wodzie.

Reakcja chemiczna glukuronidacji składa się z przeniesienia lub połączenia cząsteczki kwasu glikuronowego na niskie związki hydrosolbityczne, które występują w ich strukturze punkty chemiczne połączenia. Powstały produkt tej reakcji nazywa się koniugatem glukuronid.

Istnieje wiele funkcjonalnych grup chemicznych, które można sprzężyć z kwasem glukuronowym w celu wytworzenia glukuronidów. Niektóre z nich to te bogate w atomy tlenu, siarki, węgla i azotu.

Glucurónidy wytwarzane na ssakach są eliminowane przez mocz lub żółć, podczas gdy w organizmach jednokomórkowych, takich jak bakterie, taka eliminacja występuje po prostu przez rozpowszechnianie dostarczone przez błonę. Z tego powodu mechanizm ten jest uważany za proces detoksykacji.

Ponieważ proces ten jest niezbędny do utrzymania homeostazy komórkowej, oprócz zagwarantowania szybkiego rozmieszczenia związków w całym ciele (w ten sposób zwiększając jego dostępność), stał się przedmiotem wielu badań farmakologicznych.

Transfrays

Wszystkie enzymy, które wykonują reakcje, które sugerują przeniesienie grupy funkcjonalnej, są znane jako transfrays. Enzymatyczna reakcja glikronidacji jest katalizowana przez określoną rodzinę transfrazów, które zostały nazwane UDP-glukuronosiltrasferazą (UGT).

Geny kodujące UGT znaleziono zarówno w złożonych organizmach, jak i zwierzętach oraz roślinach i bakteriach. Dlatego ten szeroko rozpowszechniony proces metaboliczny mógł być powstał w bakteriach jako prymitywny mechanizm eliminacji i wydalania komórkowego.

Może ci służyć: Tafonomia: History, Ochrony i Zmiana kopalnych

Badania genetyczne wykazały, że w wielu organizmach bank różnych izoform UGT jest kodowany przez geny, których sekwencje są dość zachowane w bakteriach, roślinach i zwierzętach.

W rzeczywistości cała rodzina o różnym UGT może być kodowana przez pojedynczy gen, który jest odczytywany w wielu kombinacjach, aby zwiększyć różne produkty białkowe.

Glukuronilowane związki trasy eliminacyjne

Dawać. Z tego powodu wyjście poza komórką jest mierzone przez rozpowszechnione mechanizmy dyfuzji, to znaczy wymaga pomocy określonych transporterów wypływu.

Szybkość transportu tych związków poza komórką określa prędkość, z jaką przeprowadza się proces glukuronizacji. Duże prędkości wyjściowe są pozytywnie związane ze wzrostem glukuronidacji.

Bibliografia

1. Devlin TM. (2004). Biochemia. Podręcznik z aplikacjami klinicznymi. Trzecie wydanie, redakcja reverté s.DO.
2. Hodgon e. Wprowadzenie do biotransformacji (metabolizm). 2012; 53-72.
3. King CD, Green MD, Rios GR. Glukuronidacja związków egzogennych i endogennych przez stabilne szczury Express Sed i ludzkie UDP-glukuronezylotransferaza 1.1. Arch Biochem Biophys 1996; 332: 92-100.
4. Liston H Pharm D Markowitz J. Pharm D; Devane C Lindsay Pharm D. Glukuronidacja leków w psychofarmakologii klinicznej. Journal of Clinical Psychofarmacology. 2001; 21 (5): 500-515.
5. Sanchez RI, Kauffman FC. Regulacja metabolizmu ksenobiotycznego w wątrobie. Zrozumienie toksykologii. 2010; 9: 109-128.