分離された肝細胞におけるアルキル化と酸化キノンイミンの毒性におけるCa2+の役割について

アセトアミノフェン（パラセタモール）の細胞毒性は、代謝産物N-アセチル-P-ベンゾキノンイミン（NAPQI）と肝細胞チオールの相互作用によって引き起こされる細胞内Ca2+恒常性の破壊に関連することが示されています[Moors、M。など。（1985）J。Biol。化学。260、13035-13040]。Napqiがチオールに共有結合してチオールを酸化することができるように、Napqiの2つのジメチル化類似体の効果を調査しました。ジメチル・ナプキ）は主にチオールを酸化します。3つの化合物のうち、2,6-ジメチルナプキはタンパク質チオールを最大限に減少させ、肝細胞血漿膜Ca（2+） - ATPaseを最大限に阻害しました。3,5-ジメチル化アナログは、タンパク質チオールを最小限に減少させ、原形質膜Ca（2+） - ATPaseを抑制しました。3つのすべての化合物の細胞毒性は、アルファアゴニストフェニレフリンによって引き起こされる一時的な上昇と比較して、細胞質Ca2+の持続的な上昇が先行しました。繰り返しますが、2,6-ジメチルアナログは3つの化合物の中で最も強力でした。Ca（2+） - ATPaseの阻害とサイトゾルCa2+の上昇を逆転させたチオール試薬Dithiothreitol（DTT）も細胞毒性に対して保護されました。Ca（2+）依存性プロテアーゼまたはホスホリパーゼのいずれかを阻害することが知られている薬剤は、Napqiとその類似体によって引き起こされる細胞毒性の開始を大幅に遅らせました。我々の結果は、タンパク質チオールのアリール化と酸化の両方が、細胞質Ca2+の上昇と細胞毒性の上昇をもたらし、重要なチオール基のアリール化がより致命的な反応であると思われることを示唆しています。

The cytotoxicity of acetaminophen (paracetamol) has been shown to be associated with a disruption of intracellular Ca2+ homeostasis caused by the interaction of its metabolite N-acetyl-p-benzoquinone imine (NAPQI) with hepatocyte thiols [Moore, M., et al. (1985) J. Biol. Chem. 260, 13035-13040]. Inasmuch as NAPQI can both covalently bind to thiols and oxidize thiols, we investigated the effects of two dimethylated analogues of NAPQI, one of which (2,6-dimethyl-NAPQI) primarily binds to thiols and the other of which (3,5-dimethyl-NAPQI) primarily oxidizes thiols. Of the three compounds, 2,6-dimethyl-NAPQI decreased protein thiols to the greatest extent and also inhibited hepatocyte plasma membrane Ca(2+)-ATPase to the greatest extent. The 3,5-dimethylated analogue decreased protein thiols to the least extent and inhibited the plasma membrane Ca(2+)-ATPase to a lesser extent. The cytotoxicity of all three compounds was preceded by a sustained elevation in cytosolic Ca2+ as compared to the transient rise caused by the alpha-agonist phenylephrine. Again, the 2,6-dimethyl analogue was the most potent of the three compounds. The thiol reagent dithiothreitol (DTT), which reversed the inhibition of the Ca(2+)-ATPase and the rise in cytosolic Ca2+, also protected against cytotoxicity. Agents that are known to inhibit either Ca(2+)-dependent proteases or phospholipases significantly delayed the onset of cytotoxicity caused by NAPQI and its analogues. Our results suggest that both arylation and oxidation of protein thiols may result in the elevation of cytosolic Ca2+ and in cytotoxicity and that arylation of critical thiol groups appears to be the more lethal reaction.