1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Молекулярная биология
  4. T. 57, № 5, 2023

Молекулярная биология, 2023, T. 57, № 5, стр. 853-862

Механизм бимодального воздействия DL-бутионинсульфоксимина на конститутивный рецептор андростана и Х-рецептор прегнана in vitro

Ю. В. Абаленихина a, *, А. В. Щулькин a, А. А. Сеидкулиева a, Е. Д. Рокунов a, Ф. Т. Гаджиева a, Е. Н. Якушева a

a Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова
390026 Рязань, Россия

* E-mail: abalenihina88@mail.ru

Поступила в редакцию 04.12.2022
После доработки 03.03.2023
Принята к публикации 29.03.2023

Аннотация

Конститутивный рецептор андростана (CAR) и Х-рецептор прегнанa (PXR) – ядерные рецепторы, участвующие в регуляции транскрипции генов ферментов биотрансформации и экскреции эндо- и ксенобиотиков. Изучено влияние и механизмы действия DL-бутионинсульфоксимина (БСО, ингибитор γ-глутамилцистеин-синтетазы) на продукцию CAR и PXR в клетках линии Сасо-2. БСО использовали в концентрациях 1–500 мкМ при длительности воздействия 24 и 72 ч. Образование активных форм кислорода (АФК) определяли, используя флуоресцентные зонды MitoTracker Red CM-H2 XRos. Цитотоксичность БСО анализировали с помощью МТТ-теста. Относительное количество CAR и PXR оценивали методом вестерн-блотинга. Обработка клеток БСО (24 ч в концентрации 10, 50 и 100 мкМ; 72 ч – в концентрации 50, 100 мкМ) увеличивала образование АФК. При этом БСО в концентрации 500 мкМ снижал жизнеспособность клеток при всех сроках воздействия. Относительное количество CAR возрастало при обработке клеток БСО (50 и 100 мкМ) в течение 24 ч, в концентрации 10, 50 мкМ в течение 72 ч. Количество PXR повышалось при инкубации с БСО 50 мкМ – в течение 72 ч, а при 100 и 500 мкМ в течение и 24, и 72 ч. Установлено, что совместное применение БСО (24 ч, 50 мкМ; 10 и 50 мкМ, 72 ч) и глутатиона подавляет индукцию CAR, тогда как воздействие БСО в концентрации 50 и 100 мкМ в течение 72 ч подавляло продукцию PXR. Внесение 1 мМ глутатиона в среду культивирования клеток вместе с БСО (100 и 500 мкМ (24 ч) и 500 мкМ (72 ч)) не влияло на относительное количество PXR, а на количество CAR – при концентрации 100 мкМ (24 ч) и 50 и 100 мкМ (72 ч). Таким образом, БСО может как индуцировать продукцию CAR и PXR за счет повышения уровня свободных радикалов и развития окислительного стресса, так и действовать как ксенобиотик.

Ключевые слова: конститутивный рецептор андростана, Х-рецептор прегнана, DL-бутионинсульфоксимин, клетки линии Сасо-2

Список литературы

  1. Gao J., Xie W. (2010) Pregnane X receptor and constitutive androstane receptor at the crossroads of drug metabolism and energy metabolism. Drug. Metab. Dispos. 38(12), 2091‒2095.

  2. Lemmen J., Tozakidis I.E.P., Bele P., Gala H. (2013) Constitutive androstane receptor upregulates Abcb1 and Abcg2 at the blood–brain barrier after CITCO a-ctivation. Brain Res. 1501, 68‒80.

  3. Slosky L.M., Thompson B.J., Sanchez-Covarrubias L., Zhang Y., Laracuente M.L., Vanderah T.W., Ronaldson P.T., Davis T.P. (2013) Acetaminophen modulates P-glycoprotein functional expression at the blood-brain barrier by a constitutive androstane receptor-dependent mechanism. Mol. Pharmacol. 84(5), 774‒786.

  4. Li Y., Wang Q., Yao X., Li Y. (2010) Induction of CYP3A4 and MDR1 gene expression by baicalin, baicalein, chlorogenic acid, and ginsenoside Rf through constitutive androstane receptor- and pregnane X receptor-mediated pathways. Eur. J. Pharmacol. 640(1‒3), 46‒54.

  5. Daujat-Chavanieu M., Gerbal-Chaloin S. (2020) Regulation of CAR and PXR expression in health and disease. Cells. 9, 2395.

  6. Yang H., Wang H. (2014) Signaling control of the constitutive androstane receptor (CAR). Protein Cell. 5(2), 113–123.

  7. Lynch C., Pan Y., Li L., Heyward S., Moeller T., Swaan P.W., Wang H. (2014) Activation of the constitutive androstane receptor inhibits gluconeogenesis without affecting lipogenesis or fatty acid synthesis in human hepatocytes. Toxicol. Appl. Pharmacol. 279(1), 33‒42.

  8. Scopino K., Dalgarno C., Nachmanoff C., Krizanc D., Thayer K.M., Weir M.P. (2021) Arginine methylation regulates ribosome CAR function. Int. J. Mol Sci. 22(3), 1335.

  9. Chen T., Chen Q., Xu Y., Zhou Q., Zhu J., Zhang H., Wu Q., Xu J., Yu C. (2011) SRC-3 is required for CAR-regulated hepatocyte proliferation and drug metabolism. J. Hepatol. 56(1), 210‒217.

  10. Chen T., Laurenzana E.M., Coslo D.M., Chen F., Omiecinski C.J. (2014) Proteasomal interaction as a critical activity modulator of the human constitutive androstane receptor. Biochem. J. 458(1), 95‒107.

  11. Timsit Y.E., Negishi M. (2014) Coordinated regulation of nuclear receptor CAR by CCRP/DNAJC7, HSP70 and the ubiquitin-proteasome system. PLoS One. 9(5), e96092.

  12. Щулькин А.В., Абаленихина Ю.В., Сеидкулиева А.А., Рябков А.Н., Якушева Е.Н. (2021) Индукция конститутивного андростанового рецептора при развитии окислительного стресса. Бюлл. эксп. биологии и медицины. 171(5), 588‒591.

  13. Абаленихина Ю.В., Судакова Е.А., Слепнев А.А., Сеидкулиева А.А., Ерохина П.Д., Щулькин А.В., Якушева Е.Н. (2022) Функционирование прегнан Х рецептора в условиях окислительного стресса. Биол. мембраны. 39(2), 107‒115.

  14. Абаленихина Ю.В., Щулькин А.В., Сеидкулиева А.А., Правкин С.К., Якушева Е.Н. (2022) Регуляция конститутивного андростанового рецептора в клетках линии Сасо-2 при моделировании окислительного стресса in vitro. Биомед. химия. 68(4), 297‒301.

  15. Абаленихина Ю.В., Судакова Е.А., Сеидкулиева А.А., Щулькин А.В., Якушева Е.Н. (2022) Влияние донора оксида азота S-нитрозоглутатиона на экспрессию конститутивного андростанового рецептора. Журн. эволюционной биохимии и физиологии. 58(5), 1341‒1352.

  16. Haddad J.J. (2001) L-Buthionine-(S,R)-sulfoximine, an irreversible inhibitor of gamma-glutamylcysteine synthetase, augments LPS-mediated pro-inflammatory cytokine biosynthesis: evidence for the implication of an IkappaB-alpha/NF-kappaB insensitive pathway. Eur. Cytokine. 12(4), 614‒624.

  17. Rao R.K., Li L., Baker R.D., Baker S.S., Gupta A. (2000) Glutathione oxidation and PTPase inhibition by hydrogen peroxide in Caco-2 cell monolayer. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 279(2), 332‒340.

  18. Tolosa L., Donato M.T., Gómez-Lechón M.J. (2015) General cytotoxicity assessment by means of the MTT assay. Methods Mol. Biol. 1250, 333‒348.

  19. Boschi-Muller S, Azza S., Sanglier-Cianferani S., Talfournier F., Van Dorsselear A., Branlant G. (2000) A sulfenic acid enzyme intermediate is involved in the catalytic mechanism of peptide methionine sulfoxide reductase from Escherichia coli. J. Biol. Chem. 275(46), 35908‒35913.

  20. Ellman G.L. (1959) Tissue sulfhydryl groups. Arch. Biochem. Biophys. 82(1), 70‒77.

  21. Bradford M.M. (1976) A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein–dye binding. Anal. Biochem. 7(72), 248‒254.

  22. Абаленихина Ю.В., Щулькин А.В., Мыльников П.Ю., Рокунов Е.Д., Якушева Е.Н. (2022) Механизмы регуляции Р-гликопротеина в условиях экзогенного и эндогенного окислительного стресса in vitro. Acta Naturae. 14(3), 69‒78.

  23. Forman H.J., Zhang H., Rinna A. (2009) Glutathione: overview of its protective roles, measurement, and biosynthesis. Mol. Aspects Med. 30(1–2), 1‒12.

  24. Usta M., Wortelboer H.M., Vervoort J., Boersma M.G., Rietjens I.M., van Bladeren P.J., Cnubben N.H. (2007) Human glutathione S-transferase-mediated glutathione conjugation of curcumin and efflux of these conjugates in Caco-2 cells. Chem. Res. Toxicol. 20(12), 1895‒1902.

  25. Schumacher F., Neuber C., Finke H., Nieschalke K., Baesler J., Gulbins E., Kleuser B. (2017) The sphingosine 1-phosphate breakdown product, (2E)-hexadecenal, forms protein adducts and glutathione conjugates in vitro. J. Lipid Res. 58(8), 1648‒1660.

  26. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. (2009) Система глутатиона I. Синтез, транспорт, глутатионтрансферазы, глутатионпероксидазы. Биомед. химия. 55(3), 255‒277.

  27. Drew R., Miners J.O. (1984) The effects of buthionine sulphoximine (BSO) on glutathione depletion and xenobiotic biotransformation. Biochem. Pharmacol. 33(19), 2989‒2994.

  28. Cherian M.T., Chai S.C., Chen T. (2015) Small-molecule modulators of the constitutive androstane receptor. Exp. Opin. Drug Metab. Toxicol. 11(7), 1099‒1114.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Молекулярная биология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал