Реакции конъюгации. К конъюгационным относятся процессы биосинтеза, в результате которых из ксенобиотиков или их метаболитов и эндогенных продуктов (глюкуроновой кислоты, ацетилсульфата, глицина и др.) образуются сложные вещества.
фермент
RX + эндогенное соединениеконьюгат
Образование конъюгатов – это энергозависимые процессы, подразделяющиеся на две группы в зависимости от природы активных промежуточных продуктов реакций:
– процессы, в результате которых образуются активированные конъюгирующие агенты: реакции метилирования, ацетилирования, образования глюкуронидов, гликозидов и сульфатов;
– процессы, для которых характерно образование активированного субстрата, например, аминокислотная конъюгация.
В определенных ситуациях реакции конъюгации считаются высокоэффективными путями снижения токсичности некоторых ксенобиотиков. Наиболее изучены следующие реакции конъюгации:
1) конъюгация ацетата при участии ацетил-КоА с некоторыми ароматическими аминами и сульфонамидами;
2) конъюгация глицина с бензойной кислотой, описанная Келлером в 1842 г., – одна из первых изученных реакций биотрансформации:
3) конъюгация трипептида глутатиона. Глутатион – эффективный конъюгирующий агент для конденсирования кольцевых систем — нафталина, антрацена, фенантрена.
Глутатион принимает участие в реакциях биотрансформации таких устойчивых ксенобиотиков, как нафталин:
Многие ксенобиотики выделяются в мочу в виде меркаптуровых кислот. Такие конъюгаты образуются в результате взаимодействия ксенобиотиков с глутатионом;
1) метионин и этионин участвуют в реакциях алкилирования. Таким образом метилируется пиридин, пирогаллол; сульфиты, селениты, теллуриты подвергаются биологическому метилированию и превращаются в летучие диметильные производные;
2) орнитин используется при детоксикации бензойной кислоты в организме рептилий и птиц, а аргинин – в организмечленистоногих;
3) глутамин у приматов используется для конъюгации фенилуксусной кислоты и некоторых ее гетероциклических аналогов;
4) рибоза и глюкоза часто используются для конъюгации; конъюгаты глюкозы особенно широко представлены в растениях, у моллюсков и насекомых. Способность растений гликолизировать ксенобиотики была открыта в 1938 г. Д. Миллером. Гликозирование является основным путем детоксикации растениями чужеродных фенолов;
8) конъюгация ксенобиотиков с глюкуроновой кислотой (образование глюкуронидов) – наиболее важный механизм детоксикации ксенобиотиков. В реакции участвует активная форма глюкуроновой кислоты – уридиндифосфоглюкуроновая кислота (УДФГ). Катализирует процесс уридиндифосфатглюкуронозилтрансфераза (УДФГТ), локализованная в мембранах ЭР гепатоцитов, легких, кожи, кишечника, почек.
Глюкуроновая кислота используется для конъюгации с ксенобиотиками у большинства позвоночных и всех млекопитающих. Она имеет преимущество перед глюкозой как детоксицирующий агент, поскольку содержит ионизируемую группу. Конъюгации подвергаются спирты, фенолы, карбокислоты, амины, гидроксиламины, карбамиды, сульфонамиды и тиолы;
9) коньюгация с лигнином. С лигнином могут ковалентно связываться молекулы пестицидов 2,4-Д (дихлорфеноксиуксусная кислота), пентахлорфенола,а также 3,4-дихлоранилина;
10) сульфатная конъюгация (сульфатирование) – эволюционно один из древних видов биотрансформации. В нее вступаю фенолы, спирты, ароматические амины, гидроксиламины, некоторые стероиды. Происходит с участием сульфатаденилтрансферазы, аденилсульфаткиназы, и др. ферментов. Внекоторых случаях сульфатная конъюгация приводит к появлению канцерогенного вещества, взаимодействующего с нуклеиновыми кислотами.
Описаны также и другие виды конъюгации (например, фосфатная конъюгация, реакция ксенобиотиков с глицинтаурином и формилом).
