TPEN - TPEN - Wikipedia

TPEN
TPEN.svg
Имена
Название ИЮПАК
N,N,N ′,N ′-Тетракис (2-пиридинилметил) -1,2-этандиамин
Идентификаторы
3D модель (JSmol )
ECHA InfoCard100.110.079 Отредактируйте это в Викиданных
UNII
Характеристики
C26ЧАС28N6
Молярная масса424.552 г · моль−1
ВнешностьКристаллическое твердое вещество[1]
Если не указано иное, данные для материалов приводятся в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
Ссылки на инфобоксы

TPEN (N,N,N ′,N ′-тетракис (2-пиридинилметил) -1,2-этандиамин[1]) представляет собой проницаемый для внутриклеточной мембраны ион хелатор.[2] TPEN имеет высокое сродство ко многим переходным металлам, и его не следует рассматривать как специфический или селективный для конкретного иона. Хелаторы можно использовать в хелатотерапия для удаления токсичных металлов из организма. TPEN - хелатор с высоким сродством к цинку. Например, одно исследование показало, что TPEN является более сильным хелатором по сравнению с другими хелаторами, такими как пентетиновая кислота (DTPA) при высоком уровне цинка (15 мкМ). Однако, когда присутствовали низкие уровни цинка (0, 3, 6, 9 и 12 мкМ цинка), существенной разницы не было.[2] TPEN - это гексадентатный лиганд который также образует комплексы с другими ионы мягких металлов такие как Cd2+.[3]

Токсичность

В дополнение к хелатору тяжелых металлов TPEN также известен как индуктор апоптоз.,[4] таким образом, он может быть токсичным для клеток. Одно исследование показало, что истощение цинка под действием TPEN индуцировало апоптоз в клетках печени крыс.[5] Это может быть связано с тем, что цинк необходим для нормального функционирования организма; например, цинк действует как кофактор ферментов, таких как фермент, разлагающий инсулин. Симптомы дефицита цинка включают проблемы роста и развития, выпадение волос, диарею, потерю аппетита и многое другое.[6]

Одно исследование показало, что TPEN вызывает транслокацию цитохром с из митохондрий в цитозоль в Т-лимфоцитах периферической крови человека. Это приводит к активации каспаз-3, -8 и -9. Когда эти Т-лимфоциты были предварительно обработаны ингибиторами каспаз, фрагментация ДНК (индикатор апоптоза) была предотвращена. Это говорит о том, что апоптоз, который запускается дефицитом цинка, зависит от белков каспазы.[7] Аналогичные результаты были показаны на тимоцитах крысы и человека при использовании TPEN.[8] Также показано, что TPEN вызывает апоптоз в клетках K562,[9] а высокие дозы (120 мкМ) цинка приводят к гибели микроглиальных клеток.[10]В одном исследовании изучали потребность в p53, белке-супрессоре опухоли, в качестве предшествующего фактора транскрипции при TPEN-индуцированном апоптозе нейронов, и было обнаружено, что истощение внутриклеточного цинка с помощью TPEN вызывает апоптоз.[11] Кроме того, в том же исследовании было обнаружено, что TPEN увеличивает экспрессию проапоптотических генов и приводит к активации каспазы-11, протеазы млекопитающих. Эти результаты предполагают, что белок-супрессор опухолей p53 может играть роль в регуляции апоптоза нейронов, индуцированного TPEN. Хотя эти исследования показали, что TPEN вызывает апоптоз, другое исследование показало, что TPEN ингибирует дитионит натрия и вызванную депривацией глюкозы (SDGD) гибель нейронов, модулируя апоптоз.[12]

Гипоксия

Одно исследование показало, что после гипоксия, увеличение внутриклеточного цинка вызывало увеличение активные формы кислорода через активацию НАДФН оксидаза.[13] Хотя активные формы кислорода необходимы для некоторых функций (таких как вторичная передача сигналов), они нестабильны и, как известно, вызывают повреждение ДНК, липидов и белков при их высоком уровне. Во время исследования применение TPEN предотвращало индуцированное цинком увеличение количества активных форм кислорода. Это может иметь последствия для заболеваний с гипоксией, таких как инсульт. Кроме того, другое исследование показало, что TPEN вызывает повреждение ДНК в клетках рака толстой кишки человека в зависимости от активных форм кислорода.[14] Одним из следствий может быть то, что TPEN может использоваться как форма лечения гипоксических состояний и, возможно, использоваться для нацеливания на определенные виды рака.

Рекомендации

  1. ^ а б «TPEN (CAS 16858-02-9)». www.caymanchem.com.
  2. ^ а б Чо, Ён-Ын; Lomeda, Ria-Ann R .; Рю, Санг-Хун; Ли, Чон-Хва; Битти, Джон Х .; Квун, Ин-Сук (25 мая 2007 г.). «Истощение клеточного цинка хелаторами ионов металлов (TPEN, DTPA и хелексная смола) и его применение к остеобластическим клеткам MC3T3-E1». Исследования и практика питания. 1 (1): 29–35. Дои:10.4162 / nrp.2007.1.1.29. ЧВК  2882573. PMID  20535382.
  3. ^ Такешита, Кендзи; Исида, Масару; Кондо, Мисако; Накано, Йошио; Сейда, Йошими (2004). «Восстановление благородных металлов гексадентатным лигандом TPEN и кислотным экстрагентом D2EHPA». Программа конгресса Азиатско-Тихоокеанской конфедерации химического машиностроения и тезисы. 2004: 238. Дои:10.11491 / apcche.2004.0.238.0.
  4. ^ «TPEN - CAS 16858-02-9». www.scbt.com.
  5. ^ Накатани, Т .; Таварамото, М .; Опаре Кеннеди, Д .; Кодзима, А .; Мацуи-Юаса И. (15 марта 2000 г.). «Апоптоз, индуцированный хелатированием внутриклеточного цинка, связан с истощением клеточного уровня глутатиона в гепатоцитах крысы». Химико-биологические взаимодействия. 125 (3): 151–163. Дои:10.1016 / с0009-2797 (99) 00166-0. PMID  10731516.
  6. ^ "Zinc Evidence - клиника Мэйо". www.mayoclinic.org.
  7. ^ Коленко, В. М .; Uzzo, R.G .; Дулин, Н .; Hauzman, E .; Bukowski, R .; Финке, Дж. Х. (1 декабря 2001 г.). «Механизм апоптоза, вызванный дефицитом цинка в Т-лимфоцитах периферической крови». Апоптоз. 6 (6): 419–429. Дои:10.1023 / А: 1012497926537. PMID  11595831.
  8. ^ Младший, МакКейб MJ; SA, Цзян; С. Оррениус (1 июля 1993 г.). «Хелатирование внутриклеточного цинка вызывает апоптоз зрелых тимоцитов». Лабораторные исследования. 69 (1): 101–10. PMID  8331893.
  9. ^ Рохас-Валенсия, Луиза; Велес-Пардо, Карлос; Хименес-Дель-Рио, Марлен (1 июня 2017 г.). «Хелатор металлов TPEN избирательно индуцирует апоптоз в клетках K562 посредством сигнального механизма активных форм кислорода: последствия для хронического миелоидного лейкоза». БиоМеталлы. 30 (3): 405–421. Дои:10.1007 / s10534-017-0015-0. PMID  28409295.
  10. ^ Хигаши, Юичиро; Аратаке, Такааки; Симидзу, Сёго; Симидзу, Такахиро; Накамура, Кумико; Цуда, Масаюки; Явата, Тошио; Уэба, Тетуя; Сайто, Мотоаки (27 февраля 2017 г.). «Влияние внеклеточного цинка на активацию микроглии М1». Научные отчеты. 7: 43778. Bibcode:2017НатСР ... 743778H. Дои:10.1038 / srep43778. ЧВК  5327400. PMID  28240322.
  11. ^ Ра, Хана; Ким, Хён-Лим; Ли, Хан-Ун; Ким, Ян-Хи (6 мая 2009 г.). «Существенная роль p53 в TPEN-индуцированном апоптозе нейронов». Письма FEBS. 583 (9): 1516–1520. Дои:10.1016 / j.febslet.2009.04.008. PMID  19364507.
  12. ^ Чжан, Фэн; Ма, Сюэ-Лин; Ван Юй-Сян; Он, Конг-Конг; Тиан, Кун; Ван, Хун-Ганг; И я; Хэн, Бин; Се, Лай-Хуа; Лю, Янь-Цян (1 марта 2017 г.). «TPEN, специфический хелатор Zn (2+), ингибирует вызванную дитионитом натрия и депривацией глюкозы (SDGD) гибель нейронов путем модуляции апоптоза, передачи сигналов глутамата и управляемых напряжением K (+) и Na (+) каналов». Клеточная и молекулярная нейробиология. 37 (2): 235–250. Дои:10.1007 / s10571-016-0364-1. PMID  26983717.
  13. ^ Слепченко Кира Г; Лу, Ципин; Ли, Ян В. (25 апреля 2016 г.). «Цинковая волна во время лечения гипоксии необходима для начальной активации активных форм кислорода в митохондриях». Международный журнал физиологии, патофизиологии и фармакологии. 8 (1): 44–51. ЧВК  4859878. PMID  27186322.
  14. ^ Рахал, Омар Насер; Фатфат, Маамун; Ханкаче, Карла; Осман, Бассам; Халифе, Хала; Мачака, Халед; Мухтасиб, Хала-Гали (1 ноября 2016 г.). «Chk1 и ДНК-PK опосредуют вызванное TPEN повреждение ДНК зависимым от ROS образом в клетках рака толстой кишки человека». Биология и терапия рака. 17 (11): 1139–1148. Дои:10.1080/15384047.2016.1235658. ЧВК  5137490. PMID  27690730.