Mechanism of inhibition of cytochrome P4501A1 associated 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) activity and glutathione S-transferase (GST) activities in fish liver by phenolic compounds/flavonoids
Fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin balık karaciğerindeki sitokrom P4501A1?e bağlı 7-etoksiresorufin O-deetilaz (EROD) ve glutatyon S-transferaz (GST) aktiviteleri üzerindeki inhibisyon mekanizması
- Tez No: 269532
- Danışmanlar: PROF. DR. EMEL ARINÇ, PROF. DR. MERAL YÜCEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Biyokimya, Biyoloji, Biochemistry, Biology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyoloji Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 154
Özet
Flavonoidler meyvelerde, sebzelerde ve bitkilerden elde edilen içeceklerde mevcut olup sağlık teşvik edici, hastalık önleyici diyet takviyeleri olarak tanımlanmıştır ve kanser önleyici aktiviteleri bulunmaktadır. Flavonoidlerin kanser koruyucu etkileri, ksenobiyotik metabolize eden enzimlerin aktivitelerini modüle ederek ksenobiyotiklerin karsinojenitesini azaltmaya dayalı mekanizmayı da içeren birçok çeşitli mekanizmaya atfedilmiştir. Sitokrom P4501A1 (CYP1A1) pro-kanserojenlerin aktivasyonundan sorumlu olduğu bilinen bir faz I enzimidir. Glutatyon S-Transferaz (GST) büyük ölçüde kanserojen detoksifikasyonundan sorumlu olan bir faz II enzimidir. Bu çalışmada, balık CYP1A1 ve GST aktivitelerinin fenolik bileşikler/flavonoidler tarafından inhibisyon mekanizmasının araştırılması amaçlanmıştır. Bu etkileri incelemek üzere, İzmir Körfezinin oldukça kirli noktalarından toplanan ve yüksek CYP1A1 düzeyi gösteren kefal balığı (Liza saliens) kullanılmıştır. Kullanılan flavonoidle birlikte inhibisyon derecesindeki farklılıklara rağmen, kullanılan tüm fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin hem CYP1A1 bağımlı 7-etoksiresorufin O-deetilaz (EROD) aktivitesi hem de GST enzim aktiviteleri üzerindeki rolü inhibe edici olarak bulunmuştur. Test edilen flavonoidlerden, CYP1A1 bağımlı EROD aktivitesinin en etkili inhibitörü kuersetin olarak bulunmuştur. Fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin CYP1A1 bağımlı EROD aktivitesini inhibe etmekteki etkinlik sırası quercetin > resveratrol > narinjenin > hesperidin > rutin şeklindedir. IC50 değerleri sırasıyla 1.32 µM, 3.59 µM, 9.78 µM, 98.5 µM and 0.64 mM olarak bulunmuştur. Kuersetin, resveratrol, hesperidin ve rutinin EROD aktivitesini yarışmacı şekilde inhibe ettiği bulunmuştur, öte yandan narinjeninin EROD aktivitesini yarışmacı olmayan biçimde inhibe ettiği bulunmuştur. Kuersetin, resveratrol, narinjenin, hesperidin ve rutin için inhibisyon sabiti (Ki) değerleri Dixon grafiğinden sırasıyla 0.12 µM, 0.67 µM, 2.63 µM, 18 µM and 0.1 mM olarak hesaplanmıştır.GST enzim aktivitesi çalışmalarında, kullanılan tüm fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin hem total GST hem de GST-Mu aktiviteleri üzerindeki etkileri inhibe edici olarak bulunmuştur. Test edilen flavonoidlerden, total GST aktivitesinin en etkili inhibitörü resveratrol olarak bulunmuştur. Fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin total GST aktivitesini inhibe etmekteki etkinlik sırası resveratrol > quercetin > rutin > narinjenin > hesperidin şeklindedir. IC50 değerleri sırasıyla 7.1 µM, 24.5 µM, 89 µM, 116 µM and 118 µM olarak bulunmuştur. Resveratrol, kuersetin ve hesperidinin total GST aktivitesini yarışmacı şekilde inhibe ettiği bulunmuştur, öte yandan rutin ve narinjenin total GST aktivitesini karışık biçimde inhibe ettiği bulunmuştur. Resveratrol, quercetin, hesperidin, narinjenin ve rutin için Ki değerleri Dixon grafiğinden sırasıyla 3.2 µM, 12.5 µM, 45 µM, 128 µM ve 150 µM olarak hesaplanmıştır. GST-Mu aktivitesi durumunda, en etkili inhibitor rutin olarak bulunmuştur. Fenolik bileşiklerin/flavonoidlerin GST-Mu aktivitesini inhibe etmekteki etkinlik sırası rutin > resveratrol > quercetin > narinjenin > hesperidin şeklindedir. IC50 değerleri sırasıyla 66.5 µM, 72.3 µM, 113.5 µM, 135.5 µM ve 196 µM olarak bulunmuştur.Sonuç olarak bu çalışma, flavonoidlerin kefal CYP1A1 bağımlı EROD aktivitesinin ve GST aktivitelerinin etkin inhibitörleri olduğunu göstermektedir. İlaç metabolize eden enzimler kanserojenleri etkin veya etkisiz hale getirdiğinden, bu enzimlerin flavonoidler tarafından modülasyonu sağlık açısından önemlidir. Ksenobiyotik metabolize eden CYP1 ailesinin kanserojenlerin aktivasyonundaki ve kemoteröpatiklerin etkisizleştirilmesindeki potansiyel rolü bu enzimlerin inhibe edilmesinin potansiyel teröpatik fayda sağlayacağını ileri sürmektedir. Bu çalışmanın sonuçları, flavonoidlerin kanserojen aktivasyonuna katıldığı bilinen CYP1A1 gibi enzimleri inhibe ederek kanserojen oluşumunu azaltıp malignant transformasyonu önlemeye katılabileceği hipotezini desteklemektedir.
Özet (Çeviri)
Flavonoids, present in fruits, vegetables and beverages derived from plants, have been described as health-promoting, disease-preventing dietary supplements, and have activity as cancer preventive agents. The cancer protective effects of flavonoids have been attributed to a wide variety of mechanisms, including modulating enzyme activities resulting in the decreased carcinogenicity of xenobiotics. Cytochrome P4501A1 (CYP1A1) is a Phase I enzyme which is known to be involved in the activation of procarcinogens and Glutathione S-Transferase (GST) is a Phase II enzyme which is largely responsible for the detoxification of carcinogens. In this study, it was aimed to investigate the mechanisms of inhibition of CYP1A1 and GST activities of fish by phenolic compounds/flavonoids. Leaping mullet (Liza saliens), captured from highly polluted sites of İzmir Bay, expressing high levels of CYP1A, were used in order to investigate these effects. It was demonstrated that all of the phenolic compounds/flavonoids used, exert an inhibitory effect on both CYP1A1 associated 7-Ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity and GST activities of fish, although the degree of inhibition was varied with the flavonoid used. Of the flavonoids tested, the most potent inhibitor of CYP1A1 associated EROD activity was found to be quercetin. The potency of the phenolic compounds/flavonoids to inhibit CYP1A1 associated EROD activity follow the sequence of quercetin > resveratrol > naringenin > hesperidin > rutin with IC50 values of 1.32 µM, 3.59 µM, 9.78 µM, 98.5 µM and 0.64 mM respectively. Quercetin, resveratrol, hesperidin and rutin were found to inhibit EROD activity in a competitive manner, on the other hand, naringenin was found to inhibit EROD activity in a non-competitive manner. Inhibition constant (Ki) values of quercetin, resveratrol, naringenin, hesperidin and rutin were calculated from Dixon plots as 0.12 µM, 0.67 µM, 2.63 µM, 18 µM and 0.1 mM, respectively.In the case of GST enzyme, it was demonstrated that all of the phenolic compounds/flavonoids used, exert an inhibitory effect on both total GST and GST-Mu activities of fish. Of the flavonoids tested, the most effective inhibitor of total GST activity was found to be resveratrol. The potency of the phenolic compounds/flavonoids to inhibit total GST activity follow the sequence of resveratrol > quercetin > rutin > naringenin > hesperidin with IC50 values of 7.1 µM, 24.5 µM, 89 µM, 116 µM and 118 µM respectively. Resveratrol, quercetin and hesperidin were found to inhibit total GST activity in a competitive manner, on the other hand, rutin and naringenin were found to inhibit GST activity in a mixed type manner. Ki values of resveratrol, quercetin, hesperidin, naringenin and rutin were calculated from Dixon plots as 3.2 µM, 12.5 µM, 45 µM, 128 µM and 150 µM respectively. In the case of GST-Mu activity, the most potent inhibitor was found to be rutin. The potency of the phenolic compounds/flavonoids to inhibit GST-Mu activity follow the sequence of rutin > resveratrol > quercetin > naringenin > hesperidin with IC50 values of 66.5 µM, 72.3 µM, 113.5 µM, 135.5 µM and 196 µM, respectively.In conclusion, this study indicated that flavonoids were the strong inhibitors of CYP1A1 associated EROD activity and GST activities of mullet liver. The modulation of drug-metabolizing enzymes by flavonoids is important in terms of human health, since these enzymes can activate or inactivate carcinogens. The potential role of xenobiotic metabolizers CYP1 family in the activation of carcinogens and inactivation of chemotherapeutics suggests a potential therapeutic benefits in inhibiting these enzymes. The results of the present study support the hypothesis that flavonoids may be involved in the prevention of malignant transformation, by reducing the formation of carcinogens through inhibition of enzymes such as CYP1A1 which is known to be involved in carcinogen activation.
Benzer Tezler
- CYP1A1'in doğal polifenoller tarafından inhibisyonunun in vitro ve moleküler modelleme çalışmaları ile incelenmesi
Assessment of CYP1A1 Inhibition by Natural Polyphenols Applying in vitro and Molecular Docking Studies
DOĞUKAN MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyokimyaPamukkale ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞEVKİ ARSLAN
PROF. DR. ALAATTİN ŞEN
- Inhibition characteristics of yeast cytochrome nadphoxidoreductase and human cyp 1a1/1b1 with variouschemical and plant compounds
Başlık çevirisi yok
BUĞRAHAN GÜLTEKİN
- Investigation of controlled modifications on glycation tendency of proteins
Kontrollü modifikasyonların proteinlerin glikasyon davranışı üzerine etkilerinin incelenmesi
HALİSE GÜL AKILLIOĞLU
Doktora
İngilizce
2016
Gıda MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VURAL GÖKMEN
- Difteri Toksini etkisinde K562 ve HL-60 hücrelerinde programlanmış hücre ölümü (apoptoz) sürecinde rol alan bazı proteinlerin mRNA düzeyinde gen ekspresyon oranlarının belirlenmesi ve karşılaştırılması.
Determination and comparison of mRNA level gene expression rates of several proteins which play role in programmed cell death (apoptosis) in DT exposed K562 and HL-60 cells.
BAŞAR OKU
- Fare aortasında karbon monoksit aracılı vasküler yanıtlar ve diğer gazotransmiterler ile ilişkisi
Başlık çevirisi yok
ÖZLEM ÖZEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
BiyomühendislikEge ÜniversitesiFarmakoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖNEN ÖZŞARLAK SÖZER
DOÇ. DR. EMİNE KEMİKLİOĞLU