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Articolo metodologico

Formazione di covalente del DNA addotti da agenti cancerogeni enzimaticamente attivati e farmaci In Vitro e la loro determinazione di 32P-postlabeling

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DOI:

10.3791/57177

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20 marzo 2018

In questo articolo

Sommario

Valutare la potenza dei prodotti chimici ambientali e farmaci, per essere enzimaticamente addotti bioactivated per intermedi generando covalente del DNA, è un campo importante nello sviluppo del cancro ed il relativo trattamento. Metodi sono descritti per l'attivazione di composto per formare che complessi del DNA, così come le tecniche per la loro rilevazione e quantificazione.

Abstract

Complessi covalenti del DNA formata da sostanze chimiche o farmaci con potenza cancerogena sono giudicati come uno dei fattori più importanti nella fase di inizio di processi cancerogeni. Questo legame covalente, che è considerata la causa della tumorigenesi, ora viene valutato come un dogma centrale della carcinogenesi chimica. Qui vengono descritti metodi che impiegano le reazioni catalizzate dal citocromo P450 e gli enzimi di biotrasformazione aggiuntive per indagare la potenza di sostanze chimiche o farmaci per la loro attivazione ai metaboliti che formano questi DNA addotti. Le procedure sono presentate che descrive l'isolamento delle frazioni cellulari che possiedono enzimi di biotrasformazione (campioni microsomiali e citosolici con citocromi P450 o altri enzimi di biotrasformazione, vale a dire, perossidasi, NADPH: citocromo P450 ossidoriduttasi, NAD (P) h: ossidoriduttasi o xantina ossidasi). Inoltre, vengono descritti metodi che può essere utilizzato per l'attivazione metabolica delle sostanze chimiche analizzate da questi enzimi come pure quelli per isolamento di DNA. Inoltre, i metodi appropriati in grado di rilevare e quantificare il DNA derivato chimico/droga addotti, cioè, diverse modifiche della tecnica P-postlabeling 32e occupazione di radioattivo etichettato analizzati prodotti chimici, sono indicato nel dettaglio.

Introduzione

Il metabolismo degli xenobiotici (sostanze chimiche ambientali o farmaci) si verifica in due fasi1. Fasi I e II mirano a rendere i composti originariamente idrofobici (non solubili in acqua) più idrofila (solubile in acqua), rendendoli così facilmente excretable tramite urine, feci e sudore. Fase I (funzionalizzazione) reazioni comprendono l'ossidazione, riduzione, e idrossilazione catalizzata da enzimi come la citocromo P450s (P450s, CYPs), perossidasi (cioè., ciclossigenasi, COX), aldo-cheto riduttasi (AKRs) e microsomico monossigenasi contenente flavina (protocolli). Fase I comprende anche reazioni di riduzione, mediate da una varie....

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Protocollo

Tutti gli esperimenti sugli animali sono stati eseguiti in conformità con i regolamenti per la cura e l'uso di animali da laboratorio (311/1997, Ministero dell'agricoltura, Repubblica Ceca), che è in conformità con la dichiarazione di Helsinki.

1. isolamento delle frazioni microsomiche e citosoliche epatiche

  1. Preparare le frazioni subcellulari epatiche (microsomi ricchi di enzimi P450 o citosol ricco di riduttasi o solubile perossidasi) dai ratti tramite centrifugazione differenziale semplice (105.000 x g).
    Nota: Il pellet e il surnatante sono presi come microsomi e citosol, rispettivamente.
    1. Lavare i campioni de....

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Risultati

Utilizzando i protocolli descritti qui per l'utilizzo dell'enzima-catalizzate attivazione (cioè, P450, perossidasi, reduttasi) per indagare la potenza dei prodotti chimici (sostanze cancerogene/droghe) per essere metabolizzato a intermedi conseguente loro covalente associazione a DNA (generazione del DNA addotti), siamo stati in grado di risolvere (i) un nuovo meccanismo dell'azione farmacologica di ellipticine l'agente anticancro (per vedere recensione,29.......

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Discussione

In questa carta, è dimostrato una metodologia ampiamente accessibile per studiare la potenza dei prodotti chimici bioactivated per intermedi metabolici, con conseguente generazione di covalente del DNA di essere addotti. Questo è un tema cruciale, perché valutazione delle droghe della loro attivazione enzimatica a metaboliti generando covalente del DNA o la potenza dei prodotti chimici ambientali complessi è un campo importante nello sviluppo del cancro ed il relativo trattamento. La modifica del DNA dagli agenti cancero.......

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Dichiarazioni

L'autore non ha nulla di divulgare.

Ringraziamenti

Questo studio è stato sostenuto da Fondazione ceca per la scienza (GACR, grant 17-12816S).

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
TrisSigma-Aldrich252859
Cloruro di potassioSigma-AldrichP9541
Acetato di sodioSigma-AldrichS2889
FenoloRoth0032.8
Fenolo/Cloroformio/IsoamilalcolRothA156.1
EtanoloPenta70390-11000
DNA del timo di vitelloSigma-AldrichD4522
NADHSigma-AldrichN7004
NADP+Sigma-AldrichN5755
NADPHSigma-AldrichN7505
D-glucosio 6-fosfatoSigma-Aldrich7647001
D-glucosio 6-fosfato deidrogenasiSigma-AldrichG6378
SupersomiCorning Gentest456211, 456203, 456220, 456204, 456210, 456222, 456219, 456212, 456206, 456207, 456202
Microsomi epatici umaniCorning Gentest452172
Tween 20Sigma-AldrichP1379
IpoxantinaSigma-Aldrich77662
2-IdrossipirimidinaSigma-AldrichH56800
Acetato di etileSigma-Aldrich437549
Etere dietilicoSigma-Aldrich179272
Nucleasi micrococcica da Staphylococcus aureusSigma-AldrichN3755
Milza fosfodiesterasi da milza di vitello, Tipo IICalbiochem524711
Nucleasi P1 da Penicillium citrinumSigma-AldrichN8630
BicinaSigma-Aldrich163791
DL-DitiotreitoloSigma-AldrichD0632
SpermidinaSigma-AldrichS2626
Cloruro di tetrabutilammonioSigma-Aldrich86870
n-butanoloSigma-Aldrich437603
T4-polinucleotide chinasiUSB Corp70031Y
[γ-32P]ATPHartman Analytic GmbHFP-201
Lastre TLC in cellulosa impregnata di PEIMacherey-Nagel801053
Packard Instant Imager A202400PackardG120337
ElliptticineSigma-Aldrich285730
3-nitrobenzantronopreparato (sintetizzato) come mostrato nella ref. 40

Riferimenti

  1. Croom, E. Metabolism of xenobiotics of human environments. Prog. Mol. Biol. Transl. Sci. 112, 31-88 (2012).
  2. Guengerich, F. P. Common and uncommon cytochrome P450 reactions related to metabolism and chemical toxicity. Chem. Res. Toxicol. 1....

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Ristampe e permessi

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