Dt-ジアフォラーゼとペルオキシダーゼは、ベンゼンの主要な代謝物であるフェノールの代謝物の共有結合結合に影響を与えます

フェノールの代謝産物の活性化と非活性化におけるさまざまな酵素と生物学的分子の役割は、in vitroで調査されました。ベンゼンの主要な代謝物であるフェノールは、ヒドロキノンとカテコールに代謝されます。これらの代謝物の活性化とそれらの酸化型の非活性化は、ミクロソームタンパク質への共有結合の量によって評価されました。[14C]フェノールとNADPHは、フェノバルビタール前処理されたモルモットから分離された肝ミクロソームと、2.33 Nmolesのヒドロキノンと0.12 Nmoleのカテコールとインキュベートして、ミクロソームタンパク質のミリグラムあたり1分あたり1分間に形成されました。フェノバルビタールで前処理したモルモットから分離されたミクロソームとインキュベートしたミクロソームタンパク質への代謝物の共有結合結合は、252 pmoles結合/min/mgでした。未処理のモルモットのミクソームでは、共有結合結合は146 pmoles結合/min/mgでした。共有結合は、N-オクチルアミン、アスコルビン酸、またはGSHの添加により、90％を超える阻害されました。スーパーオキシドジスムターゼの添加は、フェノバルビタール前処理されたモルモットから35％分離されたミクロソームとの共有結合を阻害しましたが、未治療動物から分離されたミクロソームでは阻害しませんでした。部分的に精製されたモルモット肝DT-ジアフォラーゼ[NAD（P）H（キノンアクセプター）オキシドレダクターゼ、EC 1.6.99.2]は共有結合結合を70％阻害しました。この効果は、DT-ジアフォラーゼの特定の阻害剤であるジクマロールの存在下で逆転しました。10（5）x g上清画分に存在するDt-diaphoraseは、共有結合の阻害剤の阻害にも活性でしたが、それは内因性の減少グルタチオンの除去後です。この効果は、ジクマロールによって逆転することもできます。クロストリジウムkluyveriから部分的に精製されたジアフォラーゼ（NADH：リポアミドオキシドレダクターゼ、EC 1.6.4.3）の添加は、86％を阻害した共有結合を阻害しました。過酸化水素と西洋ワラディッシュペルオキシダーゼ（ペルオキシダーゼ、EC 1.11.17）またはミエロペルオキシダーゼ（S）の添加により、それぞれ30倍および6倍の共有結合結合が増加しました。アスコルビン酸塩は、この結合を95％を超えて減少させました。これらの結果は、ヒドロキノン、カテコール、フェノール、およびその酸化型が上記のモデルシステムのいくつかによって活性化または無効にできることを示しています。これらのシステムは、共有結合を調節することにより、ベンゼンの骨髄毒性に役割を果たす可能性があります。

The role of various enzymes and biological molecules on the activation and deactivation of the metabolites of phenol was investigated in vitro. Phenol, the major metabolite of benzene, is metabolized to hydroquinone and catechol. Activation of these metabolites and deactivation of their oxidized forms was assessed by the amount of covalent binding to microsomal protein. [14C]Phenol and NADPH were incubated with hepatic microsomes isolated from phenobarbital-pretreated guinea pigs, and 2.33 nmoles of hydroquinone and 0.12 nmole of catechol were formed per minute per milligram of microsomal protein. Covalent binding of the metabolites to microsomal protein incubated with microsomes isolated from guinea pigs pretreated with phenobarbital was 252 pmoles bound/min/mg; with microsomes from untreated guinea pigs, covalent binding was 146 pmoles bound/min/mg. Covalent binding was inhibited greater than 90% with the addition of N-octylamine, ascorbate, or GSH. The addition of superoxide dismutase inhibited covalent binding with microsomes isolated from phenobarbital-pretreated guinea pigs 35% but did not inhibit it with microsomes isolated from untreated animals. Partially purified guinea pig hepatic DT-diaphorase [NAD(P)H (quinone acceptor) oxidoreductase, EC 1.6.99.2] inhibited covalent binding 70%. This effect was reversed in the presence of dicumarol, a specific inhibitor of DT-diaphorase. DT-diaphorase present in the 10(5) X g supernatant fraction was also active in inhibiting covalent binding but only after the removal of endogenous reduced glutathione. This effect could also be reversed by dicumarol. The addition of diaphorase (NADH:lipoamide oxidoreductase, EC 1.6.4.3) partially purified from Clostridium kluyveri inhibited covalent binding 86%. The addition of hydrogen peroxide and horseradish peroxidase (peroxidase, EC 1.11.17) or myeloperoxidase(s) increased covalent binding 30-fold and 6-fold, respectively. Ascorbate decreased this binding greater than 95%. These results indicate that hydroquinone, catechol, and phenol as well as their oxidized forms can be activated or deactivated by several of the above model systems. These systems may play a role in the myelotoxicity of benzene by modulating covalent binding.