Wat is glucuronidatie en glucuronzuur?

De Glucuronidatie Het is een belangrijk celontgiftingsmechanisme. Het bestaat uit de overdracht van een glucuronzuurmolecuul naar een grote verscheidenheid aan giftige verbindingen voor de cel, om de snelle eliminatie ervan te vergemakkelijken.

Het wordt beschouwd als een metabole route van biotransformatie, omdat het de omzetting van een substraat in een structureel gemodificeerde chemische stof impliceert die verschillende biochemische eigenschappen heeft. Deze transformatie vindt plaats door een of meerdere chemische reacties die worden gekatalyseerd door enzymen genaamd Transfrays.

Deze ontgiftingsroute wordt uitgevoerd door een brede groep organismen met dieren, planten en bacteriën. In elk van hen vindt de uiteindelijke eliminatie van de glucunorilated verbindingen plaats via verschillende uiteindelijke uitscheidingsprocessen.

Aangezien glucuronidatie de oplosbaarheid in waterige media van de verbindingen verhoogt, vormt het ook een rijmechanisme en het verbeteren van de snelle verdeling van signaleringsmetabolieten zoals hormonen.

[TOC]

Ontgiftingscelreacties

Alle cellen hebben talloze ontgiftingsmechanismen ontwikkeld. Deze vormen metabole routes zo belangrijk als die waardoor ze de nodige energie verkrijgen voor de realisatie van al hun vitale processen.

Deze routes zijn meestal erg divers in termen van de aard van de enzymatische reacties die ze integreren. Ze komen echter allemaal samen in de chemische transformatie of modificatie van endogene metabolieten (geproduceerd in de cel), evenals xenobiotica (verbindingen verkregen uit de cellulaire buitenkant) in verbindingen die gemakkelijk kunnen worden uitgescheiden.

Deze transformaties bestaan ​​uit het opnemen van functionele chemische groepen die de oplosbaarheid vergroten van de te uitgescheiden verbinding. De reacties die verantwoordelijk zijn voor het uitvoeren van dit proces zijn traditioneel geclassificeerd in fase- en fase II -reacties.

Kan u van dienst zijn: glycoproteïnen: structuur, functies, klassen en voorbeelden

Fase I-reacties impliceren de overdracht van polaire groepen zoals hydroxyl- of carboxylgroepen door hydrolytische of oxide-reductiereacties. Deze groepen kunnen bindingsplaatsen genereren voor andere verbindingen die zijn opgenomen tijdens conjugatie- of fase II -reacties.

Onder de vele verbindingen die kunnen worden geconjugeerd door dit type reacties, is glucuronzuur een van de meest gebruikte, juist omdat het een hoge hydrosolubiliteit heeft. Deze specifieke reactie wordt glucuronidatie genoemd.

Glucuronzuur

Chemische structuur van glucuronzuur

Glucuronzuur is een koolhydraat dat wordt geproduceerd in cellen door oxidatie van nucleotidesuiker uridine glucosedyfosfaat (UDP-glucose), een reactie gekatalyseerd door het enzym UDP-glucose dehydrogenase.

De chemische structuur is vergelijkbaar met die van glucose, met het unieke onderscheid dat een carboxylgroep is toegevoegd in koolstof zes. Net als glucose is het een zeer hydrosolle verbinding gezien de aanwezigheid van talloze hydroxyl polaire en carboxylfunctionele groepen in zijn structuur.

Dit hoge vermogen om op te lossen in water wordt gemaakt door een ideaal substraat voor veel metabole reacties die de hulp van verbindingen met dit kenmerk vereisen om de oplosbaarheid van andere verbindingen te vergroten. Voorbeeld van deze reacties zijn die betrokken bij de verdeling en uitscheiding van verbindingen.

Onder de belangrijkste biologische functies die zijn toegeschreven aan dit carbonzuur, afgezien van de deelname aan de synthese van vitamine C, benadrukken ze: hun samenwerking in de toename van de hormoonbiodistributie gedurende een heel organisme en in de eliminatieprocessen van endogene en exogene gifstoffen door urine.

Kan u van dienst zijn: Hardy-Weinberg Law

Glucuronidatieproces

ED (Edgar181) [Public Domain]

Glucuronidatie is een van de belangrijkste fase II -reacties. Deelnemen aan de eliminatie van een groot aantal endogene metabolieten zoals bilirubine en een breed scala aan xenobiotica, door de laatste te transformeren in verbindingen oplosbaar in water.

De chemische reactie van glucuronidatie bestaat uit de overdracht of vereniging van een glycuronzuurmolecuul naar lage hydrosolubity -verbindingen die zich voordoen in hun structuurchemische punten van junctie. Het resulterende product van deze reactie wordt glucuronide -conjugaat genoemd.

Er is een breed scala aan functionele chemische groepen die kunnen worden geconjugeerd met glucuronzuur om glucuroniden te genereren. Sommigen van hen zijn die rijk aan zuurstof, zwavel, koolstof en stikstofatomen.

De glucurónids geproduceerd in zoogdieren worden geëlimineerd door urine of gal, terwijl in eencellige organismen zoals bacteriën dergelijke eliminatie eenvoudig plaatsvindt door verspreiding door het membraan. Om deze reden wordt dit mechanisme beschouwd als een ontgiftingsproces.

Aangezien dit proces essentieel is voor het handhaven van celhomeostase, is het, naast het garanderen van de snelle verdeling van verbindingen in het hele lichaam (waardoor de beschikbaarheid wordt vergroot), het is de focus geworden van talrijk farmacologisch onderzoek.

Transfrays

Alle enzymen die reacties uitvoeren die de overdracht van een functionele groep impliceren, staan ​​bekend als transfrays. De enzymatische glycuronidatiereactie wordt gekatalyseerd door een bepaalde familie van transfrases die UDP-glucuronosiltrasferase (UGT) worden genoemd.

De genen die coderen voor UGT zijn gevonden in zowel complexe organismen als dieren en planten en bacteriën. Daarom had dit wijd verspreide metabolische proces in bacteriën kunnen zijn ontstaan ​​als een primitief mechanisme voor cellulaire eliminatie en uitscheiding.

Kan u van dienst zijn: Tafonomy: geschiedenis, behoud en fossiele verandering

Genetisch onderzoek is gekomen om aan te tonen dat in veel organismen de bank van verschillende UGT -isovormen wordt gecodeerd door genen waarvan de sequenties behoorlijk zijn bewaard in bacteriën, planten en dieren.

In feite kan een hele familie van verschillende UGT worden gecodeerd door een enkel gen dat in meerdere combinaties wordt gelezen om verschillende eiwitproducten te geven.

Glucuronilated verbindingen eliminatieroutes

Geven. Hierdoor wordt uw output buiten de cel gemeten door verspreide diffusiemechanismen, dat wil zeggen, het vereist de hulp van specifieke effluxtransporters.

De transportsnelheid van deze verbindingen buiten de cel bepaalt de snelheid waarmee het glucuronisatieproces wordt uitgevoerd. Hoge uitgangssnelheden zijn positief gerelateerd aan een toename van glucuronidatie.

Referenties

1. Devlin TM. (2004). Biochemie. Leerboek met klinische toepassingen. Derde editie, redactionele reverté s.NAAR.
2. Hodgon E. Inleiding tot biotransformatie (metabolisme). 2012; 53-72.
3. King CD, Green MD, Rios GR. De glucuronidatie van exogene en endogene verbindingen door stabiel expressie zaadrat en menselijke UDP-glucuronesyltransferase 1.1. Arch Biochem Biophys 1996; 332: 92-100.
4. Liston H Pharm D Markowitz J. Pharm D; Devane C Lindsay Pharm D. Drugglucuronidatie in klinische psychofarmacologie. Journal of Clinical Psychopharmacology. 2001; 21 (5): 500-515.
5. Sanchez RI, Kauffman FC. Regulatie van xenobiotisch metabolisme in de lever. Inzicht in toxicologie. 2010; 9: 109-128.