Прооксидантные сенсибилизирующие свойства пировинограднокислого натрия

Показано, что пировинограднокислый натрий (пируват натрия), являющийся субстратом нескольких ферментов основных метаболических путей углеводов, наряду с хорошо известными антиоксидантными свойствами проявляет способность выступать в качестве фотосенсибилизатора при воздействии длинноволнового УФ-излучения λ = 325 нм, соответствующего его слабоинтенсивной n→π*-полосе поглощения. Сенсибилизирующие свойства пирувата исследованы в отношении фермента лактатдегидрогеназы (ЛДГ), субстратом которой он является. Показано, что к фотоинактивации фермента ведет сенсибилизированная пируватом фотодеструкция аминокислотных остатков триптофана и цистина. Фотохимический процесс ингибируется при внесении в облучаемую смесь ЛДГ-пируват тушителей свободных радикалов и антиоксидантных ферментов, а также при замене H₂O на D₂O и ускоряется при снижении концентрации растворенного кислорода. Сделан вывод об определяющей роли радикальных процессов (реакции типа I) в сенсибилизированной пируватом фотоинактивации ЛДГ.

1. Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот. Справочник биохимика, Москва, Мир (1991)

2. G. Wang, C. Wei, X. Hong, Z. Fu, W. Huang. Green Chem., 22, N 20 (2020) 6819—6826

3. A. Kładna, M. Marchlewicz, T. Piechowska, I. Kruk, H. Y. Aboul‐Enein. Lumin., 30, N 7 (2015) 1153—1158

4. C. Asmus, O. Mozziconacci, C. Schöneich. J. Phys. Chem. A, 119, N 6 (2015) 966—977

5. A. R. Giandomenico, G. E. Cerniglia, J. E. Biaglow, C. W. Stevens, C. J. Koch. Free Radic. Biol. Med., 23, N 3 (1997) 426—434

6. P. Ramakrishnan, M. Maclean, S. J. MacGregor, J. G. Anderson, M. H. Grant. Toxic. in Vitro, 33 (2016) 54—62

7. M. Migliario, S. Tonello, V. Rocchetti, M. Rizzi, F. Renò. Lasers Med. Sci., 33, N 9 (2018) 1919—1924

8. В. Ю. Плавский, Л. Г. Плавская, О. Н. Дудинова, А. И. Третьякова, А. В. Микулич, А. Н. Собчук, Р. К. Нагорный, Т. С. Ананич, А. Д. Свечко, С. В. Якимчук, И. А. Леусенко. Журн. прикл. спектр., 90, № 2 (2023) 239—252 [V. Y. Plavskii, L. G. Plavskaya, O. N. Dudinova, A. I. Tretyakova, A.V. Mikulich, A. N. Sobchuk, R. K. Nahorny, T. S. Ananich, A. D. Svechko, S. V. Yakimchuk, I. A. Leusenko. J. Appl. Spectr., 90, N 2 (2023) 334—345]

9. V. Novohradsky, A. Rovira, C. Hally, A. Galindo, G. Vigueras, A. Gandioso, M. Svitelova, R. Bresolí-Obach, H. Kostrhunova, L. Markova, J. Kasparkova, S. Nonell, J. Ruiz, V. Brabec, V. Marchán. Angew. Chem. Int. Ed. Angl., 58, N 19 (2019) 6311—6315

10. V. Y. Plavskii, O. N. Dudinova, L. G. Plavskaya, A. I. Tretyakova, A. V. Mikulich, R. K. Nahorny, A. D. Svechko, T. S. Ananich, A. N. Sobchuk, S. V. Yakimchuk, I. A. Leusenka. J. Biomed. Res. Environ. Sci., 5, N 11 (2024) 1531—1555

11. I. Moserova, J. Kralova. PLoS One, 7, N 3 (2012) e32972

12. А. А. Таболич, А. И. Третьякова, Л. Г. Плавская, Т. С. Ананич, Р. К. Нагорный, В. Ю. Плавский, Л. С. Ляшенко, Е. С. Воропай, А. П. Луговский. Журн. прикл. спектр., 91 № 3 (2024) 444—453 [A. A.Tabolich, A. I. Tretyakova, L. G. Plavskaya, T. S. Ananich, R. K. Nahorny, V. Y. Plavskii, L. S. Lyashenko, E. S. Voropay, A. P. Lugovski. J. Appl. Spectr., 91, N 3 (2024) 593—600]

13. J. I. Lee, Kim, D. H. Kang. Food Bioscience, 56 (2023) 103080

14. L. M. Baltazar, A. E. Krausz, A. C. O. Souza, B. L. Adler, A. Landriscina, T. Musaev, A. J. Friedman. PloS One, 10, N 3 (2015) e0120179

15. J. A Blee, I. S. Roberts, T. A. Waigh. Phys. Biol., 17, N 3 (2020) 036001

16. J. I. Lee, S. S. Kim, D. H. Kang. Int. J. Food Microbiol., 373 (2022) 109704

17. V. Plavskii, A. Mikulich, N. Barulin, T. Ananich, L. Plavskaya, A. Tretyakova, I. Leusenka. Photochem Photobiol., 96 N 6 (2020) 1294—1313

18. V. Y. Plavskii, N. V. Barulin, A. V. Mikulich, A. I. Tretyakova, T. S. Ananich, L. G. Plavskaya, I. A. Leusenka, A. N. Sobchuk, V. A. Sysov, O. N. Dudinova, A. I. Vodchits, I. A. Khodasevich, V. A. Orlovich. J. Photochem. Photobiol. B: Biol., 216 (2021) 112112

19. C. Han, H. Yang, B. Li, Z. Wang. Biomed. Pharmacother., 126 (2020) 110082

20. S. K. Gupta, L. Awor, S. Rastogi, J. Prakash, Y. K. Gupta, S. D. Varma, T. Velpandian. Indian J. Physiol. Pharmacol., 42 (1998) 315—318

21. C. N. Pace, F. Vajdos, L. Fee, G. Grimsley, T. Gray. Protein Sci., 4 (1995) 2411—2423

22. Дж. Лакович. Основы флуоресцентной спектроскопии, Москва, Мир (1986)

23. S. Takeuchi, A. Maeda. J Biochem., 81, N 4 (1977) 971—976

24. S. V. Gudkov, V. I. Bruskov, M. E. Astashev, A. V Chernikov, L. S. Yaguzhinsky, S. D. Zakharov. J. Phys. Chem. B, 115, N 23 (2011) 7693—7698

25. В. А. Мостовников, Г. Р. Мостовникова, А. И. Жданович, В. Ю. Плавский, Е. Б. Килина, С. А. Третьяков, В. А. Самойлюкович. Журн. прикл. спектр., 49, № 2 (1988) 230—237 [V. A. Mostovnikov, G. R. Mostovnikova, A. I. Zhdanovich, V. Yu. Plavskii, E. B. Kilina, S. A. Tret’yakov, V. A. Samoilyukovich. J. Appl. Spectr., 49 (1988) 801—806]

26. В. А. Мостовников, Г. Р. Мостовникова, А. И. Жданович, В. Ю. Плавский, С. А. Третьяков. Журн. прикл. спектр., 49, № 5 (1988) 793—799 [V. A. Mostovnikov, G. R. Mostovnikova, A. I. Zhdanovich, V. Plavskii, S. A. Tret’yakov. J. Appl. Spectr., 49 (1988) 1160—1165]

27. S. A. Margolis, B. Coxon. Anal. Chem., 58, N 12 (1986) 2504—2510

28. J. Thøgersen, F. Madzharova, T. Weidner, F. Jensen. Nat. Commun., 15, N 1 (2024) 1978

29. C. J. Clarke, J. A. Gibbard, L. Hutton, J. R. R. Verlet, B. F. E. Curchod. Nat. Commun., 13, N 1 (2022) 937

30. M. I. Guzman, A. J. Colussi, M. R. Hoffmann. J. Phys. Chem. A, 110, N 10 (2006) 3619—3626

31. И. И. Степуро, И. Б. Заводник. Журн. физ. химии, 62, № 11 (1988) 3038—3043

32. R. S. Davidson, D. Goodwin, P. Fornier de Violet. Chem. Phys. Lett., 78, N 3 (1981) 471—474

33. E. C. Griffith, B. K. Carpenter, R. K. Shoemaker, V. Vaida. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 110, N 29 (2013) 11714—11719

34. И. И. Степуро, И. Б. Заводник, А. Г. Мороз, С. А. Маскевич, Ю. М. Островский, Г. А. Гачко, Л. Н. Кивач. Журн. физ. химии, 58, № 4 (1984) 929—932

35. С. В. Конев, И. Д. Волотовский. Фотобиология, Минск, БГУ (1979)

36. И. И. Сапежинский. Биополимеры: кинетика радиационных и фотохимических превращений, Москва, Наука (1988)

37. P. T. Chou, A. U. Khan. Biochem. Biophys. Res. Commun., 115, N 3 (1983) 932—937

38. M. Nishikimi. Biochem. Biophys. Res. Commun., 63, N 2 (1975) 463—468

39. R. S. Bodannes, P. C. Chan. FEBS Lett., 105, N 2 (1979) 195—196