Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8413
Title: UV/VIS φασματοσκοπική μελέτη του συστήματος λακτουπεροξείδασης /ΝΟ2/Η2Ο2/ΤYR
Authors: Αντωνίου, Μαρία Γ. 
Keywords: Πρωτεϊνες
Υπεροξείδιο του υδρογόνου
Νιτρώδους ιόντος
Πρωτεΐνη λακτοϋπεροξειδάση
Πρωτεΐνη μυοσφαιρίνη
Issue Date: 2014
Publisher: Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος
Abstract: During inflammatory diseases the levels of hydrogen peroxide (H2O2) and nitrite (NO2-) are markedly increased in cells. Heme proteins can use these components to produce nitrating agents. These reactions are of great interest because the presence of nitrated proteins is often observed under pathophysiological conditions. A few potential nitrating agents have been recognized in vivo, but the delineation of other biochemical pathways responsible for biological nitration and the identification of specific protein targets for nitration are essential for a full understanding of the mechanisms of NO2-derived pathologies. In this work, the ability of lactoperoxidase (LPO) to nitrate tyrosine residues, in the presence of hydrogen peroxide (H2O2) and nitrite (NO2-) has been examined. The ability of peroxidases to promote these reactions is well known. As role model we used myoglobin (Mb) which is a known nitrating agent of both exogenous and endogenous tyrosine residues, although no mechanistic detail concerning the active species involved in these reactions is known. In the Mb/NO2-/H2O2 system, both endogenous and exogenous nitration of tyrosine residues were observed in a reaction mechanism dependent on the reactant concentrations. In the LPO/NO2-/H2O2 system, only exogenous nitration of tyrosine residues was observed in a reaction similar to that of myoglobin. The reaction mechanism is totally dependent upon reactant concentrations and pH. Two competing paths are possible responsible for the observed reactions. In the first, lactoperoxidase or myoglobin reacts according to a peroxidase-like cycle forming two active intermediates, which can induce one-electron oxidation of the substrates. The LPO/MbFeIV=O intermediate oxidizes nitrite to nitrogen dioxide, which, after reaction with the phenol or with a phenoxy radical, yields the nitrophenol. In the second mechanism, hydrogen peroxide reacts with iron-bound nitrite to produce an active nitrating species, which we assume to be a protein-bound peroxynitrite species, LPO/MbFeIII-N(O)OO.
Description: Κατά την διάρκεια φλεγμονωδών ασθενειών τα επίπεδα του υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2Ο2) και του νιτρώδους ιόντος (ΝΟ2-) είναι ιδιαίτερα αυξημένα στα κύτταρα. Οι αιμοπρωτεΐνες μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτές τις ενώσεις ώστε να παράξουν παράγοντες νιτροποίησης. Αυτές οι αντιδράσεις είναι μεγάλης σημασίας, διότι συχνά ανιχνεύονται νιτροποιημένες πρωτεΐνες υπό παθοφυσιολογικές συνθήκες. Κάποιοι πιθανοί παράγοντες νιτροποίησης έχουν αναγνωριστεί σε ζωντανούς οργανισμούς, αλλά πρώτα απαιτείται ο αποκλεισμός άλλων βιοχημικών διαδρομών υπεύθυνων για την βιολογική νιτροποίηση, καθώς και η ταυτοποίηση συγκεκριμένων πρωτεϊνικών-στόχων νιτροποίησης για την πλήρη κατανόηση του παθολογικού μηχανισμού δράσης. Σε αυτή την εργασία μελετήθηκε η ικανότητα νιτροποίησης αμινοξέων τυροσίνης από την πρωτεΐνη λακτοϋπεροξειδάση (LPO), παρουσία υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2Ο2) και νιτρωδών (ΝΟ2-). Η ικανότητα των υπεροξειδασών στην προαγωγή τέτοιων αντιδράσεων είναι γνωστή. Σε ρόλο προτύπου-μοντέλου χρησιμοποιήθηκε η πρωτεΐνη μυοσφαιρίνη (Mb) η οποία είναι ένας αποδεδειγμένος παράγοντας νιτροποίησης τόσο ενδογενών, όσο και εξωγενών αμινοξέων τυροσίνης, παρά το ότι οι μηχανιστικές λεπτομέρειες και τα ενδιάμεσα της αντίδρασης είναι άγνωστα. Στο σύστημα Mb/NO2-/H2O2 παρατηρήθηκε τόσο ενδογενής όσο και εξωγενής νιτροποίηση αμινοξέων τυροσίνης σε έναν καταλυτικό μηχανισμό εξαρτώμενο από τις αρχικές συγκεντρώσεις υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2Ο2) και νιτρωδών (ΝΟ2-). Στο σύστημα LPO/NO2-/H2O2 παρατηρήθηκε μόνο εξωγενής νιτροποίηση αμινοξέων τυροσίνης σε έναν καταλυτικό μηχανισμό παρόμοιο με αυτό της μυοσφαιρίνης, επίσης εξαρτώμενο από τις συγκεντρώσεις υπεροξειδίου του υδρογόνου (Η2Ο2), νιτρωδών (ΝΟ2-), αλλά και το pH. Δύο ανταγωνιστικές διαδρομές είναι πιθανότατα υπεύθυνες για τις παρατηρούμενες αντιδράσεις. Στην πρώτη, η εκάστοτε πρωτεΐνη LPO ή Mb αντιδράει ως υπεροξειδάση σχηματίζοντας δύο ενδιάμεσα τα οποία οξειδώνουν το υπόστρωμα. Το MbFeIV=O ενδιάμεσο οξειδώνει το νιτρώδες ανιόν σε διοξείδιο του αζώτου (ΝΟ2), το οποίο στην συνέχεια αντιδράει με την φαινόλη και παράγει την νιτροφαινόλη. Στην δεύτερη περίπτωση του μηχανισμού του υπεροξείδιο του υδρογόνου αντιδράει με το δεσμευμένο στον αιμικό σίδηρο νιτρώδες και παράγει έναν ενεργοποιημένο νιτροποιητικό παράγοντα, πιθανότατα της μορφής LPO/MbFeIII-N(O)OO.
URI: http://172.16.21.8/jspui/handle/10488/8413
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων.
Appears in Collections:Μεταπτυχιακές Εργασίες/ MSc Degree

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Abstract Maria Antoniou.pdf7.99 kBAdobe PDFView/Open
ΠΕΡΙΛΗΨΗ ΜΑΡΙΑ ΑΝΤΟΝΙΟΥ.pdf167.25 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s) 50

21
Last Week
1
Last month
3
checked on Jun 25, 2017

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.