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

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

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.

Об авторах

Ю. В. Абаленихина

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

А. В. Щулькин

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

А. А. Сеидкулиева

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

Е. Д. Рокунов

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

Ф. Т. Гаджиева

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

Е. Н. Якушева

Рязанский государственный университет им. академика И.П. Павлова

Email: abalenihina88@mail.ru
Россия, 390026, Рязань

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 файлы


© Ю.В. Абаленихина, А.В. Щулькин, А.А. Сеидкулиева, Е.Д. Рокунов, Ф.Т. Гаджиева, Е.Н. Якушева, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».