Канцерогенни ароматни амини свързват протеини - рак: Експерименти и хипотези

Канцерогенни ароматни амини свързват протеини

MAB взаимодействие с метионин показва двата свързващите протеини на азобагрила, но в исторически план, че това заключение, учените са дошли наведнъж. Дори през 1947 г., мелничарите са открили, че протеин в плъши черен дроб, който се подава DAB, в кисела среда се превръща розово, и в алкална възвръща жълто. Това оцветяване не изчезват след органична боя екстракция rastvoritelyami- отмиват, оставайки обаче е свързано с аминокиселини само след протеиново разграждане от протеолитични ензими, или след хидролиза с горещ алкален. Различни багрила имат различен интензитет свързване. Например, 3-метил-DAB се свързва много по-добре от DAB и последният, от своя страна, се свързва много по-добре, отколкото АВ. Това откритие доведе до формулирането на двата основни въпроса: каква е природата на химичната връзка и дали има нещо общо с kakoe- поява на тумори?
Отговорите на първия въпрос се получава само след откриването на 3-CH3S-МАВ възможности и за установяване на взаимодействие между N-бензоилокси-МАВ и други аминокиселини, с изключение на метионин. С тази информация, Лин и Милър лесно може да се докаже, че в тази реакция са ангажирани главно метионин и тирозин. Има се отчитат също да участват в реакцията на протеин цистеин.

Най-силен канцероген, по-добре свързването на протеини

Въпросът дали свързването има някаква връзка с появата на тумори, са успели да разрешат доста бързо. DAB, АВ и Z`-метил-DAB, например, са вещества, канцерогенност което корелира с интензивността на свързващите протеини. Тествани и други производни на С-monometilnye DAB- е намерено, че скоростта, с която DAB-5c и неговите производни monometilnye достигат максимална свързване ниво (около четири седмици, за да DAB), напълно съвпада с канцерогенни активност на тези съединения.
Хипотезата, че свързващите протеини на черния дроб е причинен фактор в развитието на експериментален хепатит се потвърждава не само от горепосочените резултати, но също така и въз основа на следните факти:
а) Ако храната на плъхове с DAB добавите рибофлавин, тогава има не само до намаляване на броя на възникващите хепатит, и не е задължителен бои belkami-
б) плъхове са чувствителни към DAB и мишки - не. Тези два вида открити и различни нива на свързващи протеини DAB pecheni-
в) едновременно хранене на 3-methylcholanthrene и DAB също води до потискане на индукция на хепатоми и свързващи протеини багрило.
Всички тези данни показват, че образуването на тумор на черния дроб зависи от свързания азо багрило (специално, DAB) чернодробни протеини или не.

Канцерогенни ароматни амини се свързват преференциално h2 -протеини

Черният дроб съдържа голям брой различни протеини. Чернодробна клетка трябва не само да се запази препитанието си, но също така и за решаване на поредица от "социални проблеми": до магазин гликоген да предоставят на цяло тяло глюкозата, ако е необходимо, да вземе вена храна портал, организира ги, и след това отново се съберат. Тя също така е отговорен за някои от произведената топлина от организма. За изпълнение на тези задачи, необходими ензими и всички ензими - протеин: следователно широка гама от различни чернодробни протеини.
Един ефективен метод за разделяне на компонентите на протеиновата смес се електрофореза. Белтъците се различават по своята електрически заряд - някои от тях имат по-голям отрицателен заряд, а други са по-положителни. Протеините са известни също и към общата нула заряд. Ако протеиновият разтвор се поставя в електрическо поле, на положително заредени протеини ще мигрират към отрицателния полюс, и отрицателно заредени - на положителна.
Такова разделяне може да бъде, по-специално, е на колона (зона електрофореза, фиг. 7). Протеините се разделят, поставен върху колона подлага на специална маса химическа обработка, и се пропуска през колона от електрически ток. Като цяло, в долната част на колона служи като положителен полюс, така че протеините ще паднат надолу в колоната, по-голямата им отрицателен заряд. След определен период от време, напрежението се отстранява, а през това време отделните протеинови фракции имат време да се разделят на зони. След това колоната се промива (елуиране), и съдържанието на различните зони се събират в отделни епруветки.
Фиг. 8 показва така наречения диаграма елуиране (извличане) на протеини след електрофореза нормален черен дроб. Ординатата стойности на оптичната плътност на елуата при 280 нм се нанася (мярка за концентрацията на протеин) на всяка фракция. Лесно е да се забележи, че разделението не отиде напълно: видими припокриване фракции. Характеристични пикове бяха възложени азбучни и недостатъчно разделят, сливане върха - допълнителен цифров класификация.
Electrophoregram се отстранява от чернодробни протеини плъхове, които са хранени с храна канцерогенни азо Z`-метил-DAB (Zorof). Фиг. 8 показва резултатите от опита на графиката не само забавено оптичната плътност при 280 нм (концентрация на протеин), а оптичната плътност при 525 нм на елуата след прибавяне на мравчена киселина (концентрация багрило). червен

АНАЛИТИЧНИ МЕТОДИ: зона електрофореза
Фиг. 7.

Протеини профили: п -протеини
Той показва на оптичната плътност при 525 нм. Багрилото се открива предимно във фракции 130-140, съответстващи на така наречените h2 -протеини.

В хепатоми h2 -Протеини значително по-малко

По подобен начин бяха анализирани протеини чернодробни тумори. Както се оказа, във всички изследвани хепатоми (не само в хепатоми причинени азобагрила) Здравейте -протеини се съдържат в много по-малка концентрация, отколкото в здрав черен дроб. Не прави изключение и се развива бавно Морис хематом, които се различават малко от нормалния черен дроб.
Всички по-горе позволява да се обобщи канцерогенни оцветители чернодробни протеини свързващите данни:
а) Имаше тясна връзка между канцерогенни активност и свързване belkami-
б) багрила свързват преференциално към определен клас на протеини - т.нар h2 -belkami-
в) съдържанието на -протеини и Н 2, съответно, интензитетът на багрилото свързване силно намалено в хепатоми.
Тези данни могат лесно да бъдат обяснени на основата на прости предположения:

1.  Ако -протеини хай - регулатори на растежа, трябва да очакват, че тяхното съдържание в хематом трябва да се намали.
2.  Всички вещества, които могат специфично да реагират с тези протеини, трябва да канцерогени.

Малко след Милър отвори азобагрила свързващи протеини на черния дроб и липса на такива свързващи протеини на хепатом, те формулира теория, сега известен като "теория на протеин изчезване". Според тази теория, туморните клетки се различават от нормалните с това, че те разполагат с вещества, които регулират нормалния растеж. Следователно, злокачествена трансформация на клетките на черния дроб може очевидно да обясни изчезване / I-протеин. От това заключение идва веднага след предпоставка за експеримента: ако з-протеини и регулатори на растежа на факта, че е възможно да се потисне растежа на определени клетки, като направени препарати от тези протеини.

h2 -протеини инхибират растежа на клетъчни култури (ин витро)

Първият опит беше направен от Zorof. Използването на клетки не La (човешки туморни клетки) и L-клетки (получени от миши фибробласти), добавя към техните култури h2 обогатен протеинова фракция. Растежът на клетките е наистина поразителен. Освен това, инхибирането е обратимо: веднъж / I-протеини се промиват, клетките започнаха да растат със същата скорост. Последното обстоятелство изключва тривиално предположението, че прости протеини са токсични и да убие клетъчните култури.
Експериментирайте Zorofa бележи кулминацията в историята на постижение с Н2-протеини. Очевидно, h2-протеини играят решаваща роля в трансформацията на нормални клетки в тумора. Но след това е имало възражения: Н2-протеини трябва да подтискат растежа само на клетките на черния дроб, черния дроб, тъй като на регулатор на растежа трябва да бъде специфичен за тях. Въпреки това, нито La, или L-клетки не принадлежат към клетките на черния дроб. Учените са заподозрени, че наблюдаваното подтискане Zorofom причинени някои по-прости причини. Наистина, по-късно е установено, че инхибиторният ефект на Н2-протеин, причинени от присъствието на аргиназата. е необходимо този ензим разцепва аргинин за растеж на клетки в културална среда, и в резултат на бързо клетки. Добавяне на офсет инхибиторен ефект на аргинин / Z-протеини.
Това не се ограничават до: особената роля на h2-протеини бе поставено под въпрос, тъй като е установено, че канцерогенни багрила са свързани главно albuminopodobnymi протеини в ядрото на клетката. Нещо повече - и наистина това предизвика сериозни удар протеини, свързващи хипотеза - доказано, че канцерогенни амини взаимодействат с нуклеинови киселини (Marroken и Farber, и Roberts на Warwick). Тук сме изправени пред проблем: какви са реакциите на стратегическо значение - реакцията на свързване на протеини, РНК или ДНК? Без съмнение, преобладаващата част на свързване се дължи / Z-протеини. Очевидно, тяхната висока специфичност може да се обясни, без да се прибягва до твърде изобретателни методи, тъй като само: / Z-активиращи протеини и ензими трябва да бъдат активирани identichnymi- реактивни азо производни трябва да взаимодействат с най-близките им колеги, т.е. той е с тях ензими. Досега, обаче, тази хипотеза не е потвърдено (Zorof, Кетърър). Можем само да се посочва, че в момента ние нямаме задоволително обяснение на възможно функцията на протеин-H2.
ДНК свързване на канцерогени kakuyu- едва ли играе никаква роля в количествено отношение, но това е отлична "подходящи" в теоретичната схема на съвременната биология. Забележителното способността на туморните клетки "непрекъснато производство на туморните клетки", дори в отсъствието на външно канцероген лесно се обяснява: всяка промяна в генетичния материал (ДНК) е неизбежно предава дъщерни клетки. По този начин, на туморните клетки имат генетично различни от нормалните клетки: това е привидно очевиден извод. Но, в действителност, това е просто удобен заключение. По-нататъшни наблюдения и по-новите данни за ДНК и рак са представени в отделна глава, специално посветена на този въпрос (стр. 238).

заключение

Канцерогенни ароматни амини (N, N-диметил-4-аминоазобензол и други aminoazokrasiteli, бета-нафтиламин, бензидин, 2-acetylaminofluorene), се активират до ефективни форми чрез хидроксилиране. Тази реакция може да се проведе както в ароматния пръстен и амино група. реакция N-хидроксилиране, както изглежда, играе най-важната роля: N-hydroxyamines (амиди), в повечето случаи, по-мощни и по-разнообразни канцерогени от оригинала aminy- Millers ги наричат ​​"пряка канцероген". естерификационни продукти на N-оксиамидо взаимодействат ин витро с клетъчни компоненти, такива като метионин. И в клетката себе сулфатни естери могат да бъдат активната форма канцерогенни ароматни амиди. В случаите, когато амините са по-канцерогенни от съответните амиди, или в случая, където се намират амиди на животни, "крайната канцероген", както изглежда, е N-хидроксиамин.
Канцерогенни ароматни амини, свързани предимно специален клас на разтворими протеини (з -протеини). Канцерогенност и свързващи протеини корелират добре с друг, и з -протеини съдържанието е рязко намалява в хепатоми. Според "хипотезата за изчезване», Н-протеини имат регулаторен ефект върху растежа. Загуба на клетъчни з-протеини трябва да бъде незабавно причината за неконтролиран растеж на тумори. Всъщност, лечение на клетъчна култура препарати з-протеин води до обратимо инхибиране на растежа. Въпреки това, замърсяващи средства аргиназата ензим е активен компонент, защото разрушава аргинин, необходими за клетъчния растеж.
Канцерогенни ароматни амини взаимодействат не само с протеина но нуклеинови киселини. ДНК свързващ канцероген днес се счита като решаващ фактор в карциногенезата.