Molecular mechanisms of cellular signaling pathways quinone-mediated regulation
Abstract
Quinones induce reactive oxygen species production and interact with SH-groups of biological molecules resulting in the change of cellular redox state, proteinkinases, phosphatases and transcription factors activity. The efficiency of quinone impact on cell functioning depends on the intracellular state parameters, structure pequliarities and physicochemical properties of these compounds. The recent data about molecular mechanisms of cellular signaling pathways regulation by quinone has been reviewed.
About the Authors
N. G. Krylova
Белорусский государственный университет
Belarus
Belarus
T. A. Kulahava
Белорусский государственный университет
Belarus
Belarus
G. N. Semenkova
Белорусский государственный университет
Belarus
Belarus
O. I. Shadyro
Белорусский государственный университет
Belarus
Belarus
S. N. Cherenkevich
Белорусский государственный университет
Belarus
Belarus
References
1. Nowicka B., Kruk J. // Biochim. Biophys. Acta. 2010. Vol. 1797. P. 1587-1605.
2. Valko M., Leibfritz D., Moncol J. et al. // J. Telser. Internat. J. Biochem. Cell Biol. 2007. Vol. 39. P. 44-84.
3. Navarro J., Obrador E., Carretero J. et al. // Free Radic. Biol. Med. 1999. Vol. 26. P. 410-418.
4. Мартинович Г. Г., Черенкевич С. Н. Оксилительно-восстановительные процессы в клетках. Мн., 2006.
5. Ollinger K., Kägedal K. // Subcellular Biochemistry. 2002. Vol. 36. P. 151-168.
6. Siegel D., Reigan P., Ross D. // Advances in Bioactivation Research. 2008. Vol. 9. P. 1-29.
7. Criddle D. N, Gillies S., Baumgartner-Wilson H. K. et al. // J. Biol. Chem. 2006. Vol. 281. P. 40485-40492.
8. Gutierrez P. L. // Frontiers in Bioscience. 2000. Vol. 5. P. d629-638.
9. Klaus V., Hartmann T., Gambini J. et al. // Archives Biochem. Biophys. 2010. Vol. 496. P. 93-100.
10. Bindoli A., Rigobello M. P., Deeble D. J. // Free Rad. Biol. Med. 1992. Vol. 13. P. 391-405.
11. Chatrou M., Winckers K., Hackeng T. M. et al. // Blood Rev. 2012. Vol. 26. P. 155-166.
12. Ernster L., Dallner G. // Biochim. Biopys. Acta. 1995. Vol. 1271. P. 195-204.
13. Dowd P., Zheng Z. B. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. Vol. 92. P. 8171-8175.
14. Vervoort L. M, Randen J. E, Thijssen H. H. // Biochem. Pharmacol. 1997. Vol. 54. P. 871-876.
15. Shadyro O. I., Glushonok G. K., Glushonok T. G. et al. // Free Rad. Res. 2002. Vol. 36. P. 859-867.
16. Костюк В. А., Потапович А. И. Биорадикалы и биоантиоксиданты. Мн., 2004.
17. Ignacimuthu S., Pavunraj M., Duraipandiyan V. et al. // Asian J. Trad. Med. 2009. Vol. 4. P. 36-40.
18. Saleem M., Nazir M., Ali M. S. et al. // Nat. Prod. Rep. 2010. Vol. 27. P. 238-254.
19. Koyama J. // Recent Patents on Anti-Infective Drug Discovery. 2006. Vol. 1. P. 113-125.
20. Kraus G. A., Melekhov A., Carpenter S. et al. // Bioorg. Med. Chem. Lett. 2000. Vol. 10. P. 9-11.
21. Ludwig S., Planz O., Pleschka S. et al. // TRENDS in Mol. Med. 2003. Vol. 9. P. 46-52.
22. Arif T., Mandal T. K., Dabur R. // Opportunity, challenge and scope of natural products in medical chemistry / Eds V. K. Tiwari, B. B. Mishra. Kerala: Research Signpost, 2011. P. 283-311.
23. Saify Z. S., Mushtaq N., Noor F. et al. // Pakistan J. Pharm. Sci. 1999. Vol. 12. P. 21-31.
24. Verma R. P. // Anticancer Agents in Med. Chem. 2006. Vol. 6. P. 489-499.
25. Vasquez D., Rodríguez J. A., Theoduloz C. et al. // European J. Med. Chem. 2010. Vol. 45. P. 5234-5242.
26. Brunmark A., Cadenas E. // Free Rad. Biol. Med. 1989. Vol. 7. P. 435-477.
27. Guin P. S., Das S., Mandal P. C. // Intern. J. Electrochem. 2010. Vol. 2011. P. 1-22.
28. Buffinton G. D. // Biochem. J. 1989. Vol. 257. P. 561-571.
29. Mukherjee T. // Radiation Chemistry: Present Status and Future Trends / Eds C. D. Jonah, B. S.M. Rao. Amsterdam: Elsevier Science, 2001. P. 287-318.
30. Deller S., Macheroux P., Sollner S. // Cell. Mol. Life Sci. 2008. Vol. 65. P. 141-160.
31. Fourie J., Oleschuk C. J, Guziec F. Jr. et al. // Cancer Chemother. Pharmacol. 2002. Vol. 49. P. 101-110.
32. Hasinoff B. B., Wu X., Begleiter A. et al. // Cancer Chemother. Pharmacol. 2006. Vol. 57. P. 221-233.
33. Abe K., Saito H. // Jpn. J. Pharmacol. 1996. Vol. 72. P. 299-306.
34. Крылова Н. Г., Кулагова Т. А., Семенкова Г.Н. и др. // Укр. бкжм. журн. 2009. Т. 81, № 6. С. 79-87.
35. Lewis A., Ough M., Li L.et al. // J. Cullen. Clin. Can. Res. 2004. Vol. 10. P. 4550-4558.
36. Giulivi C., Cadenas E. // Biochem. J. 1994. Vol. 301. P. 21-30.
37. Long II D.J., Iskander K., Gaikwad A. etal. // J. Biol. Chem. 2002. Vol. 277. P. 46131-46139.
38. Fu Y., Buryanovskyy L., Zhang Z. // J. Biol. Chem. 2008. Vol. 283. P. 23829-23835.
39. Asher G., Lotem J., Cohen B. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. Vol. 98. P. 1188-1193.
40. Siegel D., Bolton E. M., Burr J. A. et al. // Mol. Pharmacol. 1997. Vol. 52. P. 300-305.
41. Beyer R. E., Segura-Aguilar J., Di Bernardo S. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. Vol. 93. P. 2528-2532.
42. Cenas N., Nivinskas H., Anusevicius Z. et al. // J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279. P. 2583-2592.
43. Nordman T., Xia L., Bjorkhem-Bergman L. et al. // Biofactors. 2003. Vol. 18. P. 45-50.
44. Deodutta R., Kalyanaraman B., Liehr J. G. // Biochem. Pharmacol. 1991. Vol. 42. P. 1627-1631.
45. Kumagai Y., Hayashi T., Miyauchi T. et al. // AJP: Regu. Integr. Comp. Physiol. 2001. Vol. 281. P. R25-R30.
46. Sun Y., Taguchi K., Sumi D. et al. // Arch. Toxicol. 2006. Vol. 80. P. 280-285.
47. Mau B. L., Powis G. // Biochem. Pharmacol. 1992. Vol. 43. P. 1621-1627.
48. Крылова Н. Г., Кузьменцова Т. П., Кулагова Т. А., Семенкова Г. Н. // Вестн. БГУ. Сер. 2. 2010. № 2. С. 32-35.
49. Кулагова Т. А., Крылова Н. Г., Куриленок Н. А. и др. // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: сб. статей в 2 ч. IX съезда БООФиБ. Минск, 23-25 июня 2010 г. / Под ред. И. Д. Волотовского и др. Мн., 2010. Ч. 2. С. 73-75.
50. Кулагова Т. А., Семенкова Г. Н., Квачева З. Б. и др. // Докл. НАН Беларуси. 2007. Т. 51, № 1. С. 75-78.
51. Watanabe N., Forman H. J. // Archives Biochem. Biophys. 2003. Vol. 411. P. 145-157.
52. Rosen G. M., Freeman B. A. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984. Vol. 81. P. 7269-7273.
53. Nutter L. M., Ngo E. O, Fisher G. R. et al. // J. Biol. Chem. 1992. Vol. 267. P. 2474-2479.
54. Villamil F. S., Stoppani A. O., Dubin M. // Methods Enzymol. 2004. Vol. 378. P. 67-87.
55. Wu R. C., Hohenstein A., Park J. M. et al. // Oncogene. 1998. Vol. 17, N 3. P. 357-365.
56. Akman S. A., Dietrich M., Chlebowski R. et al. // Cancer Res. 1985. Vol. 45. P. 5257-5262.
57. Verrax J., Delvaux M., Beghein N. et al. // Free Rad. Res. 2005. Vol. 39. P. 649-657.
58. Ollinger K., Brunmark A. // J. Bio. Chem. 1991. Vol. 266. P. 21496-21503.
59. Fiorentini D., Cabrini L., Sechi A. M. et al. // Ital. J. Biochem. 1991. Vol. 40. P. 223-228.
60. Bello R. I., Kagan V. E., Tyurin V. et al. // Protoplasma. 2003. Vol. 221. P. 129-135.
61. Vyssokikh M. Y., Shabalina I. G., Pustovidko A. V. et al. // ABSTRACTS/Biochim. Biophys. Acta. 2008. Vol. 1777. S64.
62. Bittner S. // Amino Acids. 2006. Vol. 30. P. 205-224.
63. Wang X., Thomas B., Sachdeva R. et al. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. Vol. 103. P. 3604-3609.
64. Baez S., Segura-Aguilar J., Widersten M. et al. // Biochem. J. 1997. Vol. 324. P. 25-28.
65. Chung J. H., Seo D. C, Chung S. H. et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1997. Vol. 142. P. 378-385.
66. Takahashi K., Shibata T., Oba T. et al. // Life Sci. 2009. Vol. 84. P. 211-217.
67. Nishikawa Y, Carr B. I., Wang M. et al. // J. Biol. Chem. 1995. Vol. 270. P. 28304-28310.
68. Lamson D. W., Plaza S. M. // Altern. Med. Rev. 2003. Vol. 8. P. 303-318.
69. Esteves-Souza A., Figueiredo D. V., Esteves A. et al. // Brazilian J. Med. Biol. Res. 2007. Vol. 40. P. 1399-1402.
70. Brisson M., Nguyen T., Wipf P. et al. // Mol. Pharmacol. 2005. Vol. 68. P. 1810-1820.
71. Kawiak A., Piosik J., Stasilojc G. et al. // Toxicol. Appl. Pharmacol. 2007. Vol. 223. P. 267-276.
72. Carr B. I., Wang Z., Kar S. // J. Cell. Physiol. 2002. Vol. 193. P. 263-274.
73. Yang F., Chen Y, Duan W. et al. // Int. J. Cancer. 2006. Vol. 119. P. 1184-1193.
74. Martinezand R., Chacon-Garcia L. // Current Med. Chem. 2005. Vol. 12. P. 127-151.
75. Chen Q., Cederbaum A. I. // Mol. Pharmacol. 1997. Vol. 52. P. 648-657.
76. Kass G., Duddy S. K., Orrenius S. // Biochem. J. 1989. Vol. 260. P. 499-507.
77. Morgan M. J, Liu Z. // Cell Res. 2011. Vol. 21. P. 103-115.
78. Das K. C., Lewis-Molock Y., White C. W. // Mol. Cell Biochem. 1995. Vol. 148. P. 45-57.
79. Jaiswal A. S., Bloom L. B., Narayan S. // Oncogene. 2002. Vol. 21. P. 5912-5922.
80. Sandur S. K., Ichikawa H., Sethi G. et al. // J. Biol. Chem. 2006. Vol. 281. P. 17023-17033.
81. Ляхович В. В., Вавилин В. А., Зенков Н. К. и др. // Биохимия. 2006. Т. 71. С. 1183-1197.
82. Miura T., Shinkai Y., Jiang H. Y. et al. // Chem. Res. Toxicol. 2011. Vol. 24. P. 559-567.
83. Hsieh T. C, Lu X., Wang Z. et al. // Med. Chem. 2006. Vol. 2. P. 275-285.
84. Dinkova-Kostova A. T., Wang X.J. // Chem. Biol. Interact. 2011. Vol. 192. P. 101-106.
85. Zhang D. D. // Drug Metabolism Reviews. 2006. Vol. 38. P. 769-789.
86. Lee J. M, Johnson J. A. // J. Biochem. Mol. Biol. 2004. Vol. 37. P. 139-143.
87. Bloom D. A., Jaiswal A. K. // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. P. 44675-44682.
88. Jaiswal A. K. // Free Radic. Biol. Med. 2000. Vol. 29. P. 254-262.
89. Seanor K. L., Cross J. V., Nguyen S. M. et al. // Antioxid. Redox Signal. 2003. Vol. 5. P. 103-113.
90. Крылова Н. Г., Кулагова Т. А., Семенкова Г. Н. // Медико-социальная экология личности: состояние и перспективы: материалы XI междунар. конф. Минск, 17-18 мая 2013 г. / Под ред. В. А. Прокашева и др. Мн., 2013. С. 173-175.
91. Conde de la Rosa L., Schoemaker M. H., Vrenken T. E. et al. // J. Hepatology. 2006. Vol. 44. P. 918-929.
92. Don M. J, Chang Y. H, Chen K. K. et al. // Mol. Pharmacol. 2001. Vol. 59. P. 784-794.
93. Jaiswal A. K., Bloom L. B., Narayan S. // Oncogene. 2002. Vol. 21. P. 5912-5922.
94. Hsu Y., Cho C., Kuo P. et al. // J. Pharmacol. Exp. Therap. 2006. Vol. 318. P. 484-494.
95. Kang K. H., Lee J. H., Kim K. C. et al. // FEBS Letters. 2002. Vol. 522. P. 161-167.
96. Liu J., Mao W., Ding B. et al. // AJP: Heart Circ. Physiol. 2008. Vol. 295. P. H1956-H1965.
97. Klotz L. O., Patak P., Ale-Agha N. et al. // Cancer Res. 2002. Vol. 62. P. 4922-4928.
98. Abdelmohsen K., Gerber P. A., von Montfort C. et al. // J. Biol. Chem. 2003. Vol. 278. P. 38360-38367.
99. Abdelmohsen K., Sauerbier E., Ale-Agha N. et al. // Biochem. Biophys. Res. Comm. 2007. Vol. 364. P. 313-317.
100. Yoshikawa K., Nigorikawa K, Tsukamoto M. et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2007. Vol. 1770. P. 687-693.
101. Melchheier I., Montfort C., Stuhlmann D. et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. Vol. 327. P. 1016-1023.
102. Navarro R., Busnadiego I., Ruiz-Larrea M. B. et al. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2006. Vol. 1090. P. 419-428.
103. Pipaon C., Gutierrez P., Montero J. C. et al. // Mol. Cancer Therap. 2002. Vol. 1. P. 811-819.
104. Kagedal K., Bironaite D., Ollinger K. // Free Radic. Res. 1999. Vol. 31. P. 419-428.
105. Grychan N., Kotljarova A., Kramar S. et al. // Basic and clinical neuroscience, Animal models. 2008. S251.
106. Tagliarino C., Pink J. J., Dubyak G. R. et al. // J. Biol. Chem. 2001. Vol. 276. P. 19150-19159.
107. Feng W., Liu G., Xia R. et al. // Mol. Pharmacol. 1999. Vol. 55. P. 821-831.
108. Marchionatti A. M., Perez A. V., Diaz de Barboza G. E. et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2008. Vol. 1780. P. 101-107.
109. Gerasimenko J. V., Gerasimenko O. V., Palejwala A. et al. // J. Cell Sci. 2001. Vol. 115. P. 485-497.
110. Henry T. R., Wallace K. B. et al. // Toxicol. Applied Pharmacol. 1995. Vol. 134. P. 195-203.
111. Ji Y., Qu Z., Zou X. et al. // Complex Medical Engineering: ICME International conference publicaiotns. 2009. P. 1-4.
112. Palmeira C. M., Wallace K. B. // Toxicol. Applied Pharmacol. 1997. Vol. 143. P. 338-347.
113. Briere J. J., Achlemmer D., Chretien D. et al. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2004. Vol. 316. P. 1138-1142.
114. Giorgio V., Petronilli V., Ghelli A. et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2012. Vol. 1817. P. 363-369.
115. Petronilli V., Costantini P., Scorrano L. et al. // J. Biol. Chem. 1994. Vol. 269. P. 16638-16642.
116. Chen Y., Jungsuwadee P., Vore M. et al. // Molecular. Interventions. 2007. Vol. 7. P. 147-156.
117. Fato R., Bergamini C., Bortolus M. et al. // Biochim. Biophys. Acta. 2008. Vol. 1787. P. 384-392.
118. Крылова Н. Г., Кулагова Т. А., Чещевик В. Т. и др. // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: сб. статей в 2 ч. X съезда БООФиБ. Минск, 19-21 июня 2012 г. / Под ред. И. Д. Волотовского и др. Мн., 2012. Ч. 1. С. 166-169.
119. Мотовилов К. А. Реакции гидрофильных аналогов коэнзима Q в дыхательной цепи митохондрий: Автореф. дис.. канд. хим. наук. М., 2009.
120. Motovilov K., Yaguzhinsky L. // Biochimica Biophysica Acta. Bioenergetics. 2008. Vol. 1777. P. S98-S99.
121. Haefeli R.H., Erb M., Gemperli A. C. et al. // PLoS ONE. 2011. Vol. 6. P. e17963.
Review
Views:
558
Email this article 
