DOI: https://doi.org/10.18524/2307-4663.2018.2(42).130054

Карбоксилестерази гомогенатів травних залоз Rapana venosa

І. І. Романовська, О. В. Севастьянов, Є. А. Шестеренко, А. А. Крисько, Ю. А. Шестеренко, В. А. Топтиков

Анотація


Мета: Вивчити біохімічні і фізико-хімічні властивості карбоксилестераз гомогенатів стравохідної залози і гепатопанкреасу молюска Rapana venosa, особливості енантіоселективного ферментативного гідролізу естеру 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону, потенційного анксіолітичного і снодійного засобу. Методи: травні залози Rapana venosa гомогенізували і визначали вміст білка за методом Лоурі-Хартрі, естеразну активність за 1- і 2- нафтилацетатами. Ферментативний гідроліз естеру 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону проводили впродовж 2,5 год в розчині диметилсульфоксиду: Na-фосфатний буфер, 0,0167 М, рН 7,0, в об'ємних співвідношеннях 2:3, при температурі 37 ºC. Визначення енантіомерного надлишку здійснювали за допомогою високоефективної рідинної хроматографії, використовуючи систему SHIMADZU, що оснащена колонкою ChiraDex HR 5μm(4mm×250mm). Результати: Показано, що естеразна активність гомогенатів гепатопанкреасу і стравохідної залози за 2-нафтилацетатом, як субстратом, в 3,6 рази та в 6,7 рази більша, ніж за 1- нафтилацетатом, відповідно. Належність естераз в гомогенатах до родини карбоксилестераз підтверджена повним пригніченням їх активності селективним інгібітором карбоксилестераз ди-(п-нітрофеніл)-фосфатом (2,0 ммоль/дм3). Показано, що pH-оптимуми естеразної активності гомогенатів стравохідної залози і гепатопанкреасу становлять 7,5, і 5,5, відповідно. Встановлено особливості гідролізу естеру 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону, що каталізується карбоксилестеразами у складі гомогенатів травних залоз Rapana venosa. Показано переважне утворення R-енантіомеру субстрату (енантіомерний надлишок R-енантіомеру становив 42%). Висновки: Виявлена регіоселективність відносно 1-, 2-нафтилацетатів та енантіоселективність карбоксилестераз естеру 3-гідрокси-1,4-бенздіазепін-2-ону.


Ключові слова


карбоксилестераза; травні залози Rapana venosa; регіоселективність; енантіоселективність

Повний текст:

PDF

Посилання


Toptikov VA, Kovtun OO, Alexeeva TG. Morfolohiia ta fiziolohiia cherevonohoho molyuska Rapana venosa. Navchalno-metodychnyi posibnyk. – Odesa: Odeskyi natsionalnyi universytet imeni I.I. Mechnykova, 2014, 68 p.

Lapach SN, Chubenko AV, Babich PN. Statisticheskiye metody v medikobiologicheskikh issledovaniyakh s ispolzovaniyem Excel. – K.: Morion, 2000. – 320 p.

Shesterenko EA, Romanovskaya II, Sevastyanov OV, Andronati SA. Karboksilesterazy v enantioselektivnom sinteze organicheskikh soyedineniy. Biotechnologia Acta. 2013;6(1):9-21.

Calcaterra A, D’Acquarica I. The market of chiral drugs: Chiral switches versus de novo enantiomerically pure compounds. J. Pharm. Biomed. Anal. 2018;147:323-340.

Douhri H, Sayah F. The use of enzymatic biomarkers in two marine invertebrates Nereis diversicolor and Patella vulgata for the biomonitoring of Tangier's bay (Morocco). Ecotoxicol. Environ. Saf. 2009;72(2):P. 394-399.

Browne MA, Dissanayake A, Galloway TS. Organophosphorous biocides reduce tenacity and cellular viability but not esterase activities in a non-target prosobranch (limpet). Env. Pollution. 2015;203(4):P. 208-213.

Hartree EF. Determination of protein: a modification of the Lowry method, that gives a linear photometric response. Anal. Biochem. 1972;48(1):P. 422-427.

Hosokawa M. Structure and catalytic properties of carboxylesterase isozymes involved in metabolic activation of prodrugs. Molecules. 2008;13(2):412–431.

MacKenzie LA, Selwood AI, Marshall C. Isolation and characterization of an enzyme from the Greenshell™ mussel Perna canaliculus that hydrolyses pectenotoxins and esters of okadaic acid. Toxicon. 2012;60(3):406-419.

Mohie MK, Sharaf ED, Khalid AM et al. Colorimetric determination of simvastatin and lovastatin in pure form and in pharmaceutical formulations. Spectrochim. Acta, Part A. 2010;76:406-419.

Mozayani A, Raymon LP. Handbook of Drug Interactions. A сlinical and forensic guide. New York, Totowa: Humana Press Inc, 2004, 663 p.

Patel RN. Biocatalysis for synthesis of pharmaceuticals. Bioorg. Med. Chem. 2018;26(7):1252-1274.

Reguera P, Couceiro L, Fernandez N. A review of the empirical literature on the use of limpets Patella spp. (Mollusca: Gastropoda) as bioindicators of environmental quality. Ecotoxicol. Environ. Saf. 2018;48(2):593-600.

Shesterenko YeA, Romanovska II, Sevastyanov OV, Andronati SA, Pavlovsky VI, Yurpalova TA, Wicher B, Kravtsov VCh, Krysko AA. Enantioselective hydrolysis of 3-hydroxy-1,4-benzodiazepin-2-one esters by pig liver microsomes. J. Mol. Catal. B. Enzym. 2014;102:P. 27-33.

Toptikov VA, Totsky VN, Aleksieieva TG, Kovtun OA. Hydrolytic enzymes expressivity in different parts of the Rapana digestive system. Ukr. Biochem. J. 2016;88(3):5-17.

Toptikov VA, Alekseyeva TG, Kovtun OO. Hydrolytic enzymes in Rapana venosa digestive system. Saarbrüken: LAP LAMBERT Academi Publishing, 2017. 65 p.

Yang K, Lu X. Racemization kinetics of enantiomeric oxazepams: stereoselective hydrolysis of enantiomeric oxazepam 3-acetate in rat liver microsomes and brain homogenate. J. Pharm. Sci. 1989;78(10):789-795.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


Топтіков В. А., Ковтун О. О., Алексєєва Т. Г. Морфологія та фізіологія черевоногого молюска Rapana venosa. Навчально-методичний посібник. – Одеса: Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2014. – 68 с.

Лапач С. Н., Чубенко А. В., Бабич П. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. – К.: Морион, 2000. – 320 с.

Шестеренко Е. А., Романовская И. И., Севастьянов О. В., Андронати С.А. Карбоксилэстеразы в энантиоселективном синтезе органических соединений // Biotechnologia Acta. – 2013. – Т. 6, № 1. – С. 9–21.

Calcaterra A., D’Acquarica I. The market of chiral drugs: Chiral switches versus de novo enantiomerically pure compounds // J. Pharm. Biomed. Anal. –2018. – V. 147. – P. 323–340.

Douhri H., Sayah F. The use of enzymatic biomarkers in two marine invertebrates Nereis diversicolor and Patella vulgata for the biomonitoring of Tangier's bay (Morocco) // Ecotoxicol. Environ. Saf. –2009. – V. 72, № 2. – P. 394–399.

Browne M. A., Dissanayake A., Galloway T. S. Organophosphorous biocides reduce tenacity and cellular viability but not esterase activities in a nontarget prosobranch (limpet) // Env. Pollution. – 2015. – V. 203, № 4. – P. 208–213.

Hartree E. F. Determination of protein: a modification of the Lowry method, that gives a linear photometric response // Anal. Biochem. – 1972. – V. 48, № 1. – P. 422–427.

Hosokawa M. Structure and catalytic properties of carboxylesterase isozymes involved in metabolic activation of prodrugs // Molecules.– 2008. –V. 13, № 2. – P. 412–431.

MacKenzie L. A., Selwood A. I., Marshall C. Isolation and characterization of an enzyme from the Greenshell™ mussel Perna canaliculus that hydrolyses pectenotoxins and esters of okadaic acid // Toxicon. – 2012. – V. 60, № 3. – P. 406–419.

Mohie M. K., E. D. Sharaf, A. M. Khalid, et al. Colorimetric determination of simvastatin and lovastatin in pure form and in pharmaceutical formulations // Spectrochim. Acta, Part A . – 2010. – V. 76. – P. 406–419.

Mozayani А., Raymon L. P. Handbook of Drug Interactions. A сlinical and forensic guide. ¬New York, Totowa: Humana Press Inc, 2004. – 663 p.

Patel R. N. Biocatalysis for synthesis of pharmaceuticals // Bioorg. Med. Chem.– 2018. – V. 26, № 7. – P. 252–1274.

Reguera P., Couceiro L., Fernandez N. A review of the empirical literature on the use of limpets Patella spp. (Mollusca: Gastropoda) as bioindicators of environmental quality // Ecotoxicol. Environ. Saf. –2018. – V. 48, № 2. – P. 593–600.

Shesterenko Ye. A., Romanovska I. I., Sevastyanov O. V., Andronati S. A., Pavlovsky V. I., Yurpalova T. A., Wicher B., Kravtsov V. Ch. ,Krysko A. A. Enantioselective hydrolysis of 3-hydroxy-1,4-benzodiazepin-2-one esters by pig liver microsomes // J. Mol. Catal. B. Enzym. – 2014. – V. 102. – P. 27–33.

Toptikov V. A., Totsky V. N., Aleksieieva T. G., Kovtun O. A. Hydrolytic enzymes expressivity in different parts of the Rapana digestive system //Ukr. Biochem. J.– 2016, V. 88, № 3.– P. 5–17.

Toptikov V. A., Alekseyeva T. G., Kovtun O. O. Hydrolytic enzymes in Rapana venosa digestive system.– Saarbrüken: LAP LAMBERT Academi Publishing, 2017. – 65 p.

Yang K., Lu X. Racemization kinetics of enantiomeric oxazepams: stereoselective hydrolysis of enantiomeric oxazepam 3-acetate in rat liver microsomes and brain homogenate // J. Pharm. Sci. – 1989. – V. 78, № 10. – P. 789–795.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

ISSN 2076-0558 (Print); 2307-4663 (Online)

DOI 10.18524/2307-4663