Μελέτη της αλληλεπίδρασης του ενζύμου S-μεταφοράση του γλουταθείου από Schistosoma japonica με ξενοβιοτικές ενώσεις

Abstract

Οι S-μεταφοράσες του γλουταθείου (GSTs) είναι ένζυμα που συμμετέχουν στην αδρανοποίηση τοξικών ενδογενών ή εξωγενών ενώσεων (ηλεκτρονιόφιλες ενώσεις), μέσω της δημιουργίας ομοιοπολικού συμπλόκου μεταξύ αυτών και του γλουταθείου (GSH). Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε το ένζυμο GST από Schistosoma japonica (SjGST). Εξετάστηκε κατά πόσο η ενζυμική δραστικότητα του ενζύμου GST επηρεάζεται από 57 διαφορετικές ξενοβιοτικές ενώσεις σε συγκεκριμένη συγκέντρωση. Διαπιστώθηκε ότι επέρχεται μεγαλύτερη μείωση της ενζυμικής δραστικότητας από την ομάδα των ενώσεων, οι οποίες ανήκουν στις τριαζινο-χρωστικές. Επιπροσθέτως, μελετήθηκε η επίδραση δομικών θραυσμάτων της τριαζινο-χρωστικής cibacron blue 3GA (CB3GA). Διαπιστώθηκε ότι όλο το μόριο της χρωστικής CB3GA, είναι αναγκαίο για ισχυρή αναστολή. Τέλος πραγματοποιήθηκε κινητική ανάλυση των δύο επικρατέστερων ενώσεων, ως προς το γλουταθείο (GSH) και το 1-χλωρο-2,4-δινιτροβενζόλιο (CDNB), και διαπιστώθηκε οτι η CB3GA αλληλεπιδρά στο ίδιο ενζυμικό κέντρο που επιδρά και το CDNB.

Glutathione transferases (GSTs, EC 2.5.1.18) comprise a large family of glutathione binding enzymes that catalyse the conjugation of GSH with a variety of hydrophobic electrophiles through the formation of a thioether bond. The enzymes offer protection against toxic xenobiotics and by-products of oxidative metabolism. In addition to their catalytic activities plant GSTs are also involved in the response to different biotic and abiotic stresses, and can be specifically induced in response to a variety of stimuli, such as pathogens and chemicals. In the present study, the binding of non-substrate xenobiotic compounds (herbicides, insecticides and triazine dyes) to GST from Schistosoma japonica (SjGST) was investigated by employing kinetic inhibition studies and affinity labeling experiments. Triazine dyes behave as strong inhibitors. In particular, the reactive dichlorotriazine dye Vilmafix blue A-R (VBAR) acts as affinity label for SjGST and binds specifically and irreversibly to the enzyme (k3 = 0,036 min-1 και KD = 1,05 μΜ) at a distinct site near the substrate binding site. The monochlorotriazine dye Cibacron blue 3GA (CB3GA) behaves as a reversible inhibitor (IC50 = 0,057 μM). Kinetic inhibition studies, as well as IC50 determinations were employed to assess the ability of the structural fragments of the triazine dye Cibacron blue 3GA to act as affinity ligands for SjGST.