Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі
Досліджено 5-ліпоксигеназне окислення лінолевого спирту в присутності 4-гідрокси-ТЕМПО, який ефективно блокує неферментативні вільно-радикальні реакції, але не впливає на функціональні групи ферменту та не конкурує з субстратом за активний центр ферменту. Результати кінетичних експериментів вказують...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Біополімери і клітина |
|---|---|
| Дата: | 2001 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2001
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154672 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі / О.В. Харченко, М.Г. Казачков, Т.Д. Скатерна, І.А. Бутович // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 147-151. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860236336076685312 |
|---|---|
| author | Харченко, О.В. Казачков, М.Г. Скатерна, Т.Д. Бутович, І.А. |
| author_facet | Харченко, О.В. Казачков, М.Г. Скатерна, Т.Д. Бутович, І.А. |
| citation_txt | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі / О.В. Харченко, М.Г. Казачков, Т.Д. Скатерна, І.А. Бутович // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 147-151. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Біополімери і клітина |
| description | Досліджено 5-ліпоксигеназне окислення лінолевого спирту в присутності 4-гідрокси-ТЕМПО, який ефективно блокує неферментативні вільно-радикальні реакції, але не впливає на функціональні групи ферменту та не конкурує з субстратом за активний центр ферменту. Результати кінетичних експериментів вказують на існування механізму реакції, при якому 4-гідрокси-ТЕМ ПО ефективно перехоплює радикали, що дисоціювали з активного центра 5-ліпоксигенази, змінюючи при цьому профіль продуктів загальної реакції
It has been previously shown that the potato tuber 5-lipoxygenase (ptLOX) catalyzes aerobic oxidation of linoleyl alcohol (LAL). In the absence of 4-hydroxy-TEMPO, a major part of the oxidation products is formed in the free radical chain reaction initiated by free radicals dissociated from the enzyme-substrate complex. In the presence of 4-hydroxy-TEMPO, 9(S)-hydroperoxy-10E, 12Z-octa-decadien-1-ol and 13(S)-hydroperoxy-9Z, 11E- octadecadien-1-ol are formed. The scavenger does not affect the functional groups of the enzyme, and does not compete with LAL for the active center of ptLOX. The results of the kinetic experiments point toward trie reaction mechanism in which, the scavenger intercepts free radicals of LAL leaked from the enzyme active center more effectively than the radicals tightly bound to the enzyme, thus changing the product profile of the overall reaction.
Как показано ранее, 5-липоксигеназа из клубней картофеля катализирует аэробное окисление линолевого спирта. В отутствие 4-гидрокси-ТЕМПО основная часть продуктов окисления образуется вследствие свободнорадикальной цепной реакции, которая инициируется свободными радикалами, диссоциировавшими из фермент-субстратного комплекса. В приутствии 4-гидрокси-ТЕМПО образуются 9(S)-гидроперокси-10E, 12Z-октадекадиен-1-ол и 13(S)-гидроперокси-9Z, 11Е-октадекадиен-1-ол. Ловушка свободных радикалов не влияет на функциональные группы фермента и не конкурирует с линолевым спиртом за активный центр 5-липоксигеназы. Результаты кинетических экспериментов указывают на существование механизма реакции, при котором ловушка свободных радикалов эффективно перехватывает радикалы, диссоциировавшие из активного центра фермента, изменяя профиль продуктов общей реакции
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:24:43Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Біополімери і клітина. 2001. Т. 17. № 2
Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції
окислення лінолевого спирту
5-ліпоксигеназою з бульб картоплі
О. В. Харченко, М. Г. Казачков, Т. Д. Скатерна, І . А- Бутович
Інститут біоорганічної хімії та нафтохімії НАН України
Вул. Мурманська, 1, Київ, 02094, Україна
Досліджено 5-ліпоксигеназне окислення лінолевого спирту в присутності 4-гідрокси-ТЕМПО, який
ефективно блокує неферментативні вільно-радикальні реакції, але не впливає на функціональні
групи ферменту та не конкурує з субстратом за активний центр ферменту. Результати
кінетичних експериментів вказують на існування механізму реакції, при якому 4-гідрокси-ТЕМ
ПО ефективно перехоплює радикали, що дисоціювали з активного центра 5-ліпоксигенази,
змінюючи при цьому профіль продуктів загальної реакції.
Вступ. Ліпоксигенази — це ферменти ліпідного об
міну, які каталізують реакцію окислення полі-
ненасичених жирних кислот. Продукти цієї ре
акції —- гідропероксиди та їхні похідні лейкотриє-
ни — потужні медіатори запальних та алергічних
процесів; їхня гіперпродукція обумовлює симптоми
різноманітних захворювань [1]. Субстратами 5-
ліпоксигенази є лінолева кислота [2—4], арахі
донова кислота [5, 6] , дигомо-у-ліноленова кислота
[7], метиловий ефір лінолевої кислоти [8]. У
Центрі молекулярної токсикології Пенсильвансько-
го Університету (США) І, А. Бутовичем та співавт.
[9, 10] були розпочаті дослідження окислення но
вого субстрату 5-ліпоксигенази — лінолевого спир
ту. В результаті проведених досліджень були іден
тифіковані первинні продукти окислення ліноле
вого спирту — 9- та 13-гідропероксилінолеві спир
ти. Вивчено кількісний та якісний склад продуктів
реакції та вплив на нього уловлювача вільних
радикалів — 4-гідрокси-ТЕМПО. Встановлено, що
суттєва частка кінцевого продукту створюється
внаслідок неензиматичного вільнорадикального
шляху перетворення лінолевого спирту. Нефермен-
тативна трансформація первинних продуктів окис
лення лінолевого спирту у суміш позиційних та
просторових ізомерів ефективно блокується 4-гід-
© О. В. ХАРЧЕНКО, М. Г. КАЗАЧКОВ, Т. Д. СКАТЕРНА,
І. А. БУТОВИЧ, 2001
рокси-ТЕМПО, в присутності якого в основному
утворюються продукти ферментативного перетво
рення субстрату — 9(5)-гідроперокси-1(Ш, 12Z-OK-
тадекадієн-1-ол та 13(5)-гідроперокси-92, 11£-ок-
тадекадієн-1-ол (продукт зворотної орієнтації суб
страту в активному центрі ферменту). Метою даної
роботи було детальне вивчення кінетичного ме
ханізму аеробного окислення лінолевого спирту
5-ліпоксигеназою з картоплі в присутності неіон-
ного детергенту Lubrol РХ, активатора ферменту —
додецилсульфату натрію (DS-Na) та уловлювача
вільних радикалів — 4-гідрокси-ТЕМПО.
Матеріали і методи. Використовували такі ре
активи та матеріали: лінолеву кислоту, лінолевий
спирт, Lubrol РХ («Sigma», США), DS-Na («Fluka»,
Швейцарія), 4-гідрокси-ТЕМПО («Aldrich», США).
5-Ліпоксигеназу з бульб картоплі виділяли за ме
тодом [11]. Кінетичні вимірювання проводили на
спектрофотометрі «Specord М-40» («Сагі Zeiss»,
Німеччина). Стандартна реакційна суміш об'ємом
2,5 мл містила 0,1 М натрій-фосфатний буферний
розчин, рН 6,3, 0,02 % Lubrol РХ, 0,075—0,30 мМ
лінолевий спирт, 0,1 мМ DS-Na. Реакцію ініцію
вали 5—10 мкг 5-ліпоксигенази та проводили при
постійній температурі 25 ± 0 , 1 °С За перебігом
реакції спостерігали, реєструючи збільшення оп
тичної густини реакційної суміші при А = 235 нм,
що відповідає максимальному поглинанню супря-
женого дієнового хромофору в молекулі гідропе-
147
ХАРЧЕНКО О. В. ТА ІН.
*Ш2
Рис. 1. Залежність стаціонарної швидкості реакції (Vst) ліпокси-
геназного окислення лінолевого спирту від концентрації DS-Na
при постійній концентрації лінолевого спирту 0,15 мМ
роксиду лінолевого спирту, молярний коефіцієнт
поглинання якого дорівнює 23000 М - 1-см" [12].
Стандартна реакційна суміш для визначення ефек
ту 4-гідрокси-ТЕМПО містила 0,1 М натрій-фос-
фатний буфер, рН 6,3; 0,02 % Lubrol РХ; 75—
300 мкМ лінолевий спирт та 0,002—0,1 мМ 4-
гідрокси-ТЕМПО. Для побудови рН-залежностей
стаціонарних швидкостей реакції 5-ліпоксигеназ-
ного окислення лінолевого спирту використовували
буферні розчини: рН 4—5 — 0,1 М натрій-ацетат-
ний буферний розчин; рН 5—6,5 — 0,1 М МЕС-
NaOH; рН 6—8 — 0,1 М натрій-фосфатний буфер
ний розчин; рН 8—8,5 — 0,1 М трис-НСІ.
Результати і обговорення. 5-Ліпоксигеназа
(КФ 1.13.11.12) — фермент, що функціонує в жи
вій клітині у тісному контакті з клітинною мембра
ною, компонентами якої є іонні та неіонні ліпіди
[13—15]. Субстратами 5-ліпоксигенази є гідрофоб
ні сполуки, нерозчинні у водних розчинах при
оптимальних для роботи ферменту значеннях рН
5,7—6,6. Тому вивчення кінетичних параметрів
5-ліпоксигеназної реакції in vitro можливе лише за
умов солюбілізації цих сполук у присутності, зок
рема, неіонного детергенту Lubrol РХ, який сприяє
утворенню змішаних міцел детергент/субстрат [16,
17]. Такий склад реакційної суміші дозволяє в
експерименті врахувати ефекти, обумовлені на
явністю, крім водної, ще й іншої фази — ліпідних
міцел.
Реакцію 5-ліпоксигеназного окислення ліно
левого спирту досліджували в системі, що містила
змішані міцели лінолевого спирту, Lubrol РХ та
DS-Na, який значно прискорює перебіг цієї реакції.
Так, у присутності 0,1—0,15 мМ DS-Na в ре
акційній суміші стаціонарна швидкість реакції оки
слення лінолевого спирту підвищується майже в
200 разів (рис. 1).
Попередніми дослідженнями [9, 10] встановле
но, що до складу продуктів 5-ліпоксигеназного
окислення лінолевого спирту входять позиційні (9-
та 13-) та просторові (цис, транс-, транс, транс-,
R- та S-) ізомери гідропероксидів лінолевого спир
ту (продукти ферментативного перетворення ліно
левого спирту зображено на рис. 2). В той же час
у присутності уловлювача вільних радикалів 4-
гідрокси-ТЕМПО спостерігалося істотне зниження
частки неферментативно трансформованих первин
них продуктів окислення лінолевого спирту —
(транс, транс) -ізомерів та (R) -стереоізомерів гід
ропероксидів (рис. 3) Отже, утворення ізомерів
ефективно блокується уловлювачем вільних ради
калів 4-гідрокси-ТЕМПО, в присутності якого, в
основному, виявлено продукти ферментативного
о2 і
Рис 2. Нормальна (а) та зворотна (б) орієнтації молекули
субстрату в активному центрі ліпоксигенази з картоплі [9]
148
4-ГІДРОКСИ-ТЕМПО В РЕАКЦІЇ ОКИСЛЕННЯ ЛІНО ЛЕВОГО СПИРТУ
перетворення субстрату — 9(5)-гідроперокси-102?,
122-октадекадієн-1 -ол та 13 (5) -гідроперокси-QZ,
11£-октадекадієн-1-ол (продукт зворотної орієн
тації субстрату в активному центрі ферменту).
Головний продукт — 9-гідропероксид лінолевого
спирту, що становив основну частку сумарного
кінцевого продукту, складався на 88 % з (5)- та на
12 % — з (і?)-стереоізомерів. Другий продукт —
13-гідропероксид лінолевого спирту являв собою
суміш 58 % та 42 % (і?)-стереоізомерів. Ці
результати свідчать про те, що молекули ліно
левого спирту можуть зв'язуватися з каталітичним
центром ліпоксигенази як у нормальній (омега-ме-
тильна група перша), так і в оберненій (гідро
ксильна група перша) орієнтації, причому взає
модія за останньою схемою відбувається значно
рідше. Основна частка 13-гідропероксиду утворю
ється неферментативно, у той час як високий
ступінь хіральності 9-гідропероксиду лінолевого
спирту передбачає його утворення у фермента
тивній реакції. Було доведено, що за досліджених
умов DS-Na не впливає на профіль продуктів
реакції.
Для з'ясування кінетичного механізму впливу
4-гідрокси-ТЕМПО на 5-ліпоксигеназу було вивче
но залежності стаціонарних швидкостей 5-ліпо-
ксигеназної реакції від кількості уловлювача віль-
13(Z,E) 13(Е,Е) 9(E,Z) 9(Е,Е)
Гідропероксид лінолевого спирту
Рис 3. Вплив 4-гідрокси-ТЕМПО на профіль продуктів ліпо-
ксигеназного окислення лінолевого спирту: / — у відсутності
4-гідрокси-ТЕМПО; 2 — за його присутності. По осі ординат—
частка гідропероксиду в сумарному продукті
20 40 60 80
[4-гідрокси-ТЕМПО], мкМ
100
Рис. 4. Залежність стаціонарної швидкості реакції (Vsi) ліпо-
ксигеназного окислення лінолевого спирту від концентрації 4-
гідрокси-ТЕМПО при постійній концентрації DS-Na 0,1 мМ та
при різних концентраціях лінолевого спирту: / — 0,075; 2 —
0,15; 3 — 0,225; 4 — 0,3 мМ
них радикалів при різних концентраціях субстра
ту — лінолевого спирту (рис. 4). Було встановлено,
що 4-гідрокси-ТЕМПО справляє незалежну від
кількості субстрату в реакційній суміші пригні
чуючу дію на активність 5-ліпоксигенази. Тобто за
даних умов не спостерігалося субстратного захисту
ферменту від дії інгібітора. Значення концентрацій
4-гідрокси-ТЕМПО, що зумовлювали зниження
стаціонарної швидкості реакції в два рази (ІС 5 0),
становили 34, 32, 28 та 34 мкМ при різних кіль
костях лінолевого спирту в реакційних сумішах —
75, 150, 220 та 300 мкМ відповідно. Таким чином,
при підвищенні концентрації лінолевого спирту не
спостерігалося істотних змін у значеннях ІС 5 0 , що
свідчить про відсутність конкуренції між інгібі
тором та субстратом за функціональні групи фер
менту, з якими зв'язується лінолевий спирт.
Було вивчено вплив 4-гідрокси-ТЕМПО на
значення коефіцієнта Хілла, що вказує на кіль
кість зайнятих субстратом місць на молекулі фер
менту. На рис. 5 наведено залежності стаціонарної
швидкості реакції ліпоксигеназного окислення лі
нолевого спирту від концентрації субстрату у від
сутності та в присутності 40 і 400 мкМ 4-гідрокси-
ТЕМПО. Сигмоїдна форма кривих свідчить, що
ферменту властива позитивна кооперативність що
до лінолевого спирту. Необхідно відмітити, що
5-ліпоксигеназа також проявляє позитивну коопе
ративність до лінолевої кислоти —природного суб
страту ферменту [18]. Підвищення концентрації
4-гідрокси-ТЕМПО суттєво не впливало на значен
ня коефіцієнта Хілла (А), обчислені за рівнянням
149
ХАРЧЕНКО О. В. ТА ІН.
20
Рис. 5. Залежність стаціонарної швидкості реакції (Vst) ліпо-
ксигеназного окислення лінолевого спирту від концентрації ліно
левого спирту при постійній концентрації DS-Na 0,1 мМ та
різних концентраціях 4-гідрокси-ТЕМПО: / — 0; 2 — 0,04;
З — 0,4 мМ
Хілла [19], та призводило до зменшення макси
мальної швидкості реакції (F m a x ) 5-ліпоксигеназ-
ного окислення лінолевого спирту. Так, значення
цих параметрів ліпоксигеназної реакції окислення
лінолевого спирту у відсутності уловлювача віль
них радикалів становили: А = 1,6; К т а х = 0,13 опт.
од. 2 3 5 /хв (оптична густина реакційної суміші при
Я = 235 нм за 1 хв); а при 40 та 400 мкМ 4-
гідрокси-ТЕМПО — відповідно h в 1,5 та 1,4; Утйх =
= 0,062 та 0,022 опт. од. 2 3 5 /хв. Таким чином, як за
наявності уловлювача вільних радикалів, так і без
нього в присутності 100 мкМ DS-Na з молекулою
5-ліпоксигенази зв'язувалося до двох молекул лі
нолевого спирту, тобто 4-гідрокси-ТЕМПО не пере
шкоджав зв'язуванню субстрату з молекулою фер
менту.
Нарешті, досліджено вплив 4-гідрокси-ТЕМПО
на залежність стаціонарної швидкості 5-ліпокси-
геназного окислення лінолевого спирту від рН ре
акційної суміші. Дзвоноподібна форма кривих / та
2 на рис 6 вказує на участь у реакції двох
іоногенних груп ферменту з уявними значеннями
рКа 5,24 ± 0 , 1 5 та 6,67 ± 0,12, які суттєво не
змінюються при протіканні реакції в присутності
4-гідрокси-ТЕМПО та відповідно становлять 5,51 ±
± 0,16 та 6,75 ± 0,15. Отже, форма залежності Vst
від рН реакційної суміші та положення рН-оптиму-
му реакції в присутності уловлювача вільних ради
калів 4-гідрокси-ТЕМПО практично не змінюють
ся, що є свідченням відсутності впливу цієї речови
ни на іоногенні групи ферменту. Стаціонарні
швидкості реакції окислення лінолевого спирту 5-
ліпоксигеназою без уловлювача вільних радикалів
та в його присутності при оптимальному значенні
рН відповідно складали 0,131 ± 0,016 та 0,058 ±
0,009 опт.од. 2 3 5/хв. Наведені значення рКа та
(F s t ) o p t розраховані у відповідності з if) рН-
функцією Міхаеліса [19] за рівнянням Ул
ш
- (Vsi)opt/(l + [Н+)/К{ + Х 2 / [ Н + ] ) , де (V;st)r,P, - ста
ціонарна швидкість реакції при оптимальному зна
ченні рН; [Н + ] — концентрація протонів; Кх та
К2 — константи дисоціації іоногенних груп фер
менту.
Висновки. Вивчення 5-ліпоксигеназного окис
лення лінолевого спирту показало, що 4-гідрокси-
ТЕМПО ефективно блокує неферментативні віль-
норадикальні реакції, які ведуть до утворення по
зиційних та просторових ізомерів окислених
похідних лінолевого спирту, не змінюючи при цьо
му основних функціональних властивостей 5-лі
поксигенази. Отже, проведені дослідження дають
підставу вважати, що 4-гідрокси-ТЕМПО, в при
сутності якого утворюється переважна більшість
продукту ферментативного перетворення ліноле
вого спирту — 9(£)-гідроперокси-10£, nz-октаде-
кадієн-1-олу—перехоплює незв'язані з активним
центром ферменту радикали. Отже, процес блоку
вання неферментативної трансформації первинних
Рис 6. Залежність стаціонарної швидкості реакції (Vs t) ліпо-
ксигеназного окислення лінолевого спирту від рН у відсутності
(У) та в присутності 0,04 мМ 4-гідрокси-ТЕМПО (2)
150
4-ГІДРОКСИ-ТЕМПО В РЕАКЦІЇ ОКИСЛЕННЯ ЛІНОЛЕВОГО СПИРТУ
продуктів 5-ліпоксигеназного окислення лінолевого
спирту відбувається не на поверхні молекули фер
менту, а в розчині.
0. V. Kharchenko, М. G. Kazachkov, Т. D. Skaternaya,
1. A. Butovich
The role of 4-hydroxy-TEMPO in the reaction of the linoleyl alcohol
oxidation by potato tuber 5-lipoxygenase
Summary
It has been previously shown that the potato tuber 5-lipoxygenase
(ptLOX) catalyzes aerobic oxidation of linoleyl alcohol (LAL). In
the absence of 4-hydroxy-TEMPO, a major part of the oxidation
products is formed in the free radical chain reaction initiated by free
radicals dissociated from the enzyme-substrate complex. In the
presence of 4-hydroxy-TEMPO, 9(S)-hydroperoxy-10E, 12Z-octa-
decadien-l-ol and 13( S)-hydroperoxy-9Z, HE- octadecadien-l-ol
are formed. The scavenger does not affect the functional groups of
the enzyme, and does not compete with LAL for the active center of
ptLOX. The results of the kinetic experiments point toward the
reaction mechanism in which the scavenger intercepts free radicals
of LAL leaked from the enzyme active center more effectively than
the radicals tightly bound to the enzyme, thus changing the product
profile of the overall reaction.
О. В. Харченко, M. Г. Казачков, Т. Д. Скатерная,
И. А Бутович
Роль 4-гидрокси-ТЕМПО в реакции окисления линолевого
спирта 5-липоксигеназой из клубней картофеля
Резюме
Как показано ранее, 5-липоксигеназа из клубней картофеля
катализирует аэробное окисление линолевого спирта. В от
сутствие 4-гидрокси-ТЕМПО основная часть продуктов окис
ления образуется вследствие свободнорадикальной цепной ре
акции, которая инициируется свободными радикалами, диссо
циировавшими из фермент-субстратного комплекса. В при
сутствии 4-гидрокси-ТЕМПО образуются 9(S)-гидроперокси-
J0E, ]2г-октадекадиен-1-ол и 13(S )-гидроперокси-9г, ПЕ-ок-
тадекадиен-1-ол. Ловушка свободных радикалов не влияет на
функциональные группы фермента и не конкурирует с линоле-
вым спиртом за активный центр 5-липоксигеназы. Результа
ты кинетических экспериментов указывают на существова
ние механизма реакции, при котором ловушка свободных
радикалов эффективно перехватывает радикалы, диссоцииро
вавшие из активного центра фермента, изменяя профиль
продуктов общей реакции.
ПЕРЕЛІК ЛІТЕРАТУРИ
1. Leukotrienes and Lipoxygenases. Chemical, biological and
clinical aspects / Ed. J. Rokach.— New-York: Elsevier,
1989.—Vol. 2.—518 p.
2. Galliard Т., Phillips D. R. Lipoxygenase from potato tubers.
Partial purification and properties of an enzyme that specifical
ly oxygenates the 9-position of linoleic acid / / Biochem.
J.—1971.—124, N 3.—P. 431—438.
3. Chan H. W., Prescott F. A. Specificity of lipoxygenases.
Separation of isomeric hydroperoxides by high performance
liquid chromatography / / Biochim. et biophys. acta.—1975.—
380, N 1.—P. 141—144.
4. Nikolaev V., Reddana P., Whelan J., Hilderbrandt G., Reddy
С. C. Stereochemical nature of the products of linoleic acid
oxidation catalyzed by lipoxygenases from potato and soybeans
/ / Biochem. and Biophys. Res. Communs.—1990.—170,
N 2.—P. 491—496.
5. Schimizu Т., Radmark O., Samuelsson B. Enzyme with dual
lipoxygenase activities catalyzes leukotriene A4 synthesis from
arachidonic acid / / Proc. Nat. Acad. Sci. USA.—1984.—81,
N 3.—P. 689—693.
6. Shimizu Т., Honda Z., Miki L, Seyama Y., Izumi T,
Radmark O., Samuelsson B. Potato arachidonate 5-lipo
xygenase: purification, characterization, and preparation of
5(S)-hydroperoxyeicosatetraenoic acid / / Meth. Enzymol.—
1990.—187.—P. 296—308.
7. Reddy С. C, Bertler C, Hammarstrom S. Conversion of
dihomo-gamma-linolenic acid to mono- and dihydroxy acids by
potato lipoxygenase: evidence for the formation of 8,9-leuko-
triene A3 / / Arch. Biochem. and Biophys.—1990.—279,
N 2.—P. 211—217.
8. Бутович И. А., Цысь E. В., Могилевич Т. В. Окисление
линолевой кислоты и метиллинолеата липоксигеназами из
картофеля и соевых бобов / / Биохимия.—1992.—57,
№ 10.—С. 1472—1480.
9. Butovich I. A., Luk'yanova S. М., Reddy С. С. Oxidation of
linoleyl alcohol by potato tuber lipoxygenase: Kinetics and
positional, stereo- and geometrical (cis, trans) specificity of the
reaction / / Arch. Biochem. and Biophys.—2000.—378, N 1.—
P. 65—77.
10. Butovich I. A., Luk'yanova S. M., Reddy С. C. Oxidation of
linoleyl alcohol by potato tuber lipoxygenase: possible mecha
nism and the role of carboxylic group in substrate binding / /
Biochem. and Biophys. Res. Communs.—1998.—249, N 2.—
P. 344—349.
11. Бутович И. А., Бабенко В. M., Ливарчук Л. В., Могилевич
Т. В., Кухарь В. П. Активация окисления линолевой
кислоты 5-липоксигеназой из клубней картофеля под вли
янием фосфатидовой кислоты / / Биохимия.—1991.—56,
№ 6.—С. 1077—1081.
12. Gibian М., Vanderberger В. Product yield on oxygenation of
linoleate by soybean lipoxygenase: the value of the molar
extinction coefficient in the spectrophotometric assay //Analyt.
Biochem.—1987.—163.—P. 343—349.
13. Butovich I. A., Kharchenko О. V., Babenko V. M. On the
interfacial phenomena in lipoxygenase catalysis / / Adv. Pros
taglandin Tromboxane Leukot Res.—1995.—23.—P. 159—
161.
14. Бутович И. А., Паршикова Т. В., Бабенко Т. М., Ливарчук
Л. В., Харченко О. В., Кухарь В. П. Регуляторная роль
фосфолипидов в реакции окисления линолевой кислоты
5-липоксигеназой / / Биол. мембраны.—1992.—9, № 6.—
С. 611—616.
15. Ford-Hutchinson A. W. FLAP: a novel drug target for
inhibiting the synthesis of leukotrienes / / TiPS.—1991.—12,
N 2.—P. 68—70.
16. Бутович И. А., Цысь E. В., Могилевич Т. В., Кухарь В. П.
Влияние физико-химических факторов на липоксигеназ-
ное окисление линолевой кислоты / / Биоорг. химия.—
1991.-17, № 9.—С. 1273—1280.
17. Schilstra М. J., Veldink G. A., Vliegenthart J. F. Effect of
nonionic detergents on lipoxygenase catalysis / / Lipids.—
1994.—29, N 4.—P. 225—231.
18. Харченко О. В., Кулініченко Г. І., Бутович І. А. Кінетичні
механізми окислення лінолевої кислоти 5-ліпоксигеназою
із Solanum tuberosum II Укр. біохім. журн,—1999.—71,
№ 4.—С. 40—44.
19. Корниш-Боуден Э. Основы ферментативной кинетики.—
М.: Мир, 1979.—280 с.
УДК 577.158
Надійшла до редакції 08.06.2000
151
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-154672 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7657 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:24:43Z |
| publishDate | 2001 |
| publisher | Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Харченко, О.В. Казачков, М.Г. Скатерна, Т.Д. Бутович, І.А. 2019-06-15T17:38:26Z 2019-06-15T17:38:26Z 2001 Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі / О.В. Харченко, М.Г. Казачков, Т.Д. Скатерна, І.А. Бутович // Біополімери і клітина. — 2001. — Т. 17, № 2. — С. 147-151. — Бібліогр.: 19 назв. — укр. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.0005A5 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154672 577.158 Досліджено 5-ліпоксигеназне окислення лінолевого спирту в присутності 4-гідрокси-ТЕМПО, який ефективно блокує неферментативні вільно-радикальні реакції, але не впливає на функціональні групи ферменту та не конкурує з субстратом за активний центр ферменту. Результати кінетичних експериментів вказують на існування механізму реакції, при якому 4-гідрокси-ТЕМ ПО ефективно перехоплює радикали, що дисоціювали з активного центра 5-ліпоксигенази, змінюючи при цьому профіль продуктів загальної реакції It has been previously shown that the potato tuber 5-lipoxygenase (ptLOX) catalyzes aerobic oxidation of linoleyl alcohol (LAL). In the absence of 4-hydroxy-TEMPO, a major part of the oxidation products is formed in the free radical chain reaction initiated by free radicals dissociated from the enzyme-substrate complex. In the presence of 4-hydroxy-TEMPO, 9(S)-hydroperoxy-10E, 12Z-octa-decadien-1-ol and 13(S)-hydroperoxy-9Z, 11E- octadecadien-1-ol are formed. The scavenger does not affect the functional groups of the enzyme, and does not compete with LAL for the active center of ptLOX. The results of the kinetic experiments point toward trie reaction mechanism in which, the scavenger intercepts free radicals of LAL leaked from the enzyme active center more effectively than the radicals tightly bound to the enzyme, thus changing the product profile of the overall reaction. Как показано ранее, 5-липоксигеназа из клубней картофеля катализирует аэробное окисление линолевого спирта. В отутствие 4-гидрокси-ТЕМПО основная часть продуктов окисления образуется вследствие свободнорадикальной цепной реакции, которая инициируется свободными радикалами, диссоциировавшими из фермент-субстратного комплекса. В приутствии 4-гидрокси-ТЕМПО образуются 9(S)-гидроперокси-10E, 12Z-октадекадиен-1-ол и 13(S)-гидроперокси-9Z, 11Е-октадекадиен-1-ол. Ловушка свободных радикалов не влияет на функциональные группы фермента и не конкурирует с линолевым спиртом за активный центр 5-липоксигеназы. Результаты кинетических экспериментов указывают на существование механизма реакции, при котором ловушка свободных радикалов эффективно перехватывает радикалы, диссоциировавшие из активного центра фермента, изменяя профиль продуктов общей реакции uk Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Біополімери і клітина Структура та функції біополімерів Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі Роль 4-гидрокси-ТЕМПО в реакции окисления линолевого спирта 5-липоксигеназой из клубней картофеля The role of 4-hydroxy-TEMPO in the reaction of the linoleyl alcohol oxidation by potato tuber 5-lipoxygenase Article published earlier |
| spellingShingle | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі Харченко, О.В. Казачков, М.Г. Скатерна, Т.Д. Бутович, І.А. Структура та функції біополімерів |
| title | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| title_alt | Роль 4-гидрокси-ТЕМПО в реакции окисления линолевого спирта 5-липоксигеназой из клубней картофеля The role of 4-hydroxy-TEMPO in the reaction of the linoleyl alcohol oxidation by potato tuber 5-lipoxygenase |
| title_full | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| title_fullStr | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| title_full_unstemmed | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| title_short | Роль 4-гідрокси-ТЕМПО в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| title_sort | роль 4-гідрокси-темпо в реакції окислення лінолевого спирту 5-ліпоксигеназою з бульб картоплі |
| topic | Структура та функції біополімерів |
| topic_facet | Структура та функції біополімерів |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/154672 |
| work_keys_str_mv | AT harčenkoov rolʹ4gídroksitempovreakcííokislennâlínolevogospirtu5lípoksigenazoûzbulʹbkartoplí AT kazačkovmg rolʹ4gídroksitempovreakcííokislennâlínolevogospirtu5lípoksigenazoûzbulʹbkartoplí AT skaternatd rolʹ4gídroksitempovreakcííokislennâlínolevogospirtu5lípoksigenazoûzbulʹbkartoplí AT butovičía rolʹ4gídroksitempovreakcííokislennâlínolevogospirtu5lípoksigenazoûzbulʹbkartoplí AT harčenkoov rolʹ4gidroksitempovreakciiokisleniâlinolevogospirta5lipoksigenazoiizklubneikartofelâ AT kazačkovmg rolʹ4gidroksitempovreakciiokisleniâlinolevogospirta5lipoksigenazoiizklubneikartofelâ AT skaternatd rolʹ4gidroksitempovreakciiokisleniâlinolevogospirta5lipoksigenazoiizklubneikartofelâ AT butovičía rolʹ4gidroksitempovreakciiokisleniâlinolevogospirta5lipoksigenazoiizklubneikartofelâ AT harčenkoov theroleof4hydroxytempointhereactionofthelinoleylalcoholoxidationbypotatotuber5lipoxygenase AT kazačkovmg theroleof4hydroxytempointhereactionofthelinoleylalcoholoxidationbypotatotuber5lipoxygenase AT skaternatd theroleof4hydroxytempointhereactionofthelinoleylalcoholoxidationbypotatotuber5lipoxygenase AT butovičía theroleof4hydroxytempointhereactionofthelinoleylalcoholoxidationbypotatotuber5lipoxygenase |