Mechanismus enzymové aktivace karcinogenů a léčiv systémem cytochromů P450

Abstract

13 Abstract An environmental pollutant and a human carcinogen benzo[a]pyrene (BaP) is after its activation with cytochrome P450 (CYP) able to covalently bind to DNA. In the thesis, one of the target was to investigate an influence of individual components of mixed function monooxygenase (MFO) system on metabolism of benzo[a]pyrene and generation of adducts of activated BaP with DNA. The study was particularly focused to increase our knowledge on the effect of cyt b5 on metabolism of BaP by cytochrome P450 1A1 (CYP1A1) and its potential to serve as a donor of electrons during the reaction cycle of this cytochrome P450. The effect of cyt b5 on generation of BaP metabolites and adducts of BaP with DNA was investigated. In addition the effect of two different expression systems for cytochrome P450 1A1 (prokaryotic and eukaryotic) was also studied. The influence of cyt b5 on oxidation another xenobiotic compound, a plant alkaloid ellipticine that exhibit antitumor activities, was also investigated. Its pharmacological efficiency, as well as side effects depends on its metabolic activation by cytochrome P450. CYP3A4 is very important for ellipticine activation and therefore this enzyme was used in our experiments. Furthermore, a suitability of rat as a model organism mimicking the metabolic fate of BaP...

12 Abstrakt Environmentální polutant benzo[a]pyren (BaP) je prokazatelným lidským karcinogenem, který se po aktivaci cytochromy P450 (CYP) kovalentně váže na DNA. V rámci dizertační práce byl studován vliv jednotlivých složek systému monooxygenas se smíšenou funkcí (MFO), systému lokalizovanému v membráně endoplasmatického retikula, na metabolismus benzo[a]pyrenu a na tvorbu aduktů BaP s DNA. Zaměřili jsme se především na porovnání vlivu cyt b5 na tento metabolismus a potenciál cyt b5 sloužit jako donor elektronů v rámci reakčního cyklu cytochromu P450 1A1. Tento vliv byl studován jednak z pohledu tvorby metabolitů BaP, a jednak z pohledu tvorby jeho aduktů s DNA. Byl také studován vliv dvou expresních systémů pro cytochrom P450 1A1 (prokaryotický a eukaryotický), na jeho účinnost v metabolismu BaP. Vliv cyt b5 na účinnost monooxygenasového systému byl studován i s další cizorodou látkou, rostlinným alkaloidem ellipticinem, jenž vykazuje protinádorové účinky. Jeho protinádorový efekt, stejně jako vedlejší účinky, závisí na jeho metabolické aktivaci cytochromy P450. Významný z tohoto hlediska je zejména CYP3A4. Ten byl proto použit i v našich experimentech. Dále byla v práci studována vhodnost laboratorního potkana sloužit jako model metabolického osudu BaP v lidském organismu. Při studiu...