Фотосенсибилизированное рибофлавином окисление тиамина в водных растворах при воздействии ультрафиолета и видимого излучения
https://doi.org/10.29235/1029-8940-2020-65-2-199-211
Анатацыя
При воздействии ультрафиолета UVA (λ = 315–400 нм) и видимого света (λ > 400 нм) на водные растворы тиамина в смеси c рибофлавином тиамин окисляется в тиохром и оксодигидротиохром. Окисление тиамина в тиохром в аэробных условиях происходит с участием синглетного кислорода. В анаэробных условиях при воздействии ультрафиолета и видимого излучения на водные растворы тиамина последний в присутствии рибофлавина не окисляется. Тиохром в аэробных условиях под действием как синглетного кислорода, так и фотосенсибилизатора (рибофлавина в триплетном состоянии) окисляется с образованием оксодигидротиохрома. В анаэробных условиях окисление тиохрома с образованием оксодигидротиохрома происходит с участием фотосенсибилизатора рибофлавина в триплетном состоянии.
В работе обсуждаются возможные механизмы повреждения клеточных структур глаза вследствие инактивации тиамин-зависимых ферментов под действием интенсивного видимого света в присутствии эндогенного фотосенсибилизатора – рибофлавина.
Аб аўтарах
И. Степуро
Институт биохимии биологически активных соединений НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
С. Лабор
Институт биохимии биологически активных соединений НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
В. Степуро
Гродненский государственный университет им. Я. Купалы
Беларусь
Беларусь
А. Янцевич
Институт биоорганической химии НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Спіс літаратуры
1. Davies, M. J. Photo-oxidation of proteins and its role in cataractogenesis / M. J. Davies, J. W. Truscott // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. – 2001. – Vol. 63, N 1–3. – Р. 114–125. https://doi.org/10.1016/s1011-1344(01)00208-1
2. Фут, Х. Фотосенсибилизированное окисление и синглетный кислород. Биологические cледствия / Х. Фут // Свободные радикалы в биологии / ред. У. Прайор. – М., 1979. – С. 96–143.
3. Красновский, А. А. Фотодинамическая регуляция биологических процессов: первичные механизмы / А. А. Красновский // Проблемы регуляции в биологических системах / под общ. ред. А. Б. Рубина. – М. ; Ижевск, 2006. – С. 223–254.
4. Calingasan, N. Y. Vascular endothelium is a site of free radical production and inflammation in areas of neuronal loss in thiamine-deficient brain / N. Y. Calingasan, G. E. Gibson // Ann. NY Acad. Sci. – 2000. – Vol. 903, N 1. – Р. 353–356. https://doi.org/10.1111/j.1749-6632.2000.tb06386.x
5. Changes in nitric oxide synthase-containing neurons in the brain of thiamine-deficient mice / H. Matsushita [et al.] // Acta Histochemica et Cytochemica. – 2000. – Vol. 33, N 2. – Р. 67–72. https://doi.org/10.1267/ahc.33.67
6. Frederikse, P. H. Thiamine deficiency in vivo produces fiber cell degeneration in mouse lenses / P. H. Frederikse, P. Farnsworth, J. S. Zigler // J. Biochem. Biophys. Res. Commun. – 1999. – Vol. 258, N 3. – Р. 703–707. https://doi.org/10.1006/bbrc.1999.0560
7. Ингибирование тиамином фотолиза тирозина, триптофана, тирозинильных и триптофанильных остатков белков под действием ультрафиолета / И. И. Степуро [и др.] // Посттрансляционная модификация белков : ст. участников Белорус.-пол.-лит. семинара «Биохимия и молекулярная биология», 11–12 мая 2017 г. / редкол. : Л. И. Надольник (гл. ред.) [и др.]. – Гродно, 2017. – С. 68–86.
8. Photosensitized formation of singlet oxygen by vitamins of the B group / B. M. Dzhagarov [et al.] // J. Appl. Spectroscopy. – 1995. – Vol. 62, N 2. – Р. 285–289. https://doi.org/10.1007/bf02606482
9. Natera, J. Vitamin B 1 as a scavenger of reactive oxygen species photogenerated by vitamin B 2 / J. Natera, W. A. Massad, N. A. García // Photochem. Photobiol. – 2011. – Vol. 87, N 2. – Р. 317–323. https://doi.org/10.1111/j.1751-1097.2010.00867.x
10. Oxidation of thiamine on reaction with nitrogen dioxide generated by ferric myoglobin and hemoglobin in the presence of nitrite and hydrogen peroxide / I. I. Stepuro [et al.] // Biochemistry (Moscow). – 2012. – Vol. 77, N 1. – Р. 41–55. https://doi.org/10.1134/s0006297912010051
11. Stepuro, I. I. Oxidized thiamine derivatives. Mechanisms of formation under expasure to reactive nitrogen and oxygen species and in hemoprotein – catalyzed reactions / I. I. Stepuro, V. I. Stepuro. – [s. l.] : LAP LAMBERT Acad. Publ., 2014. – 280 p.
12. Мецлер, Д. Биохимия. Химические реакции в живой клетке : в 3 т. / Д. Мецлер. – М. : Мир, 1980. – Т. 2. – 606 с.
13. Edvards, A. Effect of visible light on selected enzymes, vitamins and amino acids / A. Edvards, E. Silva // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. – 2001. – Vol. 63, N 1–3. – Р. 126–131. https://doi.org/10.1016/s1011-1344(01)00209-3
14. Generation and photosensitization properties of oxidized radicals of riboflavin: a laser flash photolysis study / C.-Y. Lu [et al.] // J. Photochem. Photobiol. B: Biology. – 1999. – Vol. 52, N 1–3. – Р. 111–116. https://doi.org/10.1016/s1011-1344(99)00111-6
15. Insińska-Rak, M. Riboflavin interactions with oxygen – a survey from the photochemical perspective / M. Insińska-Rak, M. Sikorski // Chem. Eur. J. – 2014. – Vol. 20, N 47. – Р. 15280–15291. https://doi.org/10.1002/chem.201403895
16. Corbin, F. Pathogen inactivation of blood components: current status and introduction of an approach using riboflavinas a photosensitizer / F. Corbin // Int. J. Hematol. – 2002. – Vol. 76, N S2. – Р. 253–257. https://doi.org/10.1007/bf03165125
17. Iqbal, J. Photooxidation of acyclovir with thermally generated triplet excited ketones. A comparison with type I and II photosensitizers / J. Iqbal, A. Husain, A. Gupta // Chem. Pharm. Bull. – 2006. – Vol. 54, N 4. – Р. 519–521. https://doi.org/10.1248/cpb.54.519
18. Supramolecular photonic therapeutic agents / S. O. McDonnell [et al.] // J. Am. Chem. Soc. – 2005. – Vol. 127, N 47. – Р. 16360–16361. https://doi.org/10.1021/ja0553497
19. The role of corneal crystallins in the cellular defense mechanisms against oxidative stress / N. Lassen [et аl.] // Seminars Cell Develop. Biol. – 2008. – Vol. 19, N 2. – Р. 100–112. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2007.10.004
20. Островский, М. А. Молекулярные механизмы повреждающего действия света на структуры глаза и системы защиты от такого повреждения / М. А. Островский // Успехи биол. химии. – 2005. – Т. 45. – С. 173–204.
21. Основы биохимии : в 3 т. / А. Уайт [и др.]. – М. : Мир, 1981. – Т. 3. – 726 с.
##reviewer.review.form##
Праглядаў: 876
Паслаць артыкул па эл. пошце 
