Kurkumín (diferuloylmetan) je oranžovo-žlto sfarbená obsahová látka – sekundárny metabolit z rizomy (Curcuma longa L.), korenia (turmeric) často prítomného v prášku curry. Je to jeden z hlavných kurkuminoidov turmeric Curcuma longa L. Po stáročia bol kurkumín používaný v niektorých liečivých preparátoch, alebo ako korigens farby v potravinách. Ukázalo sa, že viaceré enzýmy, ktoré sú úzko spojené so zápalovým a nádorovým procesom, sú modulované kurkumínom. V tejto práci sú sumarizované výsledky inhibičného efektu kurkumínu a etanolického extraktu z Curcuma longa L. na aktivitu lipoxygenázy (LOX) z cytozolovej frakcie pľúc potkana. Stanovenie polohovej špecifity dioxygenácie kyseliny arachidónovej RP- and SP-HPLC metódou ukázalo, že v purifikovanom enzýmovom preparáte z cytozolovej frakcie pľúc potkana je prítomná špecifická forma lipoxygenázy preukazujúca 12/15-LOX duálnu špecifitu (s prevažujúcou 15-LOX aktivitou). Inhibičná aktivita kurkumínu a extraktu z Curcuma longa na aktivitu lipoxygenázy z cytozolovej frakcie pľúc potkana bola vyjadrená v percentách inhibície a hodnotách IC50. Vyjadrením kinetiky enzýmovej reakcie podľa Lineweaver-Burk za prítomnosti inhibítora sa zistilo, že kurkumín je kompetitívny inhibítor 12/15- LOX z cytozolovej frakcie pľúc potkana.
Curcumin (diferuloylmethane) is an orange-yellow secondary metabolic compound from the rhizome of turmeric (Curcuma longa L.), a spice often found in curry powder. It is one of the major curcuminoids of turmeric. For centuries, curcumin has been used in some medicinal preparations or as a food colouring agent. A variety of enzymes that are closely associated with inflammation and cancer were found to be modulated by curcumin. This paper summarized the results of the inhibitory effect of curcumin and a Curcuma longa L. ethanolic extract on lipoxygenase from the rat lung cytosolic fraction. The positional specificity determination of arachidonic acid dioxygenation by RP- and SP-HPLC methods showed that in a purified enzyme preparation from the rat lung cytosol the specific form of lipoxygenase (LOX) is present exhibiting 12/15-LOX dual specificity (with predominant 15-LOX activity). The inhibitory activity of curcumin and Curcuma longa extract on LOX from cytosolic fraction of rat lung was expressed in the percentage of inhibition and as IC50. Lineweaver-Burk plot analysis has indicated that curcumin is the competitive inhibitor of 12/15 LOX from the rat lung cytosolic fraction.
- MeSH
- antioxidancia MeSH
- Curcuma chemie MeSH
- inhibiční koncentrace 50 * MeSH
- krysa rodu rattus MeSH
- kurkumin * chemie izolace a purifikace MeSH
- lipoxygenasy * chemie MeSH
- rostlinné extrakty chemie izolace a purifikace MeSH
- spektrofotometrie ultrafialová metody přístrojové vybavení využití MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie metody přístrojové vybavení využití MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- krysa rodu rattus MeSH
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
Acylový zvyšok mastnej kyseliny je hlavnou štrukturálnou zložkou prakticky všetkých lipidov, čím predstavuje jednu zo základných funkčných skupín týchto molekúl. Mastné kyseliny (FAs) sa vzájomne líšia dĺžkou reťazca, počtom násobných väzieb a pozíciou násobnej väzby v reťazci. Podľa počtu násobných väzieb v polynenasýtenej FA (PUFAs) možno rozlíšiť mononenasýtené FAs (MUFAs) a polynenasýtené FAs (PUFAs). V živých bunkách predstavujú PUFAs dominantný substrát pre tvorbu biologicky aktívnych zlúčenín – oktadekanoidov, eikosanoidov a dokosanoidov – klasifikovaných ako oxylipíny alebo PUFAnoidy. Predložená prehľadová práca sa sústreďuje len na skupinu PUFAnoidov, ktorých biologické účinky zahŕňajú “pozitívny efekt” pre bunku. Skupina omega-3 PUFAnoidov pozostáva z lipoxínov, resolvínov a protektínov. Všetky tieto biologicky aktívne lipidy sú prednostne formované metabolickou cestou prostredníctvom LOX. Predstavujú časť bunkových mechanizmov, ktoré prispievajú k odstráneniu zápalových buniek a k obnove integrity tkanív. Nový prístup k protizápalovým modelom je orientovaný na duálnu COX/LOX-inhibíciu a stimuláciu tvorby ochranných eikosanoidov a dokosanoidov, a na ich dôležitý terapeutický potenciál pri riadení molekulárnych mechanizmov v rámci chronických zápalových procesov.
The fatty acyl structure represents the major lipid building block of practically all lipids and therefore is one of the most fundamental categories of these molecules. Fatty acids (FAs) differ particularly in their chain length, number of double bonds and position of the bonds in the chain. The number of double bonds in the unsaturated molecule of FA distinguishes monounsaturated FAs (MUFAs) and polyunsaturated FAs (PUFAs). In the living cell PUFAs represent the dominant substrates for the formation of biologically active compounds – octadecanoids, eicosanoids and docosanoids – classified as oxylipins or as PUFAnoids. The present review focuses only on the groups of PUFAnoids which biological activities comprise a “positive effect” for the cell. This group of omega-3 PUFAnoids consists of lipoxins, resolvins and protectins. All these biologically active lipids are formed mainly in the LOX-pathway. They are part of the cell mechanisms that contribute to the removal of inflammatory cells and restoration of tissue integrity. A new approach to an optimal anti-inflammatory model shows orientation to the dual COX/LOX-inhibition and the stimulation of the protective eicosanoids and docosanoids formation and its considerable therapeutic potential in managing of molecular mechanisms of chronic inflammatory processes.
- Klíčová slova
- resolvins, protectins,
- MeSH
- aktivní transport MeSH
- chronická nemoc farmakoterapie MeSH
- farmakokinetika MeSH
- ikosanoidy * terapeutické užití MeSH
- inhibitory cyklooxygenasy 2 metabolismus MeSH
- inhibitory lipoxygenas metabolismus MeSH
- kyseliny mastné omega-3 metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- lipoxiny * metabolismus MeSH
- membránové lipidy MeSH
- zánět * farmakoterapie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Leukotriény (LT), zahŕňajúce cysteinyl LT a LTB4, sú významné lipidové mediátory zúčastňujúce sa signalizácie v mnohých zápalových procesoch. Proces premeny kyseliny arachidónovej na leukotriény môžeme označovať ako leukotriénovú cestu. Kľúčovým enzýmom je 5-lipoxygenáza – dioxygenáza s nehémovo viazaným centrálnym iónom železa, ktorý v katalytickom komplexe s membránovým 5-lipoxygenázu aktivujúcim proteínom tvorí 5-hydroperoxyeikozatetraénovú kyselinu. V ďalších krokoch sa zapájajú leukotrién A4-hydroláza alebo leukotrién C4-syntáza. Vďaka pokroku z posledných rokov v oblasti röntgenovej štruktúrnej analýzy a odhalenia 3D štruktúry biokatalyzátorov, najmä ich aktívnych centier, sa vývoj nových liečiv výrazne urýchlil. Tento zložitý enzymaticky kontrolovaný proces ponúka viacero možností modulácie a predstavuje tak nové prístupy nielen k liečbe typických zápalových ochorení, ale aj v terapii aterosklerózy a nádorových ochorení.
Leukotrienes (LT), namely cysteinyl LT and LTB4, are potent lipid mediators taking part in the signal pathways of many inflammatory processes. The arachidonic acid transformation into leukotrienes can be signed as the leukotriene pathway. The key enzyme is 5-lipoxygenase, a dioxygenase containing a nonheme-bound ferric central ion, which in the catalytic complex with 5-lipoxygenase activating protein forms 5-hydroperoxyeicosatetraenoic acid. In the next steps this process involves leukotriene A4- -hydrolase or leukotriene C4-synthase. According to the progress in recent years in the area of X-ray structural analysis and revealed 3D structure of these biocatalysts, especially their active sites, the development of new drugs markedly accelerated. This complicated enzymatically controlled process offers several possibilities of modulation and presents new approaches to the treatment of typical inflammatory diseases as well as in the therapy of atherosclerosis and cancer.
- MeSH
- anafylaxe MeSH
- arachidonát-5-lipoxygenasa MeSH
- ateroskleróza diagnóza MeSH
- časná detekce nádoru MeSH
- časná diagnóza MeSH
- leukotrieny MeSH
- lidé MeSH
- receptory spřažené s G-proteiny MeSH
- zánět diagnóza MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- přehledy MeSH
Lipoxygenázy (LOX) tvoria rodinu lipidy peroxidujúcich enzýmov, ktoré katalýzou reakcie achirálnych polynenasýtených mastných kyselín s kyslíkom tvoria chirálne peroxidové produkty vysokej polohovej a priestorovej izomérnej čistoty. Štyri násobné väzby kyseliny arachidónovej, hlavného substrátu živočíšnych LOX, predstavujú miesta pre širokú škálu enzymatických modifikácií umožňujúcich vznik eikozanoidov ako unikátnych molekúl s biologickým významom. V rámci práce bola cytoplazmová LOX z pľúcneho tkaniva potkana izolovaná a purifikovaná do 40-násobného prečistenia kombináciou hydrofóbnej a gélovej chromatografie. Vznikajúce polohové hydroxy–izoméry mastných kyselín boli podrobené separácii na nepolárnom systéme (RP-HPLC) a identifikácii na polárnom adsorbente (SP-HPLC). U purifikovaného enzýmu bola dokázaná duálna polohová špecificita produkciou 12- a 15-HETE v pomere 1,0 : 1,38, ktorá zodpovedá spektru produktov cicavčej 15-LOX-1.
Lipoxygenases (LOX) represent a family of lipid peroxidising enzymes which catalyse the reaction of achiral polyunsaturated fatty acids by oxygen forming chiral peroxide products possessing high positional stereospecific purity. The four double bonds of arachidonic acid, the main substrate of animal LOX, present the position for a wide range of enzymatic modifications enabling eicosanoid creation, unique molecules with biological significance. In this study, lipoxygenase from rat lung cytoplasma was isolated and purified to 40-fold by combining hydrophobic and gel chromatography. The forming positional specific fatty acid hydroxyl-isomers were separated on a nonpolar system (RP-HPLC) and identified on a polar adsorbent (SP-HPLC). In the purified enzyme, dual positional specificity was demonstrated by the production of 12- and 15-HETE in the ratio of 1,0 : 1,38, which responds to the product spectrum of mammalian 15-LOX-1.
