معلومة

كيف يمكن لـ P450 التمييز بين المركبات الأجنبية والمحلية؟

كيف يمكن لـ P450 التمييز بين المركبات الأجنبية والمحلية؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أفهم أن إنزيمات P450 قادرة على التحلل الانتقائي للمركبات التي تدخل الخلية من الخارج (مثل الأدوية الاصطناعية) دون إتلاف المركبات التي هي وسيطة أيضية توجد عادة في الخلايا. ما هي الآلية التي تزود هذه الإنزيمات بالقدرة على تمييز المركبات الأجنبية التي تكون ركائز عن الوسائط الأيضية الطبيعية التي ليست ركائز ، إذا كانت متشابهة من الناحية الهيكلية؟


مقدمة كاذبة

الفرضية الخاطئة في هذا السؤال تكمن في نهاية الجملة الأخيرة:

... القدرة على تمييز المركبات الأجنبية التي تكون ركائز عن الوسطيات الأيضية الطبيعية التي ليست ركائز ، إذا كانت متشابهة من الناحية الهيكلية

يبدو أن الافتراض هنا هو أن التشابه بين المركبات الأيضية الطبيعية والمركبات الأجنبية أكبر من أن يحدث التمييز. لا يوجد سبب لافتراض ذلك.

تفسير

إن خصوصية الركيزة لإنزيمات P450 التي تستقلب الكائنات الحيوية الغريبة هي أنها لن تستقلب المكونات الخلوية الطبيعية.

هناك ثروة من الأدلة على أن الإنزيمات يمكن أن يكون لها خصوصية ركيزة إما أن تكون ضيقة للغاية أو واسعة نسبيًا. من الواضح أن هذا يعتمد على بنية موقع ربط الركيزة - شكلها وحجمها والطبيعة الكيميائية لبقايا الأحماض الأمينية هناك. بالتفكير في هذه المصطلحات ، يمكن للمرء أن يتخيل إنزيمًا يميز ضد الركائز مع بديل واحد في موضع معين ، لكنه يستقلب مجموعة متنوعة من المركبات المماثلة التي تفتقر إلى هذا. يمكن تخيل تطور إنزيمات P450 كعملية يمكن من خلالها للطفرات التي سمحت باستقلاب المركبات البيئية السامة أن تنقل ميزة ويتم اختيارها ، لكن الطفرات التي تعطل التمثيل الغذائي الطبيعي ستكون قاتلة (أو غير مواتية) ويتم اختيارها ضدها.

السياق الأوسع لأنزيمات P450

يُطرح السؤال بعبارات قد توحي بأن الوظيفة الوحيدة لإنزيمات P450 هي إزالة الكائنات الحية الأحيائية ، وربما أنها ليست سوى كائنات حية أعلى ميزة. في الواقع أيا من هذه ليست صحيحة. يمكن العثور على تفاصيل حدوثها في البكتيريا في مقالة ويكيبيديا. ومع ذلك ، فإن الورقة التي وجدتها مثيرة للاهتمام في هذا الصدد ، بصفتي لست خبيرًا ، تم نشرها بواسطة Kawashima and Satta في PLOS ONE في عام 2014. وهذا يشير إلى أن هناك فئتين من جينات P450 - تلك التي تشارك في التخليق الخلوي الطبيعي ( مثل المنشطات والكوليسترول وفيتامين D3 والأحماض الصفراوية) ، وتلك النشطة ضد xenobiotics (مثل قلويدات النبات والمركبات العطرية والأحماض الدهنية). تشير المقارنة بين الجينات لهذه في مجموعة متنوعة من الفقاريات (بشكل رئيسي) إلى أن تلك التي تشارك في عملية التمثيل الغذائي للأجانب الحيوية تطورت من تلك المشاركة في التمثيل الغذائي الخلوي الطبيعي ، وقد نشأت جينات إزالة السموم هذه ليس مرة واحدة فقط ، ولكن في عدة مناسبات.


أسئلة التفكير النقدي

بصفتنا مشاركًا في Amazon ، فإننا نكسب من عمليات الشراء المؤهلة.

هل تريد الاستشهاد بهذا الكتاب أو مشاركته أو تعديله؟ هذا الكتاب هو Creative Commons Attribution License 4.0 ويجب أن تنسب OpenStax.

    إذا كنت تعيد توزيع هذا الكتاب كله أو جزء منه بتنسيق طباعة ، فيجب عليك تضمين الإسناد التالي في كل صفحة مادية:

  • استخدم المعلومات أدناه لتوليد اقتباس. نوصي باستخدام أداة استشهاد مثل هذه.
    • المؤلفون: Julianne Zedalis، John Eggebrecht
    • الناشر / الموقع الإلكتروني: OpenStax
    • عنوان الكتاب: Biology for AP® Courses
    • تاريخ النشر: 8 مارس 2018
    • المكان: هيوستن ، تكساس
    • عنوان URL للكتاب: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/1-introduction
    • عنوان URL للقسم: https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/38-critical-thinking-questions

    © 12 كانون الثاني (يناير) 2021 OpenStax. محتوى الكتاب المدرسي الذي تنتجه OpenStax مرخص بموجب ترخيص Creative Commons Attribution License 4.0. لا يخضع اسم OpenStax وشعار OpenStax وأغلفة كتب OpenStax واسم OpenStax CNX وشعار OpenStax CNX لترخيص المشاع الإبداعي ولا يجوز إعادة إنتاجه دون الحصول على موافقة كتابية مسبقة وصريحة من جامعة رايس.


    Fer ، M. ، Dreano ، Y. ، Lucas ، D. ، Corcos ، L. ، Salaun ، J.P ، Berthou ، F. ، et al. (2008). استقلاب الأحماض eicosapentaenoic و docosahexaenoic بواسطة السيتوكروم البشري المؤتلف P450. محفوظات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، 471, 116–125.

    VanRollins، M.، Baker، R.C، Sprecher، H.W، & amp Murphy، R.C (1984). أكسدة حمض الدوكوساهيكسانويك بواسطة ميكروسومات كبد الفئران. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 259, 5776–5783.

    باربوسا-سيكارد ، إي ، ماركوفيتش ، إم ، هونيك ، إتش ، كريست ، بي ، مولر ، دي إن ، أند شونك ، دبليو إتش (2005). استقلاب حمض Eicosapentaenoic بواسطة إنزيمات السيتوكروم P450 من فصيلة CYP2C. اتصالات البحوث البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية ، 329, 1275–1281.

    كونكيل ، إيه ، وأمبير شانك ، دبليو إتش (2011). دور إنزيمات السيتوكروم P450 في التنشيط الحيوي للأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - البروتينات والبروتيوميات ، 1814, 210–222.

    Lauterbach ، B. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Wang ، M.H ، Honeck ، H. ، Kargel ، E. ، Theuer ، J. ، et al. (2002). مستقلبات حمض eicosapentaenoic المعتمدة على السيتوكروم P450 هي منشطات جديدة لقناة BK. 39- ارتفاع ضغط الدم, 609–613.

    Ye ، D. ، Zhang ، D. ، Oltman ، C. ، Dellsperger ، K. ، Lee ، H.C ، & amp VanRollins ، M. (2002). توسع مستقلبات إيبوكسيجيناز السيتوكروم P450 من دوكوساهيكسانوات بشكل فعال الشرايين التاجية عن طريق تنشيط قنوات البوتاسيوم المنشط بالكالسيوم ذات التوصيل الكبير. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 303, 768–776.

    مورين سي ، سيرويس ، إم ، إيتشاف ، ف ، رزق الله ، إي ، وأمب روسو ، إي. (2009). تأثيرات الاسترخاء لـ 17 (18) -EpETE على العضلات الملساء للشرايين والمجرى الهوائي في رئة الإنسان. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الرئة الخلوية والجزيئية ، 296، L130 – L139.

    Liclican ، E.L ، & amp Gronert ، K. (2010). الدوائر الجزيئية ذات الدقة في العين. مجلة العالم العلمي ، 10, 1029–1047.

    تيان ، هـ ، لو ، واي ، شاه ، إس.ب. ، وأمب هونج ، س. (2010). Novel 14S ، 21-dihydroxy-docosahexaenoic acid ينقذ التئام الجروح وتكوين الأوعية المرتبط بها الذي يعاني من التسمم الحاد بالإيثانول / التعرض. مجلة الكيمياء الحيوية الخلوية، 111, 266–273.

    McLennan ، P. ، Howe ، P. ، Abeywardena ، M. ، Muggli ، R. ، Raederstorff ، D. ، Mano ، M. ، et al. (1996). الدور الوقائي للقلب والأوعية الدموية لحمض الدوكوساهيكسانويك. المجلة الأوروبية لعلم الأدوية ، 300, 83–89.

    هاشيموتو ، إم ، شينوزوكا ، كيه ، جاموه ، إس ، تانابي ، واي ، حسين ، إم إس ، كوون ، واي إم ، وآخرون. (1999). يرتبط التأثير الخافض لضغط الدم لحمض الدوكوساهيكسانويك بالإفراج المعزز لـ ATP من الشريان الذيلية للفئران المسنة. مجلة التغذية ، 129, 70–76.

    Frenoux، J.M، Prost، E.D، Belleville، J.L، & amp Prost، J.L (2001). نظام غذائي من الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة يخفض ضغط الدم ويحسن حالة مضادات الأكسدة في الفئران التي تعاني من ارتفاع ضغط الدم تلقائيًا. مجلة التغذية ، 131, 39–45.

    Oliw ، E.H ، Bylund ، J. ، & amp Herman ، C. (1996). هيدروكسيل ثنائي بيساليليك وإيبوكسدة الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة بواسطة السيتوكروم P450. الدهون 31, 1003–1021.

    Bylund، J.، Kunz، T.، Valmsen، K.، & amp Oliw، E.H. (1998). Cytochromes P450 مع نشاط ثنائي هيدروكسيل ثنائي على الأحماض الأراكيدونية واللينوليك المدروسة مع الإنزيمات المؤتلفة البشرية ومع ميكروسومات كبد الإنسان والجرذان. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 284, 51–60.

    Bylund، J.، Ericsson، J.، & amp Oliw، E.H (1998). تحليل مستقلبات السيتوكروم P450 للأحماض الأراكيدونية واللينوليك بواسطة الكروماتوجرافيا السائلة - مطياف الكتلة باستخدام مصيدة الأيونات MS. الكيمياء الحيوية التحليلية ، 265, 55–68.

    كامبل ، دبليو بي ، وأمبير فليمينج ، آي (2010). أحماض الايبوكسي إيكوزاترينويك والاستجابات التي تعتمد على البطانة. أرشيف Pflügers - المجلة الأوروبية لعلم الأدوية ، 459, 881–895.

    Beetham، J.K، Tian، T.، & amp Hammock، B. D. (1993). استنساخ (كدنا) والتعبير عن هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان من الكبد البشري. محفوظات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، 305, 197–201.

    نيومان ، جي دبليو ، موريسو ، سي ، هاريس ، تي آر ، وأمبير هاموك ، بي دي (2003). هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان المشفر بواسطة EPXH2 هو إنزيم ثنائي الوظيفة مع نشاط فوسفاتيز فوسفات دهني جديد. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 100, 1558–1563.

    كرونين ، إيه ، موبراي ، إس ، دورك ، إتش ، هومبورغ ، إس ، فليمينج ، آي ، فيسلثالر ، بي ، إت آل. (2003). المجال الطرفي N من هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في الثدييات هو الفوسفاتيز. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 100, 1552–1557.

    عناية الله ، أ.إ. ، لوريا ، أ ، لو ، ب ، تساي ، هـ.ج ، سورا ، ب ، هاموك ، ب د ، وآخرون. (2008). تنظيم عكس مستويات الكوليسترول من خلال مجالات الفوسفاتاز والهيدرولاز في هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 283, 36592–36598.

    سينال ، سي جيه ، مياتا ، إم ، توكن ، إم ، ناجاتا ، كيه ، بيند ، جي آر ، وأمبير جونزاليس ، إف جي (2000). يكشف الاضطراب المستهدف في هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان عن دور في تنظيم ضغط الدم. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 275, 40504–40510.

    Luria ، A. ، Morisseau ، C. ، Tsai ، H. J. ، Yang ، J. ، Inceoglu ، B. ، De Taeye ، B. ، et al. (2009). التغيير في مستويات هرمون التستوستيرون في البلازما في ذكور الفئران التي تفتقر إلى هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء والغدد الصماء والتمثيل الغذائي ، 297، E375 – E383.

    عناية الله ، أ.إ. ، وأمبير جرانت ، د. آثار تعدد أشكال هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في الإنسان على التحلل المائي للفوسفات الإيزوبرينويد. اتصالات البحوث البيوكيميائية والفيزيائية الحيوية ، 341, 254–260.

    تران ، كيه إل ، أرونوف ، بي إيه ، تاناكا ، إتش ، نيومان ، جي دبليو ، هاموك ، بي دي ، أند موريسو سي (2005). كبريتات الدهون والسلفونات هي مثبطات تنافسية خيفية لنشاط الفوسفاتاز الطرفي N من هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في الثدييات. الكيمياء الحيوية ، 44, 12179–12187.

    كوفاكس ، دبليو جيه ، أوليفييه ، إل إم ، وأمب كريسانز ، إس كيه (2002). الدور المركزي للبيروكسيسومات في التخليق الحيوي للأيزوبرينويد. التقدم في أبحاث الدهون ، 41, 369–391.

    Przybyla-Zawislak، B. D.، Srivastava، P. K.، Vazquez-Matias، J.، Mohrenweiser، H.W، Maxwell، J. E.، Hammock، B. D.، et al. (2003). تعدد الأشكال في هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في الإنسان. علم الصيدلة الجزيئية ، 64, 482–490.

    Keserü ، B. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Schermuly ، R. T. ، Tanaka ، H. ، Hammock ، B. D. ، Weissmann ، N. ، et al. (2010). ارتفاع ضغط الدم الرئوي الناجم عن نقص الأكسجة: مقارنة حذف هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان ضد. كبت. أبحاث القلب والأوعية الدموية ، 85, 232–240.

    كامبل ، دبليو بي ، جيبريميدين ، دي ، برات ، بي إف ، وأمبير هاردر ، دي آر (1996). تحديد أحماض الايبوكسي إيكوساترينويك كعوامل فرط الاستقطاب مشتقة من البطانة. بحوث الدورة الدموية ، 78, 415–423.

    Fisslthaler، B.، Popp، R.، Kiss، L.، Potente، M.، Harder، D.R، Fleming، I.، et al. (1999). السيتوكروم P450 2C هو مركب EDHF في الشرايين التاجية. الطبيعة ، 401, 493–497.

    باورساكس ، جيه ، بوب ، آر ، هيكر ، إم ، سوير ، إي ، فليمينج ، آي ، وأمبير بوسيه ، ر. (1996). أكسيد النيتريك يخفف من إطلاق عامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة. الدورة الدموية ، 94, 3341–3347.

    خوجاسته ، س. ، برابهو ، س. ، كيني ، ج. ، هالاداي ، ج. ، & أمبير لو ، أ. (2011). المثبطات الكيميائية للأشكال الإسوية السيتوكروم P450 في ميكروسومات الكبد البشرية: إعادة تقييم انتقائية الشكل الإسوي P450. المجلة الأوروبية للأيض الدوائي وحركية الدواء ، 36, 1–16.

    باساور ، جيه ، بوسيماكر ، إي ، لاسيج ، جي ، بيستروش ، إف ، فولر ، جيه ، جروس ، بي ، إت آل. (2003). إن تدفق الدم الأساسي واستجابات موسعات الأوعية التي يسببها البراديكينين في الساعد البشري غير حساسة لمثبط CYP 2C9 سلفافينازول. العلوم السريرية (لندن ، إنجلترا) ، 105, 513–518.

    باساور ، جي ، بيستروش ، إف ، لاسيج ، جي ، هيربريج ، ك. ، بوسيماكر ، إي ، جروس ، بي ، إت آل. (2005). أكسيد النيتريك- و EDHF بوساطة النغمة الشريانية في بولينا لا يتأثر بالتثبيط الانتقائي للسيتوكروم الوعائي P450 2C9. Kidney International، 67, 1907–1912.

    Fichtlscherer، S.، Dimmeler، S.، Breuer، S.، Busse، R.، Zeiher، A.M، & amp Fleming، I. (2004). يعمل تثبيط السيتوكروم P450 2C9 على تحسين توسع الأوعية المعتمد على أكسيد النيتريك المعتمد على البطانة في المرضى الذين يعانون من مرض الشريان التاجي. التداول ، 109, 178–183.

    Hillig، T.، Krustrup، P.، Fleming، I.، Osada، T.، Saltin، B.، & amp Hellsten، Y. (2003). يلعب السيتوكروم P450 2C9 دورًا مهمًا في تنظيم تدفق الدم في العضلات والهيكل العظمي الناتج عن التمرين وامتصاص الأكسجين لدى البشر. مجلة علم وظائف الأعضاء (لندن) ، 546, 307–314.

    بيلين ، جيه ، إياكوب ، إم ، جوتيريز ، إل ، إيزابيل ، إم ، لاهاري ، إيه ، تويليز ، سي ، وآخرون. (2006). الدور الحاسم لأكسيد النيتروجين وعامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة في توسع شريان القناة المستمر بوساطة تدفق الشريان. ارتفاع ضغط الدم 48, 1088–1094.

    بيلين ، ج. ، جوانيدس ، ر. ، إياكوب ، إم ، أرنو ، ب ، & أمبير ثويلز ، سي (2006). دليل على الإطلاق الأساسي لعامل فرط الاستقطاب مشتق من السيتوكروم في الشريان الكعبري في البشر. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 290، H1347-H1352.

    فيشر ، دي ، لاندميسر ، يو ، سبيكرمان ، إس ، هيلفيكر كلاينر ، دي ، هوسبلي ، إم ، مولر ، إم ، وآخرون. (2007). يشارك السيتوكروم P450 2C9 في توسع الأوعية المعتمد على التدفق لشرايين القناة الطرفية في الأشخاص الأصحاء وفي المرضى الذين يعانون من قصور القلب المزمن. المجلة الأوروبية لفشل القلب ، 9, 770–775.

    Ozkor ، M.A ، Murrow ، J.R ، Rahman ، A. M. ، Kavtaradze ، N. ، Lin ، J. ، Manatunga ، A. ، et al. (2011). يحدد عامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة حالة الراحة وتحفيز موسع وعائي الساعد في الصحة والمرض. التداول ، 123, 2244–2253.

    Snyder ، G.D ، Krishna ، U. M. ، Falck ، J.R ، & amp Spector ، A.A (2002). دليل على موقع عمل الغشاء لـ 14،15-EET على التعبير عن الأروماتاز ​​في العضلات الملساء الوعائية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 283، H1936 – H1942.

    وونغ ، بي واي ، لين ، كيه تي ، يان ، واي تي ، أهيرن ، دي ، إيلز ، جي ، شين ، إس واي ، وآخرون. (1993). 14 (R) ، 15 (S)-epoxyeicosatrienoic acid (14 (R) ، 15 (S) -EET) في أغشية الخلايا أحادية النواة لخنزير غينيا. مجلة وسطاء الدهون ، 6, 199–208.

    Wong، P. Y.، Lai، P. S.، & amp Falck، J.R (2000). آلية وتحويل الإشارة لـ 14 (R) ، 15 (S)-epoxyeicosatrienoic acid (14،15-EET) ملزمة في حيدات خنزير غينيا. البروستاجلاندين وأمبير وسطاء الدهون الأخرى ، 62, 321–333.

    Wong، P. Y.، Lai، P. S.، Shen، S. Y.، Belosludtsev، Y. Y.، & amp Falck، J.R (1997). نقل إشارة ما بعد المستقبل وتنظيم 14 (R) ، 15 (S)-epoxyeicosatrienoic acid (14،15-EET) ملزمة في خلايا U-937. مجلة وسطاء الدهون وتشوير الخلايا ، 16, 155–169.

    يانغ ، دبليو ، تونيكي ، ف.ر ، أنجاياه ، س ، فالك ، ج.ر ، هيلارد ، سي جيه ، آند كامبل ، دبليو بي (2008). توصيف موقع ارتباط حمض الإيبوكسي إيكوزاترينويك في أغشية U937 باستخدام ناهض مشع جديد ، 20-125 I-14،15-epoxyeicosa-8 (ض) -حمض النويك. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 324, 1019–1027.

    Chen، Y.، Falck، J.R، Tuniki، V.R، & amp Campbell، W.B. (2009). 20-125 Iodo-14،15-epoxyeicosa-5ض-حمض اللويك: مركب إشعاعي عالي التقارب يستخدم لتوصيف موقع ارتباط مناهض حمض الإيبوكسي إيكوساترينويك. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 331, 1137–1145.

    سبيكتور ، إيه إيه ، وأمبير نوريس ، إيه دبليو (2007). تأثير أحماض الايبوكسي إيكوساترينويك على الوظيفة الخلوية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الخلية ، 292، C996-C1012.

    أبخشم ، م ، ويب ، ج ، & أمبير سوبير ، ج. (2011). تنظيم إنتاج cAMP الناجم عن الفورسكولين بواسطة مستقلبات إيبوكسيجيناز السيتوكروم P450 من حمض الأراكيدونيك في خلايا HEK293. بيولوجيا الخلية وعلم السموم ، 27, 321–332.

    Medhora ، M. ، دانيلز ، J. ، Mundey ، K. ، Fisslthaler ، B. ، Busse ، R. ، Jacobs ، E.R ، et al. (2003). تكون الأوعية الدموية التي يحركها الإيبوكسيجيناز في الخلايا البطانية للأوعية الدموية الدقيقة في الرئة البشرية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 284، H215 – H224.

    Yang ، C. ، Kwan ، Y.W ، Au ، A.L-S. ، Poon ، C.C-W. ، Zhang ، Q. ، Chan ، S.W ، et al. (2010). 14،15-Epoxyeicosatrienoic acid يحث على توسع الأوعية من خلال مستقبلات البروستاغلاندين EP2 في الشريان المساريقي للفئران. البروستاجلاندين وأمبير وسطاء الدهون الأخرى ، 93, 44–51.

    Behm، D.J، Ogbonna، A.، Wu، C.، Burns-Kurtis، C.L، & amp Douglas، S.A (2008). تعمل أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك كمضادات داخلية انتقائية لمستقبلات الثرموبوكسان الأصلية: تحديد آلية جديدة لتوسع الأوعية. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 328, 231–239.

    Busse، R.، Edwards، G.، Feletou، M.، Fleming، I.، Vanhoutte، P.M، & amp Weston، A.H (2002). EDHF: جمع المفاهيم معًا. الاتجاهات في العلوم الصيدلانية ، 23, 374–380.

    ألونسو ، إم تي ، ألفاريز ، جيه ، مونتيرو ، إم ، سانشيز ، إيه ، أند جارسيا سانشو ، ج. (1991). يعد تدفق Ca 2+ الناجم عن ناهض إلى الصفائح الدموية البشرية ثانويًا لإفراغ مخازن Ca 2+ داخل الخلايا. مجلة الكيمياء الحيوية ، 280, 783–789.

    سارجينت ، بي ، كلاركسون ، دبليو دي ، سيج ، إس أو ، وأمبير هيمسكيرك ، جي دبليو إم (1992). إن تدفق الكالسيوم الناجم عن استنفاد مخزن الكالسيوم في الصفائح الدموية البشرية أكثر عرضة لمثبطات السيتوكروم P-450 من دخول الكالسيوم بوساطة المستقبل. خلية الكالسيوم ، 13, 553–564.

    Michaelis، U. R.، & amp Fleming، I. (2006). من عامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة (EDHF) إلى تكوين الأوعية: أحماض الإيبوكسي إيكوساترينويك (EETs) وإشارات الخلية. علم الأدوية والمداواة ، 111, 584–595.

    واتانابي ، إتش ، فرينز ، جيه ، برينين ، جيه ، دروغمانز ، جي ، فويتس ، تي ، أند نيليوس ، بي (2003). يستخدم أنانداميد وحمض الأراكيدونيك أحماض إيبوكسي إيكوزاترينويك لتنشيط قنوات TRPV4. الطبيعة ، 424, 434–438.

    فرينس ، جيه ، أوسيانيك ، جي ، فيسلثالر ، بي ، سوزوكي ، إم ، يانسنز ، إيه ، فويتس ، تي ، وآخرون. (2005). تعديل قناة الكاتيون Ca 2 + نفاذية TRPV4 بواسطة السيتوكروم P450 epoxygenases في البطانة الوعائية. بحوث الدورة الدموية ، 97, 908–915.

    Loot ، A. E. ، Popp ، R. ، Fisslthaler ، B. ، Vriens ، J. ، Nilius ، B. ، & amp Fleming ، I. (2008). دور تنشيط V4 المحتمل لمستقبلات عابرة يعتمد على السيتوكروم P450 في توسع الأوعية الناجم عن التدفق. أبحاث القلب والأوعية الدموية ، 80, 445–452.

    فليمنج ، آي ، روبين ، إيه ، بوب ، آر ، فيسلثالر ، بي ، شروت ، إس ، ساندر ، إيه ، وآخرون. (2007). تنظم أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك إشارات Ca 2+ المعتمدة على قناة Trp وفرط الاستقطاب في الخلايا البطانية. تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية ، 27, 2612–2618.

    Inoue، R.، Jensen، L.J، Jian، Z.، Shi، J.، Hai، L.، Lurie، A. I.، et al. (2009). التنشيط التآزري لقناة TRPC6 الوعائية عن طريق المستقبلات والتحفيز الميكانيكي عبر phospholipase C / diacylglycerol و phospholipase A2مسارات / w-hydroxylase / 20-HETE. بحوث الدورة الدموية ، 104, 1399–1409.

    إيرلي ، إس ، هيبنر ، تي جيه ، نيلسون ، إم تي ، وأمبير برايدن ، جي إي (2005).يشكل TRPV4 مركبًا جديدًا للإشارات Ca 2+ مع مستقبلات ryanodine و BKكاليفورنيا القنوات. بحوث الدورة الدموية ، 97, 1270–1279.

    Nilius، B.، Vriens، J.، Prenen، J.، Droogmans، G.، & amp Voets، T. (2004). قناة دخول الكالسيوم TRPV4: نموذج لبوابة التنوع. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الخلية ، 286، C195-C205.

    سبيكتور ، إيه إيه ، فانغ ، إكس ، سنايدر ، جي دي ، وأمبير وينتراوب ، إن إل (2004). أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك (EETs): التمثيل الغذائي والوظيفة البيوكيميائية. التقدم في أبحاث الدهون ، 43, 55–90.

    Widstrom ، R.L ، Norris ، A.W ، Van Der Veer ، J. ، & amp Spector ، A. A. (2003). تمنع البروتينات المرتبطة بالأحماض الدهنية ترطيب أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك بواسطة هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان. الكيمياء الحيوية ، 42, 11762–11767.

    ليو ، واي ، تشانغ ، واي ، شميلزر ، كيه ، لي ، تي إس ، فانغ ، إكس ، تشو ، واي ، وآخرون. (2005). التأثير المضاد للالتهابات للتدفق الصفحي: دور PPARg ، أحماض إيبوكسي إيكوزاترينويك ، وهيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 102, 16747–16752.

    كاوارت ، إل إيه ، وي ، إس ، هسو ، إم إتش ، جونسون ، إي إف ، كريشنا ، إم يو ، فالك ، جي آر ، وآخرون. (2002). إن الأشكال الإسوية لـ CYP4A هي أحماض إيبوكسي إيكوزاترينويك هيدروكسيل لتكوين روابط مستقبلات بيروكسيسوم المنشط بتكاثر البيروكسيسوم عالية التقارب. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 277, 35105–35112.

    Fang ، X. ، Hu ، S. ، Watanabe ، T. ، Weintraub ، N.L ، Snyder ، G.D ، Yao ، J. ، et al. (2005). تنشيط مستقبلات البيروكسيسوم المنشط أ عن طريق مثبطات إيبوكسيد هيدرولاز القابلة للذوبان المشتقة من اليوريا. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 314, 260–270.

    Fang ، X. ، Hu ، S. ، Xu ، B. ، Snyder ، G. ، Harmon ، S. ، Yao ، J. ، et al. (2006). 14،15-حمض ثنائي هيدروكسي إيكوساترينويك ينشط مستقبلات البيروكسيسوم المنشط ألفا. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 290, 55–63.

    Potente ، M. ، Fisslthaler ، B. ، Busse ، R. ، & amp Fleming ، I. (2003). 11،12-Epoxyeicosatrienoic الناجم عن تثبيط عوامل FOXO يعزز تكاثر البطانية عن طريق تنظيم p27 Kip1. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 278, 29619–29625.

    وانج ، د. ، هيراس ، ت. ، نيتو ، ت. ، سوما ، إم ، & أمبير نود ، ك. (2009). يزيد حمض Eicosapentaenoic من التعبير الجيني للسيتوكروم P-450 2J2 وإنتاج حمض الإيبوكسي إيكوساترينويك عبر مستقبلات منشط البيروكسيسوم g في الخلايا البطانية. مجلة أمراض القلب ، 54, 368–374.

    Hoebel ، B.G ، & amp Graier ، W. F. (1998). يحفز حمض 11،12-Epoxyeicosatrienoic نشاط التيروزين كيناز في الخلايا البطانية الشريان الأبهر. المجلة الأوروبية لعلم الأدوية ، 346, 115–117.

    Fleming ، I. ، Fisslthaler ، B. ، Michaelis ، U. R. ، Kiss ، L. ، Popp ، R. ، & amp Busse ، R. (2001). يحفز عامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة التاجية (EDHF) مسارات إشارات متعددة وتكاثر الخلايا الوعائية. أرشيف Pflügers - المجلة الأوروبية لعلم وظائف الأعضاء 442, 511–518.

    Potente ، M. ، Michaelis ، U. R. ، Fisslthaler ، B. ، Busse ، R. ، & amp Fleming ، I. (2002). يتضمن تكاثر الخلايا البطانية الناجم عن السيتوكروم P450 2C9 تحريض بروتين كيناز فوسفاتيز -1 الذي ينشط الميثوجين (MAP) ، وتثبيط كيناز c-Jun N-terminal ، والتنظيم الأعلى لـ cyclin D1. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 277, 15671–15676.

    Node ، K. ، Huo ، Y. ، Ruan ، X. ، Yang ، B. ، Spiecker ، M. ، Ley ، K. ، et al. (1999). الخصائص المضادة للالتهابات من eicosanoids المشتقة من السيتوكروم P450. العلم ، 285, 1276–1279.

    دينغ إم إل ، ثيكين ، كيه إن ، شوك ، آر إن ، فليك ، جي بي ، كانون ، إم إيه ، وآخرون. (2011). إن الإفراط في التعبير عن الإيبوكسيجيناز البطاني CYP وتعطيل هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان يخففان من الاستجابات الالتهابية الوعائية الحادة في الفئران. مجلة FASEB ، 25, 703–713.

    Fleming ، I. ، Michaelis ، U. R. ، Bredenkötter ، D. ، Fisslthaler ، B. ، Dehghani ، F. ، Brandes ، R. P. ، et al. (2001). يعتبر سينثيز عامل فرط الاستقطاب المشتق من البطانة (السيتوكروم P450 2C9) مصدرًا مهمًا وظيفيًا لأنواع الأكسجين التفاعلية في الشرايين التاجية. بحوث الدورة الدموية ، 88, 44–51.

    Wu، S.، Moomaw، C.R، Tomer، K.B، Falck، J.R، & amp Zeldin، D.C (1996). الاستنساخ الجزيئي والتعبير عن CYP2J2 ، وهو عبارة عن سيتوكروم بشري P450 إيبوكسيجيناز حمض الأراكيدونيك معبر بشكل كبير في القلب. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 271, 3460–3468.

    Seubert، J.، Yang، B.، Bradbury، J.A، Graves، J.، Degraff، L.M، Gabel، S.، et al. (2004). يتضمن الاسترداد الوظيفي المحسن بعد الإقفار في القلوب المعدلة وراثيًا CYP2J2 قنوات K + الحساسة لـ ATP للميتوكوندريا ومسار p42 / p44 MAPK. بحوث الدورة الدموية ، 95, 506–514.

    Yang ، B. ، Graham ، L. ، Dikalov ، S. ، Mason ، R. P. ، Falck ، J.R ، Liao ، J.K ، et al. (2001). يحمي الإفراط في التعبير عن السيتوكروم P450 CYP2J2 من نقص الأكسجة - إصابة إعادة الأكسجة في الخلايا البطانية للأبقار المستزرعة. علم الصيدلة الجزيئية ، 60, 310–320.

    Zeldin، D.C، Foley، J.، Ma، J.، Boyle، J.E، Pascual، J.M، Moomaw، C.R، et al. (1996). الفصيلة الفرعية CYP2J P450s في الرئة: التعبير والتوطين والأهمية الوظيفية المحتملة. علم الصيدلة الجزيئية ، 50, 1111–1117.

    Keserü ، B. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Popp ، R. ، Fisslthaler ، B. ، Dietrich ، A. ، Gudermann ، T. ، et al. (2008). تعتبر أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك وهيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان من العوامل المحددة لضغط الشريان الرئوي والاستجابة الحادة لمضيق الأوعية الرئوية بنقص التأكسج. مجلة FASEB ، 22, 4306–4315.

    Bonnet، S.، & amp Archer، S.L (2007). تنوع قنوات البوتاسيوم في الشرايين الرئوية والأوردة الرئوية: الآثار المترتبة على تنظيم الأوعية الدموية الرئوية في الصحة وأثناء ارتفاع ضغط الدم الرئوي. علم الأدوية والمداواة ، 115, 56–69.

    Zhu، D.، Zhang، C.، Medhora، M.، & amp Jacobs، E.R (2002). CYP4A mRNA والبروتين والمنتج في رئتي الفئران: توطين جديد في البطانة الوعائية. مجلة علم وظائف الأعضاء التطبيقي ، 93, 330–337.

    Bodiga ، S. ، Gruenloh ، S. K. ، Gao ، Y. ، Manthati ، V. L. ، Dubasi ، N. ، Falck ، J.R ، et al. (2010). يتم إنتاج أكسيد النيتريك المستحث بـ 20-HETE في الخلايا البطانية للشريان الرئوي بواسطة NADPH أوكسيديز ، H2ا2، و PI3-kinase / Akt. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الرئة الخلوية والجزيئية ، 298، L564 – L574.

    Zhu ، D. ، Birks ، E. K. ، Dawson ، C.A ، Patel ، M. ، Falck ، J.R ، Presberg ، K. ، et al. (2000). يتم تعديل تضيق الأوعية الرئوية ناقص التأكسج بواسطة مستقلبات P-450. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وعلم وظائف الأعضاء الدموية ، 279، H1526 – H1533.

    Kiss ، L. ، Roder ، Y. ، Bier ، J. ، Weissmann ، N. ، Seeger ، W. ، & amp Grimminger ، F. (2008). التنميط المباشر لل eicosanoid للرئة ناقصة التأكسج عن طريق تحليل شامل عبر اللوني السائل الشعري مع صفيف ثنائي ضوئي مزدوج عبر الإنترنت وكشف طيفي ترادفي. الكيمياء التحليلية والتحليلية الحيوية ، 390, 697–714.

    ستيفنسون ، إيه إتش ، سبراج ، آر إس ، وأمبير لونيجرو ، إيه جي (1998). يقلل حمض 5،6-Epoxyeicosatrienoic الزيادات في مقاومة الأوعية الدموية الرئوية في الكلب. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء ، 275، H100 – H109.

    ستيفنسون ، إيه إتش ، سبراج ، آر إس ، لوسابيو ، جي إل ، وأمبير لونيجرو ، إيه جي (2003). التأثيرات التفاضلية لـ 5،6-EET على نشاط الأوعية الرئوية القطعي في الأرانب. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 284، H2153 – H2161.

    ميلر ، إم إيه ، وأمبير هالس ، سي إيه (1979). دور السيتوكروم P-450 في تضيق الأوعية الرئوية الرئوية بنقص التأكسج في الكلاب. مجلة التحقيقات السريرية ، 64, 666–673.

    Pokreisz ، P. ، Fleming ، I. ، Kiss ، L. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Fisslthaler ، B. ، Falck ، J.R ، et al. (2006). وظيفة الجين إيبوكسيجيناز السيتوكروم P450 في تضيق الأوعية الرئوية الناقص التأكسج وإعادة تشكيل الأوعية الدموية الرئوية. ارتفاع ضغط الدم ، 47, 762–770.

    تشو ، دي ، بوسامرا ، إم ، زيلدين ، دي سي ، فالك ، جي آر ، تاونسلي ، إم ، هاردر ، دي آر ، وآخرون. (2000). تقوم أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك بتضييق الشرايين الرئوية المعزولة المضغوطة للأرنب. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الرئة الخلوية والجزيئية ، 278، L335 – L343.

    وايزمان ، إن ، ديتريش ، إيه ، فوكس ، بي ، كالوا ، إتش ، آي ، إم ، دوميتراسكو ، آر ، وآخرون. (2006). تعتبر القناة المحتملة لمستقبلات عابرة كلاسيكية 6 (TRPC6) ضرورية لتضيق الأوعية الرئوية بنقص التأكسج وتبادل الغازات السنخية. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 103, 19093–19098.

    فاجان ، كيه إيه ، أوكا ، إم ، باور ، إن آر ، جيب ، إس إيه ، آيفي ، دي دي ، موريس ، كي جي ، إت آل. (2004). توهين تضيق الأوعية الرئوية الحاد بنقص التأكسج وارتفاع ضغط الدم الرئوي بنقص التأكسج في الفئران عن طريق تثبيط Rho-kinase. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الرئة الخلوية والجزيئية ، 287، L656 – L664.

    سينغ ، آي ، كنزيفيتش ، إن ، أحمد ، ج.أو ، كيني ، ف ، مالك ، أ.ب ، & أمبير ميهتا ، د. (2007). يؤدي إدخال Ca 2+ بوساطة Gaq-TRPC6 إلى تنشيط RhoA وتغيير شكل الخلايا البطانية الناتجة استجابةً للثرومبين. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 282, 7833–7843.

    Chen، J.K، Falck، J.R، Reddy، K.M، Capdevila، J.، & amp Harris، R.C (1998). تحفز أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك ومشتقاتها من السلفونيميد فسفرة التيروزين وتحفز التفتل في الخلايا الظهارية الكلوية. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 273, 29254–29261.

    Chen، J.K، Wang، D.-W.، Falck، J.R، Capdevila، J.، & amp Harris، R. C. (1999). يشير ترنسفكأيشن من السيتوكروم P450 النشط إيبوكسيجيناز حمض الأراكيدونيك إلى أن 14،15-epoxyeicosatrienoic acid يعمل كرسول داخل الخلايا استجابة لعامل نمو البشرة. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 274, 4764–4769.

    مونزينماير ، دي إتش ، وأمبير هاردر ، دي آر (2000). تكوين أنبوب الخلايا البطانية الأوعية الدموية الدقيقة: دور إطلاق حمض الإيبوكسي إيكوساترينويك النجمي. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 278، H1163 – H1167.

    Wang ، Y. ، Wei ، X. ، Xiao ، X. ، Hui ، R. ، Card ، J.W ، Carey ، M.A ، et al. (2005). تعمل مستقلبات إيبوكسيجيناز حمض الأراكيدونيك على تحفيز نمو الخلايا البطانية وتكوين الأوعية عن طريق مسارات إشارات البروتين كيناز المنشط بالميتوجين وفوسفاتيديلينوسيتول 3-كيناز / أكيت. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 314, 522–532.

    Chen، J.-K.، Capdevila، J.، & amp Harris، R.C (2002). يتوسط عامل النمو الشبيه بـ EGF المرتبط بالهيبارين التأثيرات البيولوجية لمستقلبات إيبوكسيجيناز P450 في الخلايا الظهارية. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 99, 6029–6034.

    Michaelis، U. R.، Fisslthaler، B.، Medhora، M.، Harder، D.، Fleming، I.، & amp Busse، R. (2003). تحفز أحماض إيبوكسي إيكوزاترينويك المشتقة من السيتوكروم P450 2C9 تكوين الأوعية الدموية عن طريق التحدث المتقاطع مع مستقبل عامل نمو البشرة (EGFR). مجلة FASEB 17, 770–772.

    Pozzi ، A. ، Macias-Perez ، I. ، Abair ، T. ، Wey ، S. ، Su ، Y. ، Zent ، R. ، et al. (2005). تفريغ الأحماض 5،6-و 8،9-epoxyeicosatrienoic (5،6- و 8،9-EET) باعتبارها قوية في الجسم الحي الدهون الأوعية الدموية. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 280, 27138–27146.

    Park ، H. S. ، Kim ، M. S. ، Huh ، S.H ، Park ، J. ، Chung ، J. ، Kang ، S. S. ، et al. (2002). ينظم Akt (بروتين كيناز ب) بشكل سلبي SEK1 عن طريق فسفرة البروتين. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 277, 2573–2578.

    ليفي ، آر إتش (1995). إنزيمات السيتوكروم P450 والتفاعلات الدوائية المضادة للصرع. الصرع ، 36(ملحق 5) ، S8 – S13.

    Michaelis، U. R.، Fisslthaler، B.، Barbosa-Sicard، E.، Falck، J.R، Fleming، I.، & amp Busse، R. (2005). تتورط إيبوكسيجينازات السيتوكروم P450 2C8 و 2C9 في هجرة الخلايا البطانية التي يسببها نقص الأكسجة وتكوين الأوعية. مجلة علوم الخلية ، 118, 5489–5498.

    Webler ، A.C ، Michaelis ، U. R. ، Popp ، R. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Murugan ، A. ، Falck ، J.R ، et al. (2008). تعد أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك جزءًا من سلسلة الإشارات التي يتم تنشيطها بواسطة VEGF والتي تؤدي إلى تكوين الأوعية الدموية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الخلية ، 295، C1292 – C1301.

    Yang، S.، Wei، S.، Pozzi، A.، & amp Capdevila، J.H. (2009). إن إيبوكسيجيناز حمض الأراكيدونيك هو أحد مكونات آليات الإشارة المسؤولة عن تكوين الأوعية المحفزة بـ VEGF. محفوظات الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية ، 489, 82–91.

    Cheranov، S. Y.، Karpurapu، M.، Wang، D.، Zhang، B.، Venema، R.C، & amp Rao، G.N. (2008). دور أساسي لـ STAT-3 المنشط بواسطة SRC في تعبير VEGF وتكوين الأوعية الدموية الناجم عن 14،15-EET. الدم 111, 5581–5591.

    Oguro، A.، Sakamoto، K.، Suzuki، S.، & amp Imaoka، S. (2009). مساهمة مجالات الهيدرولاز والفوسفاتيز في هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في التعبير عن عامل النمو البطاني الوعائي ونمو الخلايا. النشرة البيولوجية والصيدلانية ، 32, 1962–1967.

    Gerety، S. S.، Wang، H.U، Chen، Z.F، & amp Anderson، D.J. (1999). أنماط ظاهرية متحولة متناظرة لمستقبل EphB4 ولجنده عبر الغشاء المحدد ليجند ephrin-B2 في تطور القلب والأوعية الدموية. الخلية الجزيئية ، 4, 403–414.

    شين ، دي ، غارسيا كاردينا ، جي ، هاياشي ، إس ، جيريتي ، إس ، أساهارا ، تي ، ستافراكيس ، جي ، وآخرون. (2001). يحدد التعبير عن ephrinB2 فرقًا وراثيًا ثابتًا بين العضلات الملساء الوعائية الشريانية والوريدية وكذلك الخلايا البطانية ، ويميز مجموعات فرعية من الأوعية الدقيقة في مواقع تكوين الأوعية الدموية عند البالغين. علم الأحياء التنموي ، 230, 139–150.

    Webler ، A.C ، Popp ، R. ، Korff ، T. ، Michaelis ، U. R. ، Urbich ، C. ، Busse ، R. ، et al. (2008). يعتمد تكوين الأوعية الناجم عن السيتوكروم P450 2C9 على EphB4. تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية ، 28, 1123–1129.

    Amaral، S.L، Maier، K.G، Schippers، D.N، Roman، R.J، & amp Greene، A. S. (2003). المستقلبات CYP4A لحمض الأراكيدونيك و VEGF هي وسطاء لتكوين الأوعية العضلية الهيكلية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 284، H1528 – H1535.

    جيانغ ، إم ، ميزنتسيف ، إيه ، كيمب ، آر ، بيون ، ك ، فالك ، جي آر ، ميانو ، جي إم ، وآخرون. (2004). يؤدي التعبير السلس الخاص بالعضلات عن CYP4A1 إلى نمو بطانة الأوعية الدموية في الأوعية الدموية الدقيقة في الشرايين الكلوية. بحوث الدورة الدموية ، 94, 167–174.

    Chen ، P. ، Guo ، M. ، Wygle ، D. ، Edwards ، P. A. ، Falck ، J.R ، Roman ، R.J ، et al. (2005). مثبطات السيتوكروم P450 4A تثبط الاستجابات الوعائية. المجلة الأمريكية لعلم الأمراض ، 166, 615–624.

    Guo، A. M.، Arbab، A. S.، Falck، J.R، Chen، P.، Edwards، P. A.، Roman، R.J، et al. (2007). تنشيط عامل النمو البطاني الوعائي من خلال أنواع الأكسجين التفاعلية يتوسط تكاثر الخلايا البطانية التي يسببها حمض 20-hydroxyeicosatetraenoic. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 321, 18–27.

    Sun، J.، Sui، X. X.، Bradbury، A.، Zeldin، D.C، Conte، M.S، & amp Liao، J.K. (2002). تثبيط هجرة خلايا العضلات الملساء الوعائية بواسطة eicosanoids المشتقة من السيتوكروم P450. بحوث الدورة الدموية ، 90, 1020–1027.

    Ng، V. Y.، Huang، Y.، Reddy، L.M، Falck، J.R، Lin، E. T.، & amp Kroetz، D.L (2007). السيتوكروم P450 eicosanoids هي منشطات لمستقبلات تنشيط البيروكسيسوم α. التمثيل الغذائي للدواء والتخلص منه ، 35, 1126–1134.

    ديفيس ، ب ب ​​، طومسون ، دي أ ، هوارد ، إل إل ، موريسو ، سي ، هاموك ، بي دي ، وأمبير فايس ، ر. مثبطات هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان تخفف من تكاثر خلايا العضلات الملساء الوعائية. وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم بالولايات المتحدة الأمريكية ، 99, 2222–2227.

    ديفيس ، ب. إن توهين تكاثر خلايا العضلات الملساء الوعائية بواسطة 1-cyclohexyl-3-dodecyl urea مستقل عن تثبيط هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان. مجلة علم الأدوية والعلاج التجريبي ، 316, 815–821.

    Revermann ، M. ، Schloss ، M. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Mieth ، A. ، Liebner ، S. ، Morisseau ، C. ، et al. (2010). نقص هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان يخفف من تكوين neointima في نموذج الكفة الفخذية للفئران التي تعاني من فرط شحميات الدم. تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية ، 30, 909–914.

    سيمبكنز ، إيه إن ، روديك ، آر دي ، روي ، إس ، تساي ، إتش جيه ، هاموك ، بي دي ، أمبير إيميج ، جي دي (2009). تثبيط هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان ينظم إعادة تشكيل الأوعية الدموية. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 298، H795-H806.

    Jung ، O. ، Brandes ، R. P. ، Kim ، I. H. ، Schweda ، F. ، Schmidt ، R. ، Hammock ، B. D. ، et al. (2005). هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان هو عامل رئيسي لارتفاع ضغط الدم الناجم عن الأنجيوتنسين II. ارتفاع ضغط الدم ، 45, 759–765.

    Vafeas ، C. ، Mieyal ، P. A. ، Urbano ، F. ، Falck ، J.R ، Chauhan ، K. ، Berman ، M. ، et al. (1998). يحفز نقص الأكسجة تخليق الإيكوسانويدات الالتهابية المشتقة من السيتوكروم P450 في ظهارة قرنية الأرانب. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 287, 903–910.

    Yamaura ، K. ، Gebremedhin ، D. ، Zhang ، C. ، Narayanan ، J. ، Hoefert ، K. ، Jacobs ، E.R ، et al. (2006). مساهمة أحماض الإيبوكسي إيكوساترينويك في التنشيط الناجم عن نقص الأكسجة لتيار قناة K + المنشط Ca 2+ في الخلايا النجمية الحصينية للجرذان المستزرعة. علم الأعصاب ، 143, 703–716.

    سوزوكي ، H. ، كيمورا ، K. ، Shirai ، H. ، Eguchi ، K. ، Higuchi ، S. ، Hinoki ، A. ، et al. (2009). سينثاس أكسيد النيتريك البطاني يمنع G12/13 و Rho-kinase الذي يتم تنشيطه بواسطة مستقبلات الأنجيوتنسين 2 من النوع 1: التورط في هجرة الأوعية الدموية. تصلب الشرايين والتخثر وبيولوجيا الأوعية الدموية ، 29, 217–224.

    شولتز ، أ.إي ، وأمبير روث ، ر. أ. (1998). ارتفاع ضغط الدم الرئوي المزمن - نموذج مونوكروتالين ومشاركة الجهاز المرقئ. مجلة علم السموم والصحة البيئية ب ، 1, 271–346.

    Revermann ، M. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Dony ، E. ، Schermuly ، R. T. ، Morisseau ، C. ، Geisslinger ، G. ، et al. (2009). تثبيط هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان يخفف من ارتفاع ضغط الدم الرئوي الناجم عن المونوكروتالين في الجرذان. مجلة ارتفاع ضغط الدم ، 27, 322–331.

    Zheng ، C. ، Wang ، L. ، Li ، R. ، Ma ، B. ، Tu ، L. ، Xu ، X. ، et al. (2010). يعمل التوصيل الجيني للسيتوكروم P450 إيبوكسيجيناز على تحسين ارتفاع ضغط الشريان الرئوي الناجم عن المونوكروتالين في الفئران. المجلة الأمريكية لخلية الجهاز التنفسي والبيولوجيا الجزيئية ، 43, 740–749.

    Yokose ، T. ، Doy ، M. ، Taniguchi ، Y. ، Shimada ، T. ، Kakiki ، M. ، Horie ، T. ، et al. (1999). دراسة كيميائية مناعية للسيتوكروم P450 2C و 3 A في الأنسجة البشرية غير الورمية والأورام. أرشيف فيرشوس ، 434, 401–411.

    جيانغ ، جي جي ، تشين ، سي إل ، كارد ، جي دبليو ، يانغ ، إس ، تشين ، جي إكس ، فو ، إكس إن ، وآخرون. (2005). يعزز السيتوكروم P450 2J2 النمط الظاهري الورمي لخلايا السرطان ويتم تنظيمه في الأورام البشرية. أبحاث السرطان ، 65, 4707–4715.

    Xu، X.، Zhang، X.A، & amp Wang، D.W. (2011). أدوار CYP450 epoxygenases والمستقلبات ، أحماض epoxyeicosatrienoic ، في أمراض القلب والأوعية الدموية والأمراض الخبيثة. مراجعات توصيل الأدوية المتقدمة ، 63, 597–609.

    Chen ، C. ، Li ، G. ، Liao ، W. ، Wu ، J. ، Liu ، L. ، Ma ، D. ، et al. (2009). تُظهر مثبطات CYP2J2 الانتقائية المتعلقة بالتيرفينادين نشاطًا قويًا ضد السرطانات البشرية في المختبر و في الجسم الحي. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 329, 908–918.

    عناية الله ، أ.إ. ، فرنسي ، أر.أ. ، وغرانت ، د. توزيع هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان ، السيتوكروم P450 2C8 ، 2C9 و 2J2 في الأورام الخبيثة البشرية. مجلة علم الأنسجة الجزيئي ، 37, 133–141.

    Schmelzle ، M. ، Dizdar ، L. ، Matthaei ، H. ، Baldus ، S.E ، Wolters ، J. ، Lindenlauf ، N. ، et al. (2011). يتوسط السيتوكروم P450 2C9 (CYP2C9) انتشار سرطان المريء. البروستاجلاندين وسطاء الدهون الأخرى ، 94, 25–33.

    Jiang ، J.G ، Ning ، Y.G ، Chen ، C. ، Ma ، D. ، Liu ، Z.J ، Yang ، S. ، et al. (2007).إنزيم إيبوكسيجيناز السيتوكروم P450 يعزز ورم خبيث للسرطان البشري. أبحاث السرطان ، 67, 6665–6674.

    Chen ، C. ، Wei ، X. ، Rao ، X. ، Wu ، J. ، Yang ، S. ، Chen ، F. ، et al. (2011). يتم التعبير عن السيتوكروم P450 2J2 بشكل كبير في الأمراض الخبيثة الدموية ويعزز نمو الخلايا السرطانية. مجلة علم الأدوية والعلاجات التجريبية ، 336, 344–355.

    ميترا ، آر ، جو ، زد ، ميلاني ، إم ، ميساروس ، سي ، رودريغيز ، إم ، نجوين ، ج ، وآخرون. (2011). يتوسط CYP3A4 نمو خلايا سرطان الثدي الإيجابية لمستقبلات هرمون الاستروجين جزئيًا عن طريق تحفيز الانتقال النووي للفوسفو-ستات 3 من خلال التخليق الحيوي لحمض (±) -14،15-epoxyeicosatrienoic (EET). مجلة الكيمياء البيولوجية ، 286, 17543–17559.

    Jung ، O. ، Jansen ، F. ، Mieth ، A. ، Barbosa-Sicard ، E. ، Pliquett ، R.U ، Babelova ، A. ، et al. (2010). تثبيط هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان يعزز بيلة الألبومين في الفئران المصابة بمرض كلوي مترقي. بلوس واحد ، 5، e11979.

    Liu و J. Y. و Yang و J. و Inceoglu و B. و Qiu و H. و Ulu و A. و Hwang و S.H et al. (2010). تثبيط هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان يعزز التأثيرات المضادة للالتهابات للأسبرين ومثبط بروتين تنشيط 5-ليبوكسيجيناز في نموذج الفئران. علم الأدوية البيوكيميائية ، 79, 880–887.

    Certikova Chabova، V.، Walkowska، A.، Kompanowska-Jezierska، E.، Sadowski، J.، Kujal، P.، Vernerova، Z.، et al. (2010). يؤدي التثبيط المشترك لتكوين حمض 20-هيدروكسي إيكو ساترينويك وتحلل أحماض الإيبوكسي إيكوزاترينويك إلى إضعاف ارتفاع ضغط الدم وتلف الأعضاء الطرفية الناتج عن ارتفاع ضغط الدم في الفئران المعدلة وراثيًا Ren-2. العلوم السريرية ، 118, 617–632.

    Chun، Y.J، & amp Kim، S. (2003). اكتشاف مثبطات السيتوكروم P450 1B1 كعوامل واعدة جديدة مضادة للسرطان. مراجعات البحوث الطبية ، 23, 657–668.

    Stearns ، V. ، Johnson ، M. D. ، Rae ، J.M ، Morocho ، A. ، Novielli ، A. ، Bhargava ، P. ، et al. (2003). تراكيز البلازما النشطة المستقلب التاموكسيفين بعد التناول المتزامن مع عقار تاموكسيفين ومثبط امتصاص السيروتونين الانتقائي الباروكستين. مجلة المعهد الوطني للسرطان ، 95, 1758–1764.

    كولير ، ج.ك. (2003). التمثيل الغذائي التأكسدي لتاموكسيفين إلى Z-4-hydroxy-tamoxifen بواسطة الأشكال الإسوية السيتوكروم P450: تقييم في المختبر دراسات. علم الصيدلة السريرية والتجريبية وعلم وظائف الأعضاء ، 30, 845–848.

    بانيجراهي ، د. ، كايبينن ، أ. ، جرين ، إي ، & أمبير هوانج ، س. (2010). إيكوسانويدات مشتقة من السيتوكروم P450: المسار المهمل في السرطان. مراجعات السرطان والورم الخبيث ، 29, 723–735.

    بارك ، إس دبليو ، هيو ، دي إس وأمب سونج ، إم دبليو (2011). إن تحويل استقلاب حمض الأراكيدونيك إلى 5-ليبوكسجيناز وسيتوكروم p450 إيبوكسيجيناز يعادي التأثير المضاد للسرطان لتثبيط انزيمات الأكسدة الحلقية -2 في خلايا سرطان الرأس والعنق. علم الأورام الخلوية 1-8. دوى: 10.1007 / s13402-011-0051-7.

    سرحان ، سي إن (2011). زوال الالتهاب: الشيطان في القارورة وفي التفاصيل. مجلة FASEB ، 25, 1441–1448.

    دياز إنكارناسيون ، إم إم ، وارنر ، جي إم ، تشينج ، جيه ، جراي ، سي إي ، ناث ، ك.أ ، & أمبير غراندي ، جي بي (2011). ن-3 تحجب الأحماض الدهنية تعبير TNF-a-stimulated MCP-1 في خلايا الفئران ميسانجيل. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء. فسيولوجيا الكلى ، 300، F1142 – F1151.

    Kitamura ، K. ، Shibata ، R. ، Tsuji ، Y. ، Shimano ، M. ، Inden ، Y. ، & amp Murohara ، T. (2011). يمنع حمض Eicosapentaenoic الرجفان الأذيني المرتبط بفشل القلب في نموذج الأرانب. المجلة الأمريكية لعلم وظائف الأعضاء - القلب وفسيولوجيا الدورة الدموية ، 300، H1814 – H1821.

    Finzi ، A. A. ، Latini ، R. ، Barlera ، S. ، Rossi ، M.G ، Ruggeri ، A. ، Mezzani ، A. ، et al. (2011). آثار ن-3 الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة على عدم انتظام ضربات القلب الخبيث في المرضى الذين يعانون من قصور القلب المزمن وأجهزة تنظيم ضربات القلب ومزيلات الرجفان القابلة للزرع: دراسة بديلة من Gruppo Italiano per lo Studio della Sopravvivenza nell’Insufficienza Cardiaca (GISSI-HF). مجلة القلب الأمريكية ، 161, 338–343.

    Arnold، C.، Markovic، M.، Blossey، K.، Wallukat، G.، Fischer، R.، Dechend، R.، et al. (2010). إن إنزيمات السيتوكروم P450 التي تعمل على استقلاب حمض الأراكيدونيك هي أهداف للأحماض الدهنية w-3. مجلة الكيمياء البيولوجية ، 285, 32723–32733.

    Egert، S.، & amp Stehle، P. (2011). تأثير ن-3 الأحماض الدهنية على وظيفة البطانة: نتائج دراسات التدخلات البشرية. الرأي الحالي في التغذية السريرية والرعاية الأيضية ، 14, 121–131.

    Madden، J.، Williams، C.M، Calder، P.C، Lietz، G.، Miles، E.A، Cordell، H.، et al. (2011). تأثير المتغيرات الجينية الشائعة على استجابة المؤشرات الحيوية لأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD) لخطر زيادة تناول الأحماض الدهنية لزيت السمك. المراجعة السنوية للتغذية ، 31, 203–234.

    بازان ، H. A. ، Lu ، Y. ، Thoppil ، D. ، Fitzgerald ، T. N. ، Hong ، S. ، & amp Dardik ، A. (2009). ترتبط أحماض أوميغا 3 الدهنية المتناقصة مع لويحات الشريان السباتي من المرضى الذين يعانون من أعراض عصبية: الآثار المترتبة على تدخلات الشريان السباتي. علم الأدوية الوعائية ، 51, 331–336.

    Heinze، V.M، & amp Actis، A.B (2011). حمض اللينوليك الغذائي المترافق وسلسلة طويلة ن-3 الأحماض الدهنية في حماية سرطان الثدي والبروستاتا: مراجعة. المجلة الدولية لعلوم الغذاء والتغذية. دوى: 10.3109 / 09637486.2011.598849.


    المقالات الموصى بها (6)

    التوصيف الجزيئي والوظيفي لـ CYP6BQ23 ، وهو السيتوكروم P450 يمنح مقاومة للبيروثرويدات في المجموعات الأوروبية من خنفساء حبوب اللقاح ، Meligethes aeneus

    خنفساء حبوب اللقاح (Meligethes aeneus F.) منتشر في معظم أنحاء أوروبا حيث يعتبر من الآفات الرئيسية التي تصيب البذور الزيتية (napus براسيكا). أدى الاعتماد على المبيدات الحشرية الاصطناعية في المكافحة ، وخاصة فئة البيرثرويد ، إلى تطوير مجموعات ذات مستويات عالية من المقاومة. تنتشر مقاومة البيريثرويدات الآن في جميع أنحاء أوروبا ويُعتقد أنها تتم من خلال إزالة السموم المحسّنة بواسطة السيتوكروم P450ś و / أو طفرة في موقع الهدف البيريثرويد ، وهو قناة الصوديوم ذات الجهد الكهربائي. ومع ذلك ، في حالة إزالة السموم بوساطة السيتوكروم P450 ، فإن الإنزيم (الإنزيمات) المعني (لم يتم تحديده) بعد. في هذه الدراسة ، تم استخدام نهج PCR المتحلل لتحديد عشرة متواليات جينية P450 جزئية من خنفساء حبوب اللقاح. ثم تم استخدام PCR الكمي لفحص مستوى التعبير عن هذه الجينات في مجموعة من خنافس حبوب اللقاح التي أظهرت مستويات مختلفة من المقاومة للبيروثرويدات في المقايسات الحيوية. كشفت الدراسة عن جين واحد P450 ، CYP6BQ23، وهو مفرط التعبير بشكل كبير وعالي (يصل إلى 900 ضعف) في البالغين ويرقات السلالات المقاومة للبيرثرويد مقارنة بالسلالات الحساسة. CYP6BQ23 يرتبط الإفراط في التعبير بشكل كبير مع كل من مستوى المقاومة ومعدل استقلاب الدلتاميثرين في المستحضرات الميكروسومية لهذه المجموعات السكانية. أظهر التعبير المؤتلف الوظيفي للطول الكامل CYP6BQ23 جنبًا إلى جنب مع اختزال السيتوكروم P450 في خط خلية حشرة (Sf9) أنه قادر على استقلاب الديلتاميثرين بكفاءة إلى 4-هيدروكسي ديلتاميثرين. علاوة على ذلك ، أظهرنا من خلال الكشف عن 4-هيدروكسي تاو-فلوفالينات باستخدام ESI-TOF MS / MS الذي يعبر عنه وظيفيًا CYP6BQ23 يستقلب أيضًا تاو- فلوفالينات. تم إنشاء نموذج بروتين وكشفت عمليات محاكاة الالتحام اللاحقة عن وضع ربط الركيزة المتوقع لكل من الديلتاميثرين و تاو-فلوفالينات إلى CYP6BQ23. مجتمعة ، تشير هذه النتائج بقوة إلى أن الإفراط في التعبير عن CYP6BQ23 هو الآلية الأساسية التي تمنح مقاومة البيرثرويد في مجموعات خنافس حبوب اللقاح في معظم أنحاء أوروبا.

    أ رابطة الدول المستقلة- التسلسل التنظيمي الذي يقود مقاومة الأيض للمبيدات الحشرية في البعوض: التوصيف الوظيفي وتوقيعات الانتقاء

    على الرغم من أن إنزيمات السيتوكروم P450 (CYP450) يتم تنظيمها بشكل متكرر في البعوض المقاوم للمبيدات الحشرية ، إلا أنه لم يتم تحديد أي دوافع تنظيمية تقود اختلافات التعبير هذه ذات الصلة بالمجموعات البرية. غالبًا ما يتم إثراء العناصر القابلة للتحويل (TEs) في الجزء العلوي من CYP450s المشاركة في مقاومة المبيدات الحشرية ، مما يؤدي إلى افتراض أنها تساهم في العناصر التنظيمية التي تكمن مباشرة وراء النمط الظاهري للمقاومة. جزئي النحاس 1 (كوليكس رالنبوية هlement 1) تم العثور على العنصر القابل للنقل مباشرة في اتجاه المنبع CYP9M10، السيتوكروم P450 المتورط سابقًا في مقاومة اليرقات للبيرميثرين في سلالة ISOP450 من Culex quinquefasciatus، ولكنها غائبة عن المنطقة الجينومية المكافئة لسلالة حساسة. عبر التعبير عن CYP9M10 في الإشريكية القولونية لقد أظهرنا الآن استقلاب البيرميثرين المعتمد على الوقت و NADPH ، والمتطلبات الأساسية لتأكيد دور في مقاومة التمثيل الغذائي ، ومن خلال qPCR أظهر ذلك CYP9M10 يتم التعبير عنه بمقدار 20 ضعفًا في ISOP450 مقارنة بالسلالة الحساسة. في مقايسة مراسل الفلورسنت المنطقة المنبع CYP9M10 من ISOP450 قاد تعبير 10 × مقارنة بالمنطقة المكافئة (تفتقر النحاس 1) من السلالة الحساسة. تتضمن المراسلات الوثيقة مع تغيير أضعاف التعبير الجيني منطقة المنبع بما في ذلك النحاس 1 ك رابطة الدول المستقلة- العنصر التنظيمي المتدخل في المقاومة. واحد فقط النحاس 1 تحمل أليلًا مطابقًا لـ النحاس 1 تحمل الأليل في السلالة المقاومة ، موجود في جميع أنحاء أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، على عكس التنوع الموجود في غيرالنحاس 1 الأليلات. يشير هذا إلى أصل واحد وانتشار لاحق بسبب ميزة انتقائية. النحاس 1 يمكن اكتشافه باستخدام تشخيص بسيط. عند تطبيقها على C. quinquefasciatus لقد أظهرنا ارتباطًا كبيرًا بمقاومة البيرميثرين في العديد من المواقع الميدانية (متوسط ​​نسبة الأرجحية = 3.86) مما يشير إلى أن هذه العلامة لها صلة بالمجموعات الطبيعية من البعوض الناقل. رغم ذلك، متى النحاس 1 تم استئصاله من الأليل المستخدم في اختبار المراسل من خلال الانصهار PCR ، ولم يتأثر التعبير ، مما يشير إلى أن TE ليس له دور مباشر في المقاومة وبالتالي النحاس 1 يعمل فقط كعلامة لعنصر تنظيمي غير محدد حتى الآن في تحليل الارتباط. يشير هذا إلى أن إعادة تقييم الافتراض القائل بأن TEs تساهم في الدوافع التنظيمية المشاركة في التعبير الجيني قد يكون ضروريًا.


    أكسدة أوميغا: مسار يقود إلى حل وإعادة هيكلة مجهرية الكبد P450-المحتوي على نظام إنزيم

    على الرغم من أن معظم عمليات الأكسدة البيولوجية تحدث وفقًا لتنبؤات المبادئ الكيميائية المعروفة ، إلا أن تلك التي لا توجد في كثير من الأحيان تشتمل على عوامل مساعدة مثيرة للاهتمام بشكل خاص ، مثل المعادن أو الإنزيمات العضوية غير المتوقعة سابقًا. في حالات أخرى ، تم اكتشاف وظائف جديدة لبقايا الأحماض الأمينية في الإنزيمات ، وبالتالي تغيير مفاهيمنا عن التحفيز البيولوجي. لطالما كان مفتونًا بالأكسدة الصعبة لمجموعات الألكيل غير الوظيفية ، كما هو الحال في تحويل السلسلة الجانبية من الليوسين إلى أسيتو أسيتات (كما هو موصوف أعلاه) الابتنائية وتقويض الدهون الضعيفة الذوبان وتدهور المنتجات الطبيعية مثل التربينويدات وتحولات بعض المواد "الأجنبية" غير المتفاعلة كيميائياً مثل الأدوية والمذيبات ومبيدات الآفات للمنتجات التي قد تكون أكثر أو أقل سمية من سلائفها. حتى الألكانات الخاملة للغاية في البترول عُرفت لسنوات عديدة أنها تخضع للأكسدة الميكروبية.

    في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، اخترت أكسدة حمض بيتا الدهني ، حيث يحدث الهجوم في أقل موضع تفاعلي ، مجموعة الميثيل النهائية ، كنموذج لمثل هذه الأكسدة الصعبة. في عام 1932 ، Verkade et al. (9) في هولندا اكتشفوا هذا التحويل غير المتوقع عندما قاموا بإطعام الأحماض الدهنية ذات السلسلة المتوسطة للكلاب والمتطوعين من البشر وعزلوا الأحماض ثنائية الكربوكسيل البولية الناتجة. تمكنت هالينا دين ، طالبة دراسات عليا في مختبري ، من إثبات أن 14 حمضًا دهنيًا يحمل علامة α و α-dimethyl -بدائل خضع لأكسدة نهائية في أنسجة الكبد (10) ، لكن عدم الاستقرار وعدم قابلية الذوبان في نظام الإنزيم منع أكثر تقدم.

    ثم تحولنا بعد ذلك إلى الأكسدة الميكروبية للهيدروكربونات باعتبارها ركائز خاملة أكثر. زميل ما بعد الدكتوراه من إلينوي ، جيمس بابتيست ، معزولًا عن عينات التربة لسلالة الزائفة الزائفة، التي أطلق عليها زملاؤنا "حشرة البنزين" ، والتي نمت جيدًا على الألكانات مثل الهكسان. سرعان ما تم الحصول على مقتطفات خالية من الخلايا والتي تطلبت NADH للتحويل الهوائي للأوكتان إلى أوكتانول (11 ، 12) ، وله أهمية خاصة ، أكسدة الأحماض الدهنية كما أوضح ماساميتشي كوسونوز وزوجته إيمي ، الزوار من اليابان ( 13). بعد الحل الناجح لنظام الإنزيم إلى ثلاثة أجزاء إنزيمية بواسطة بيل بيترسون (14) ، تمت تنقية المكونات في النهاية وتم تصنيفها على أنها روبريدوكسين ، وهو بروتين حديدي أحمر غير عضوي (15) كان معروفًا سابقًا أنه يحدث فقط في البكتيريا اللاهوائية ، وهو بروتين فلافوبروتين يحتوي على FAD و يعمل كإختزال NADH-rubredoxin الذي تميز بـ Tetsufumi (Ted) Ueda (16 ، 17) و ω-hydroxylase ، وهو بروتين عديم اللون تقريبًا يتجمع على نطاق واسع ويتم تنشيطه عن طريق إضافة الأيونات الحديدية (18 ، 19). جعلت خصائص الهيدروكسيلاز البكتيري منه مرشحًا صعبًا لمزيد من الدراسات الميكانيكية ، ولكن استمر التحقيق من قبل الآخرين ، الذين أثبتوا أنه يحتوي على كتلة دييرون غير هيمية (20).

    على أمل أن تكون النتائج التي توصلنا إليها مع البكتيريا قابلة للتطبيق على التمثيل الغذائي للثدييات ، عدنا إلى نظام الكبد الذي تخلينا عنه منذ حوالي عشر سنوات. لحسن الحظ ، انضم أنتوني لو إلى مجموعتي البحثية في عام 1966 كزميل ما بعد الدكتوراه عند الانتهاء من دراساته العليا في الكيمياء الحيوية في جامعة نورث كارولينا. كان انطباعي الفوري أن هذا العالم الشاب القادر للغاية يستحق أن يعطى مشكلة صعبة بشكل مناسب. أشك في أنني أوضحت مدى صعوبة نظام الميكروسومات الكبدي ، لكني نصحته بالبدء بالطرق التي نجحت مع الغدد الكاذبة. إن عدم النجاح في هذا النهج لم يثبط عزيمة أي منا ، ولا ندرة المعرفة في ذلك الوقت حول الإنزيمات المرتبطة بالغشاء. بعد أكثر من عامين ، أدت جهود أنتوني المتفانية في النهاية إلى إذابة نظام هيدروكسيل الكبد الميكروسومي النشط حفازًا للأرانب عن طريق استخدام المنظفات المختلفة مع الجلسرين وعوامل أخرى لمنع تمسخ الإنزيم. كما هو معروف الآن ، حل كروماتوغرافيا عمود التبادل الأيوني النظام إلى ثلاثة مكونات ، والتي عند إعادة التركيب في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، حفزت ω- هيدروكسيل لـ 14 حمض لوريك المسمى C (21 ، 22). كما هو مبين في الشكل 1 ، تضمنت هذه الأجزاء جزءًا بنيًا محمرًا حددناه قريبًا ، مما أثار دهشتنا وسعادتنا الكبيرة ، مثل السيتوكروم P450 من خلال التغيير الطيفي عند التفاعل مع أول أكسيد الكربون بعد اختزال الديثيونيت ، وجزء أصفر يحتوي على NADPH- سيتوكروم P450 اختزال الذي كان نشطًا بشكل كامل في نقل الإلكترون إلى P450 ، على عكس المستحضرات المعزولة من قبل الآخرين بعد الذوبان بمعالجة البروتياز ، مع فقدان الببتيد الطارد للماء في NH2- المدة. احتوى الجزء الثالث على مكون نشط عديم اللون ومستقر للحرارة وقابل للاستخلاص بالمذيبات العضوية. وجد هذا لاحقًا من قبل هنري ستروبل ، وهو زميل موهوب آخر لما بعد الدكتوراه من ولاية كارولينا الشمالية ، لاحتواء الفوسفوليبيدات الميكروسكوبية ، والتي كان الفوسفاتيديل كولين أكثرها فاعلية (23). وهكذا ، كان لدينا في أيدينا نظام الإنزيم المذاب والمعاد تكوينه والذي من شأنه أن يسمح لنا بتنقية وتمييز الإنزيمات المعنية. مجموعة متنوعة من الأدوية ، بما في ذلك أمينوبيرين ، وبنزفيتامين ، وهيكسوباربيتال ، وإيثيل مورفين ، ونوركودين ، و ص- النيتروانيسول ، يتأكسد أيضًا بالنظام المعاد تكوينه (24) ، وله أهمية كبيرة وجد روبرت كاشنيتز (25) وويلفريد دوبيل وجان ميشيل ليبولت (26) أن نفس الأساليب المستخدمة مع كبد الأرانب كانت ناجحة مع الكبد البشري ومع المبيضات الاستوائية، على التوالى. تم دعم النتائج التي توصلنا إليها إلى حد كبير من خلال المعرفة السابقة بأن صبغة ربط ثاني أكسيد الكربون الميكروسومي ذات وظيفة غير معروفة (27-29) قد تم تصنيفها على أنها ب اكتب السيتوكروم بواسطة Omura & amp Sato (30). بالإضافة إلى ذلك ، كان من المعروف أن هذا المحفز في الميكروسومات الكبدية متورط في الهيدروكسيل للعديد من المنشطات والأدوية ، كما ثبت في التجارب الطيفية للعمل الكيميائي الضوئي الرائدة بواسطة Omura et al. في عام 1965 (31).

    في محاضرة جائزة برنارد برودي ، علق أنتوني لو (32) أيضًا على معرفتنا المحدودة بالإنزيمات المرتبطة بالغشاء في الأيام الأولى والتحدي المتمثل في العمل على السيتوكروم للثدييات P450. للإشارة إلى العديد من الأسئلة المهمة المتبقية في ذلك الوقت ، هناك ملخص موجز لوقائع الندوة الأولى حول الميكروسومات وأكسدة الأدوية التي عقدت في بيثيسدا ، ماريلاند ، في عام 1968 (33). جاءت الفكرة من لجنة سلامة الأدوية ، مجلس أبحاث الأدوية التابع للأكاديمية الوطنية للعلوم. نظمه جيمس جيليت ، خبير في علم العقاقير البيوكيميائية ، وعلماء بارزون آخرون ، بما في ذلك ألان كوني ، وجورج كوزميديس ، ورونالد إستابروك ، وجيمس فوتس ، وجيلبرت مانرينغ ، وتضمن البرنامج 27 محاضرة من قبل خبراء من جميع أنحاء العالم حول التشكل الميكروسومي وما كان عليه. معروف عن استقلاب الدواء. (لم يتم اختراع الملصقات بعد.) تم وصف خصائص الشبكة الإندوبلازمية ، وتم تقديم الدليل على أن ما يقرب من 20 مركبًا ، تشمل العديد من الأدوية ، والمنشطات ، والهيدروكربونات ، وكذلك الأحماض الدهنية (34) ، تخضع للأكسدة في ميكروسومات الكبد من حيوانات التجارب. الهيدروكسيل ، بما في ذلك المخدرات ن-إزالة الميثيل ، كان رد الفعل الوحيد الذي تم النظر فيه. كان أول أكسيد الكربون و SKF-525A من الموانع المذكورة ، والفينوباربيتال و 3-ميثيل كولانثرين هما المحرضان الرئيسيان. تبع ذلك نقاش حول عدد "أشكال" P450 الموجودة ، مع وجود معسكر واحد يؤمن بوجود إنزيم واحد فقط. تم تقديم الاقتراح المثير للاهتمام أيضًا على أساس تأثيرات المحرضات على أنشطة وأطياف ميكروسومات الكبد المعزولة من الحيوانات المعالجة لنوعين من أصباغ ربط ثاني أكسيد الكربون ، أو ربما شكلين قابلين للتحويل من سيتوكروم واحد. فيما يتعلق بالمؤكسد النشط المنتج بواسطة P450 ، تم اقتراح أوكسين ، مشابه للمركب I من البيروكسيداز. اتفق جميع الحاضرين على أن مجال استقلاب الدواء المثير للاهتمام للغاية كان على وشك تحقيق تقدم كبير.

    يهتم هذا الفصل التمهيدي باهتماماتي البحثية التي قادت مختبرنا إلى دراسة الجوانب البيوكيميائية لعملية التمثيل الغذائي للدواء ، ولم يتم إجراء أي محاولة لتقديم مراجعة عامة لما أصبح مجالًا ضخمًا للسعي. ومع ذلك ، يجب الإشارة إلى المساهمات البارزة لمختبر Gunsalus مع P450cam البكتيري ، وهو سيتوكروم غير غشائي خاص بأكسدة الكافور (35 ، 36) والذي كان بمثابة نموذج للثدييات P450s متعددة الاستخدامات ولكن أقل قابلية للتتبع.تتم إحالة القراء المهتمين بالتطورات في هذا المجال على مر السنين إلى وقائع سلسلة من الاجتماعات الدولية ، وكلها مع التركيز على العلوم الأساسية: ندوات حول الميكروسومات وأكسدة الأدوية ، كما سبق ذكره مؤتمرات حول الكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية للسيتوكروم P450 ( 37) ، نشأ في عام 1976 من قبل كلاوس روكبول ، الذي كان يعمل في برلين بوخ للتغلب على الحواجز التي قسمت أوروبا الشرقية والغربية منذ نهاية الحرب العالمية الثانية ، والذي اجتذبت جهوده الباسلة في هذا المسعى دعمًا عالميًا كما اعترف بها سينيسي ماريتش ، منظم المؤتمر الأول (38) اجتماعًا حول تنوع السيتوكروم P450 (37) ، مع التركيز على النظم الميكروبية والنباتية ، التي بدأها هانز جورج مولر ، زميل Ruckpaul في برلين-بوخ واجتماعات المجتمع الدولي لدراسة Xenobiotics ، بدأها Bruce Migdaloff في مناقشات مع Fred DiCarlo و John Baer و Ina Snow في 1980 Gordon Conference on Drug Met إلغاء وأطلقت في العام التالي. قد يكون من المدهش أن يتم الحصول على نتائج جديدة كافية من المختبرات في جميع أنحاء العالم لتبرير كل هذه الاجتماعات وغيرها ذات الصلة على أساس منتظم. كان من دواعي سروري أن أترأس اللجان التي قامت بالإشراف على ندوات الميكروسومات والأكسدة الدوائية ومؤتمرات P450 لسنوات عديدة. لا شك أن التعاون والصداقات التي نشأت عن مثل هذه الاجتماعات الدولية كانت حافزًا رئيسيًا للتطور السريع لهذا المجال الواسع ، بما في ذلك تطبيقه على تصميم الأدوية وتطويرها.


    قاعدة البيانات

    تم تطوير موقع SuperCYP كمنصة سهلة الاستخدام للباحثين والمهنيين الصحيين. يعرض شريط التنقل الموجود على الجانب الأيسر "الأسئلة الشائعة" أو الأسئلة الشائعة للمستخدمين لأول مرة.

    "البحث عن المخدرات" يمكّن المستخدم من البحث عن عقار والعثور على معلومات عن عملية التمثيل الغذائي الخاصة به. يؤدي "الحصول على معلومات" إلى جدول يسرد CYPs المشاركين في عملية التمثيل الغذائي للدواء. يوجد هنا أيضًا وصف للعواقب المحتملة وبعد النقر على اسم الدواء في صفحة النتائج "بحث عن دواء" يمكن المستخدم من الحصول على معلومات عن المركبات عن طريق رقم أو اسم CAS.

    "شجرة ATC" هي نظام تصنيف منظمة الصحة العالمية الذي يصنف الأدوية إلى مجموعات مختلفة وفقًا لموقع العمل التشريحي وتأثيرها العلاجي وتركيبها الكيميائي. هذا هو الأساس لتوصيات العقاقير البديلة. في برنامج Java الصغير ، يجد المستخدم شجرة قائمة منسدلة بفروع تصنيف رئيسية وثانوية. يتم سرد جميع الأدوية التابعة لفرع ثانوي في جدول ويتم توفير معلومات عن التمثيل الغذائي لـ CYP.

    "التفاعل بين الأدوية والعقاقير" هو السمة الرئيسية لقاعدة البيانات. يسمح للمستخدمين بإدخال أسماء العديد من الأدوية المختلفة والتحقق من التفاعلات بين هذه الأدوية ، لكنهم يتلقون أيضًا خيارات عقاقير بديلة.

    على سبيل المثال ، يتفاعل أوميبرازول ، مثبط مضخة البروتون ، ونيبيفولول ، حاصرات بيتا ، على مستوى CYP. بعد اختيار الأدوية ، توفر قاعدة البيانات معلومات مفصلة عن هياكل الأدوية ومجموعة ATC بالإضافة إلى أرقام CAS (الشكل 2).

    استعلامات ونتائج واجهة الويب SuperCyp التي تشرح الاحتمالات المختلفة لخيار "التفاعل بين الأدوية والعقاقير" بمساعدة مثالين من الأدوية: Omeprazole و Nebivolol.

    استعلامات ونتائج واجهة الويب SuperCyp التي تشرح الاحتمالات المختلفة لخيار "التفاعل بين الأدوية والعقاقير" بمساعدة مثالين من الأدوية: Omeprazole و Nebivolol.

    تحذر صفحة "النتائج" المتتالية من أن أوميبرازول له تأثير مثبط على CYP 2D6 ، بينما Nebivolol عبارة عن ركيزة. توضح الخلفية الملونة للجدول هذا الاستخدام المزدوج لمسار التمثيل الغذائي CYP. لتجنب هذا ولتحسين تركيبة الدواء ، يمكن استبدال أوميبرازول بأدوية أخرى من نفس مجموعة ATC ، على سبيل المثال Pantoprazol ، مما يحقق تأثيرًا مشابهًا ، ولكن باستخدام مسار آخر.

    يُشتق اقتراح Pantoprazol من افتراض أنه لا يتفاعل مع CYP 2D6. تم توفير كافة البيانات المتعلقة بالعقاقير المقترحة والإشارة إلى المطبوعات ذات الصلة.

    يسمح "CYP – Drug-Interaction" للمستخدمين بتصفح الركائز والمحفزات والمثبطات لنموذج معين من CYP (الشكل 3).

    نتائج واجهة الويب SuperCyp لـ CYP 2D6 تشرح وظائف جدول "CYP - تفاعل الدواء".

    نتائج واجهة الويب SuperCyp لـ CYP 2D6 تشرح وظائف جدول "CYP - تفاعل الدواء".

    بعد أن يختار المستخدم CYP من قائمة المهام ، يتم سرد جميع العلاقات المعروفة مع الأدوية في جدول. ثم يمكن للمستخدمين تحديد العلاقة والتركيز على الركائز أو المحرضات أو المثبطات. يتم إعطاء الأدوية المعنية في جدول ويتم دمجها مع مزيد من المعلومات حول الدواء المحدد وجميع تفاعلات CYP. ترتبط المراجع بـ PubMed والمواقع أو المقالات العلمية الأخرى. يرتبط زر "معلومات الأدوية" بقاعدة بيانات SuperDrug (27) ، والتي توفر عددًا كبيرًا من المعلومات الأكثر تحديدًا حول عقار معين.

    يُظهر "تعدد الأشكال" تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة من أجل CYP معين. يتم عرض جميع الأليلات المعروفة (15 ، 28) وإذا كان هناك انخفاض أو زيادة في النشاط أو التعبير ، يتم توفير هذه المعلومات. يتم إعطاء تغييرات النوكليوتيدات وتأثيراتها ، وكذلك نشاط الإنزيم ونوع الفحص مع المراجع المقابلة. تتناول بعض إدخالات الطفرات مستوى البروتين مباشرةً ، وفي هذه الحالات قد تكون المعلومات حول SNPs مفقودة. ومع ذلك ، فمن المستحسن تضمين بيانات البروتين ، لأنها توفر رؤى قيمة في العلاقات بين الهيكل والوظيفة.

    مثال: بالنسبة لـ CYP11B2 ، الذي يشفر إنزيم aldosterone synthase (P450aldo) ، لم يتم استرداد SNPs من خلال عمليات البحث عن الكلمات الرئيسية. ومع ذلك ، فقد وجد نظام التنقيب عن نصوص ارتباط الطفرات / الجينات 54 طفرة بروتينية في 41 ملخصًا من ملخصات PubMed ، والتي تمت إضافتها بعد ذلك إلى قاعدة البيانات. من بين هؤلاء ، ورد أن استبدال الأرجينين المحفوظ بدرجة عالية في الموضع 384 بالبرولين أدى إلى فقدان كامل لوظيفة هذا الإنزيم كجزء من اضطراب وراثي جسمي وراثي متنحي عوز CMO-I في ذكور القوقازيين.

    تستخدم "المحاذاة" برنامج محاذاة قائم على الهيكل لمطابقة تسلسل الأحماض الأمينية لجميع CYPs. من الممكن إنشاء محاذاة تسلسل متعددة من أي عدد من التسلسلات أو محاذاتها مع التسلسلات الخارجية عن طريق تحميل ملف أو إدخال تسلسل بتنسيق FASTA. يمكن للمستخدمين أيضًا صياغة مخرجات ملائمة باستخدام Jalview.

    تعرض "الهياكل ثلاثية الأبعاد" الهياكل البروتينية لـ CYPs البشرية. تم استخراج الهياكل الموجودة من PDB. تم إنشاء النماذج النظرية باستخدام الطراز السويسري (29) أو تم بناؤها يدويًا. جميع الهياكل قابلة للتنزيل كملفات PDB والمزيد من المعلومات حول CYP موجودة في المربع على الجانب الأيمن.

    يؤدي النقر فوق الزر "تصفح" إلى تطبيق جافا الصغير ، حيث يتم سرد جميع CYPs في شجرة قائمة منسدلة ، مرتبة حسب العائلات الرئيسية والعائلات الفرعية. يمكن عرض كل برنامج CYP كنموذج ويتم توفير مزيد من المعلومات حول تفاعلاته.


    الشكل 4

    الشكل 4. طريقة ربط الروابط العطرية في WT و GcoA البديل في الهياكل البلورية والمحاكاة الجزيئية. (أ) هيكل بلوري من guaiacol مرتبط في الموقع النشط لـ WT GcoA (5NCB). (25) (B) هيكل WT GcoA في مجمع مع ص-فانيلين (5OMR). (25) (C) متغير GcoA T296S معقد مع ص- الفانيلين (6 سم). يظهر أيضًا الإشغال المزدوج لبقايا السيرين في الموضع 296. وضع الربط من MD لـ WT GcoA المرتبط بـ guaiacol (D) ، WT المرتبط بـ ص-الفانيلين (E) و T296S مرتبط ص- الفانيلين (F). في D – F ، يتم عرض موضع السلسلة الجانبية لـ T296 أو S296 (بالإضافة إلى R298) كل 2 نانوثانية على مدار محاكاة 240 نانوثانية MD. التوزيعات الاحتمالية لمسافة رابطة الهيدروجين بين T296 ومجموعة بروبيونات الهيم في نظام WT / guaiacol (G) ، بين T296 والهيم أو الفانيلين في نظام WT / الفانيلين (H) ، وبين S296 والهيم أو الفانيلين في T296S / الفانيلين يكشف النظام (I) أن T296 في WT يستقر إما الهيم عندما يكون Guaiacol مرتبطًا (A ، D ، G) أو يجند عندما ص- الفانيلين مرتبط (B ، E ، H) ، في حين أن بقايا T296S تثبت كلاً من الهيم و ص- الفانيلين (C ، F ، I).

    في فيفو القياسات في P. putida إظهار تحسن معدل دوران ص-فانيلين بواسطة GcoA-T296S


    معمل الأنسجة الضامة

    على عكس الظهارة ، فإن الأنسجة الضامة قليلة الكثافة السكانية بالخلايا وتحتوي على مصفوفة واسعة خارج الخلية تتكون من ألياف البروتين والبروتينات السكرية والبروتيوغليكان. تتمثل وظيفة هذا النوع من الأنسجة في توفير الدعم الهيكلي والميكانيكي للأنسجة الأخرى ، والتوسط في تبادل العناصر الغذائية والفضلات بين الدورة الدموية والأنسجة الأخرى. تحتوي هذه الأنسجة على مكونين رئيسيين ، مصفوفة خارج الخلية ومجموعة متنوعة من الخلايا الداعمة. سيكون هذان المكونان محور هذا المختبر.

    في أغلب الأحيان ، يتم تحديد الأنواع المختلفة من الأنسجة الضامة من خلال محتواها من ثلاثة أنواع مميزة من الألياف خارج الخلية: الألياف الكولاجينية ، والألياف المرنة ، والألياف الشبكية.

    ألياف الكولاجين

    تتكون ألياف الكولاجين من أنواع الكولاجين الأول أو الثاني أو الثالث وهي موجودة في جميع أنواع الأنسجة الضامة. ينقسم النسيج الضام الكولاجيني إلى نوعين ، بناءً على نسبة ألياف الكولاجين إلى المادة الأرضية. المادة الأرضية عبارة عن هلام مائي من البروتينات السكرية والبروتيوغليكان الذي يشغل الفراغ بين العناصر الخلوية والليفية للنسيج الضام.

    • فضفاض (النسيج الضام الهالي) هو الشكل الأكثر وفرة من النسيج الضام الكولاجيني. يحدث في حزم صغيرة ممدودة مفصولة بمناطق تحتوي على مادة أرضية.
    • النسيج الضام الكثيف غني بألياف الكولاجين مع القليل من المواد المطحونة. إذا كانت حزم الألياف المعبأة بشكل وثيق موجودة في اتجاه واحد ، يطلق عليها العادية إذا كانت موجهة في اتجاهات متعددة ، يشار إليها على أنها غير منتظمة. مثال على النسيج الضام الكثيف المنتظم هو الأوتار مثال على النسيج الضام غير المنتظم الكثيف هو الأدمة.

    ألياف شبكية

    تتكون الألياف الشبكية من النوع الثالث من الكولاجين. على عكس الألياف الكولاجينية السميكة والخشنة ، تشكل الألياف الشبكية شبكة شبكية رفيعة. تنتشر هذه الشبكات بين الأنسجة المختلفة وتشكل أطرًا داعمة في الكبد والأعضاء اللمفاوية والبطانة الشعرية والألياف العضلية.

    ألياف مرنة

    تحتوي الألياف المرنة على بروتين الإيلاستين ، الذي يتبلمر مع بروتين الفيبريلين. غالبًا ما يتم تنظيم هذه الألياف في صفائح رقائقية ، كما هو الحال في جدران الشرايين. تتميز الأربطة بنسيج كثيف ومنتظم ومرن. الألياف المرنة قابلة للمط لأنها عادة ما تكون غير منظمة - إن شد هذه الألياف يجعلها تأخذ بنية منظمة.

    خلايا الأنسجة الضامة

    الخلايا الليفية

    تعد الخلايا الليفية إلى حد بعيد أكثر أنواع الخلايا الأصلية شيوعًا من الأنسجة الضامة. تصنع الخلايا الليفية الكولاجين والمادة الأرضية للمصفوفة خارج الخلية. تصنع هذه الخلايا كمية كبيرة من البروتين الذي تفرزه لبناء طبقة النسيج الضام. بعض الأرومات الليفية لها وظيفة مقلصة تسمى الأرومات الليفية العضلية.

    الضامة

    البلاعم هو ممثل النسيج الضام للنظام الشبكي البطاني أو البلعمية وحيدة النواة. يتكون هذا النظام من عدد من الخلايا البلعمية والمتحركة الخاصة بالأنسجة والتي تنحدر من الخلايا الأحادية - وتشمل هذه الخلايا خلايا كوبفر في الكبد ، والضامة السنخية في الرئة ، والخلايا الدبقية الصغيرة في الجهاز العصبي المركزي ، والخلايا الشبكية في طحال. ستواجه كلًا من هذه لاحقًا في الدورة التدريبية في الوقت الحالي ، تأكد من إدراكك أنها تنحدر جميعًا من الخلايا الأحادية ، وأن البلاعم هي نسخة النسيج الضام. لا يمكن تمييز البلاعم عن الأرومات الليفية ، ولكن يمكن التعرف عليها عندما تستوعب كميات كبيرة من مواد التتبع المرئية مثل الأصباغ أو جزيئات الكربون. البلاعم مادة غريبة في طبقة النسيج الضام وتلعب أيضًا دورًا مهمًا كخلايا تقديم المستضد ، وهي وظيفة ستتعلم المزيد عنها في علم الأحياء المناعي.

    الخلية البدينة

    الخلايا البدينة هي خلايا حبيبية توجد عادة في النسيج الضام. تتوسط هذه الخلايا الاستجابات المناعية للجزيئات الغريبة. على وجه الخصوص ، يطلقون كميات كبيرة من الهيستامين والإنزيمات استجابةً للتعرف على المستضد. تعتبر عملية إزالة الحبيبات هذه وقائية عندما تغزو الكائنات الغريبة الجسم ، ولكنها أيضًا تسبب العديد من ردود الفعل التحسسية.

    خلية الدهون البيضاء

    تتخصص الخلايا الدهنية البيضاء أو الخلايا الشحمية في تخزين الدهون الثلاثية ، وتحدث منفردة أو في مجموعات صغيرة منتشرة في جميع أنحاء النسيج الضام الرخو. وهي شائعة بشكل خاص على طول الأوعية الدموية الأصغر. عندما تتراكم الخلايا الدهنية بهذه الوفرة بحيث تزاحم العناصر الخلوية والليفية أو تحل محلها ، يُطلق على التراكم اسم الأنسجة الدهنية. يمكن أن تنمو هذه الخلايا حتى 100 ميكرون وتحتوي عادةً على فجوة دهنية ذات موقع مركزي مرة واحدة - يشكل السيتوبلازم حلقة دائرية حول هذه الفجوة ، ويتم ضغط النواة وإزاحتها إلى الجانب. وظيفة الدهون البيضاء هي أن تكون بمثابة مصدر للطاقة وعازل حراري.

    خلية الدهون البنية

    تعتبر الخلايا الدهنية البنية عالية التخصص في تنظيم درجة الحرارة. هذه الخلايا وفيرة في حديثي الولادة والثدييات في فترة السبات ، ولكنها نادرة عند البالغين. لديهم العديد من قطرات الدهون الأصغر وعدد كبير من الميتوكوندريا ، التي تنقل السيتوكرومات اللون البني للأنسجة. تتعطل سلسلة نقل الإلكترون لهذه الميتوكوندريا بواسطة بروتين غير مقارن ، مما يتسبب في تبديد تدرج أيون الهيدروجين في الميتوكوندريا دون إنتاج ATP. هذا يولد حرارة.

    الغضروف

    الغضروف هو شكل متخصص من الأنسجة الضامة التي تنتجها خلايا متمايزة تشبه الخلايا الليفية تسمى الخلايا الغضروفية. يتميز بمصفوفة بارزة خارج الخلية تتكون من نسب مختلفة من ألياف النسيج الضام المدمجة في مصفوفة تشبه الهلام. توجد الخلايا الغضروفية داخل ثغرات في المصفوفة التي بنوها حول أنفسهم. قد تحتوي الثغرات الفردية على خلايا متعددة مشتقة من سلف مشترك. تنفصل الثغرات عن بعضها نتيجة للنشاط الإفرازي للخلايا الغضروفية. يتم تصنيف ثلاثة أنواع من الغضاريف وفقًا لوفرة ألياف معينة وخصائص مصفوفة هذه الألياف.

    غضروف زجاجي

    يحتوي الغضروف الهياليني على مصفوفة تتكون من النوع الثاني من الكولاجين والبروتين الغضروفي ، وهو بوليمر مشترك من كبريتات شوندروتن A و C مع البروتين. تركيزه العالي من مجموعات الكبريتات سالبة الشحنة يجعلها تبدو قاعدية بشكل مكثف تحت H & ampE. تم العثور على هذا الغضروف في الأنف ، وحلقات القصبة الهوائية ، وحيث تنضم الأضلاع إلى القص.

    الغضروف الليفي

    يتميز الغضروف الليفي بمحتواه العالي والترتيب المنظم لألياف الكولاجين من النوع الأول. يقع عادةً في المناطق التي ترتبط فيها الأوتار بالعظام والأقراص الفقرية والارتفاق العاني.

    الغضروف المرن

    يتميز الغضروف المرن بوجود ألياف مرنة وفيرة وهو خلوي تمامًا. يتكون من النوع الثاني من الكولاجين ويقع في أذن الأذن ولسان المزمار.


    مقدمة

    خنفساء الصنوبر الجبلية (MPB Dendroctonus ponderosae) هي آفة حرجية تهاجم غابات الصنوبر عبر غرب أمريكا الشمالية [1]. كجزء من دورة حياتها ، والتي تُنفق في الغالب في لحاء الصنوبر المتنوع (صنوبر) المضيفين ، يتعرض MPB لدفاعات الأوليوريسين للشجرة. يتكون Oleoresin في الغالب من أحماض monoterpenes و diterpene resin (DRAs) [2]. تمت دراسة العلاقة بين MPB و terpenoids على نطاق واسع ، حيث أن هذه المركبات لها أدوار كيميائية-بيئية ليس فقط ككيماويات دفاعية ، ولكن أيضًا كجزيئات إشارة متطايرة تحدد من خلالها MPB مضيفات مناسبة وكسلائف فرمون MPB [3]. في حين أن بعض monoterpenes سامة لـ MPB [4] ، يمكن لـ MPB والميكروبات المرتبطة به إزالة السموم من بعض نواتج الأوليورين [5-10]. يمكن للفطريات المرتبطة بـ MPB الاستفادة من بعض أنواع oleoresin terpenes ، على وجه التحديد (+) - (4ص) -ليمونين كمصدر للكربون [7]. الإناث MPB تنتج فرمون التجميع عبر-فيربينول من المضيف monoterpene α-pinene ، والذي يتوافر بكثرة في Oleoresin الصنوبر [11-13].

    يحتوي جينوم MPB على 86 جينًا مختلفًا من السيتوكروم P450 [14] ، وقد ثبت سابقًا أن ثلاثة من هذه الجينات P450 تعمل في استقلاب التربينويد أو تخليق فرمون التربينويد في MPB [13،15،16]. يتم التعبير عن سبعة MPB P450s مختلفة على الأقل بشكل تفاضلي في الأعضاء أو الأنسجة حيث من المحتمل أن يحدث استقلاب monoterpenes و DRAs ، على وجه التحديد في الهوائيات للشم ، وكذلك في القناة الهضمية والجسم الدهني لإزالة السموم وتكوين الفرمون [13،17 ، 18]. من بين هؤلاء P450s السبعة ، CYP345E2 يستقلب monoterpenes (+) - 3-carene ، (-) - camphene وكلا من enantiomers α-pinene و β-pinene و limonene [15] ، و CYP6DE1 يتأكسد (+) - 3-carene ، وكلاهما متماثلان من α-pinene و β-pinene وتحويلهما (-) - α-pinene إلى (-) -عبر- فيربينول ، فرمون تجميع أطلقته أنثى MPB [13]. من بين هذه المجموعة نفسها المكونة من سبعة جينات ، توجد نسخ من CYP6DJ1 و CYP6BW3 كانت بكثرة في الهوائيات ، بينما CYP6BW1 كانت وفيرة للغاية في المعي المتوسط ​​[17]. CYP6BW1 و CYP6BW3 مشاركة هوية الأحماض الأمينية بنسبة 96٪ ، مما يشير إلى أنها نشأت من تكرار الجينات. يشير تعبيرهم في الأنسجة المختلفة إلى وظائف بيولوجية متباينة. كشف تحليل وفرة النسخ في MPB من الذكور والإناث في مراحل الحياة المختلفة ، وتحديداً يرقات الطور الثالث ، والشرانق ، والبالغات العامة ، الناشئة والمستعمرة عن اختلافات خاصة بالجنس في التعبير عن P450s [17]. وفرة نسخة من CYP6DJ1 كانت أعلى بشكل ملحوظ في الإناث المستعمرة مقارنة بالذكور المستعمرة ، بينما وفرة النسخ CYP6BW3 كان أعلى في استعمار الذكور. لم يُظهر CYP6BW1 اختلافات خاصة بالجنس في التعبير.

    هنا ، قمنا بالتحقيق في الوظائف الكيميائية الحيوية لكل من CYP6DJ1 و CYP6BW1 و CYP6BW3 عن طريق اختبار كل من P450s الثلاثة المعبر عنها بشكل متغاير في سلسلة من في المختبر فحوصات بعشرة أحاديات مختلفة وستة DRAs كركائز. تم اختيار الركائز لتشمل مركبات الأوليورين الرئيسية لمضيفات MPB الشائعة. قارنا منتجات أكسدة المونوتربين لـ P450 في المختبر المقايسات مع المنتجات المشكلة في الجسم الحي بواسطة أنثى MPB التي تعرضت لمونوتربين.


    أساليب

    المرجعي H. armigera بيانات الجينوم والتجمعات

    تم استخراج الحمض النووي من نسل زوج واحد من مستعمرة مختبر GR H. armigera يحتفظ بها في كانبيرا. المستعمرة مستمدة من مجموعات في الثمانينيات من حقول القطن في وادي ناموي في نيو ساوث ويلز ، أستراليا ، وتم الحفاظ عليها على نظام غذائي معمل مناسب منذ ذلك الحين.تم إجراء استخلاص الحمض النووي من الشرانق الكاملة المتأخرة باستخدام بروتوكول الفينول الكلوروفورم القياسي.

    تم إنشاء المكتبة وتسلسلها في كلية بايلور للطب ، مركز تسلسل الجينوم البشري (BCM HGSC) ، هيوستن ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية. تم إنشاء عدة أنواع مختلفة من مكتبات التسلسل - بعضها لمنصة التسلسل 454 ولكن معظمها لمنصة Illumina. تمت معالجة البيانات الأولية مسبقًا لإزالة القراءات والقواعد منخفضة الجودة.

    تم إنتاج مجموعة AllpathsLG [91] لبيانات Illumina (من مكتبات ثنائية الطرف (PE) و 3 kb و 6 kb و 8 kb (MP) ومكتبة MP 454 بسعة 20 كيلوبايت سقالة N50 سعة 1 ميغا بايت. شكلت هذه المجموعة ، التي يطلق عليها csiro4b ، الأساس لتجميد الجينوم النهائي ، كما هو موضح في ملف إضافي 4: القسم 13. استخدمت تجميعات AllpathsLG الإضافية مجموعات ومجموعات فرعية مختلفة من البيانات المتاحة كمدخلات (ملف إضافي 4: الجدول S26). تم أيضًا إنشاء مجمع Celera مع أفضل رسم تداخل (CABOG) [92] من contigs باستخدام بيانات مختارة من 454 وبيانات Illumina. تم استخدام هذه التجميعات الأخرى في تأكيد أو إصلاح نماذج الجينات أثناء عملية التعليق التوضيحي الموضحة أدناه. تم بعد ذلك تصحيح تجميع csiro4b في 100 موقع مع تسلسل تم تحديده على أنه يعطي نماذج جينية صحيحة من التجميعات الأخرى أو بيانات النسخ ، لإنشاء تجميد الجينوم المصحح csiro4bp. يتم توفير مزيد من التفاصيل حول مستعمرة GR وبيانات التسلسل وطرق التجميع في ملف إضافي 4: القسم 13.

    H. armigera ترانسكريبتوميكس

    تم أيضًا استخدام المواد من مستعمرة GR في تجربتي النسخ الرئيسيتين ، إما كائنات حية كاملة أو أنسجة مُشرَّحة لأطلس نسج / نسج تطوري (انظر الملف الإضافي 4: الجدول S8) ويرقات المرحلة الرابعة الكاملة للتجربة التي تبحث في تأثيرات النظام الغذائي (انظر أدناه). تم استخراج إجمالي الحمض النووي الريبي من جميع العينات عن طريق طحن المادة في محلول "RLT" ، ثم تمت تنقية الحمض النووي الريبي من ما يعادل 30 ملغ من الأنسجة من كل عينة باستخدام مجموعة RNeasy الصغيرة (Qiagen ، فيكتوريا ، أستراليا). تمت التصفية من الحمض النووي الريبي في الماء ، بحد أدنى 40 ميكروغرام. تم تحديد جودة وكمية الحمض النووي الريبي في قسامة كل عينة عن طريق الرحلان الكهربائي على نظام رقاقة Agilent 2100 Bioanalyser (Agilent Technologies ، سانتا كلارا ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكية) وعن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية على مقياس الطيف الضوئي NanoDrop ND-1000 (ThermoFisher Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم ترسيب الحمض النووي الريبي المتبقي من كل عينة باستخدام الإيثانول وخلات الصوديوم وتخزينه في درجة حرارة -80 درجة مئوية. تم بناء المكتبة وتسلسل الحمض النووي الريبي في BCM HGSC.

    تم إنشاء مجموعة نسخ أولية شاملة باستخدام جميع قراءات RNA-seq من تجربتي النسخ باستخدام TopHat و Cufflinks [93 ، 94]. تم إنشاء التجميع الثاني ، بعد قص PE من (100 ب) إلى 80 ب باستخدام مجموعة أدوات FASTX (http://hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit) ، باستخدام Trinity [95] ، كما هو موضح بالتفصيل في Kanost وآخرون. [40].

    تم تسلسل MicroRNAs من إجمالي الحمض النووي الريبي الذي تم حصاده من يرقات الطور الأول ، والأمعاء المتوسطة ليرقات الطور الرابع ومن العذارى ، مرة أخرى كل ذلك من مستعمرة GR. بعد استخلاص الفينول / الكلوروفورم وترسيب الإيثانول ، تم تعليق إجمالي الحمض النووي الريبي في ماء MQ المعالج ثنائي إيثيل بيروكربونات (DEPC) ، والذي تم قياسه باستخدام مقياس الطيف الضوئي NanoDrop ND-1000 وفحص الجودة في محلل بيولوجي Agilent 2100. تم تغيير طبيعة حوالي 100 نانوغرام من إجمالي الحمض النووي الريبي عند 70 درجة مئوية لمدة دقيقة واحدة ، تليها التبريد على الجليد وتسلسل Illumina (Geneworks ، Adelaide ، أستراليا).

    شرح ملف H. armigera الجينوم

    تضمنت هذه الخطوة تعليقًا توضيحيًا آليًا باستخدام MAKER وبرنامج تجميع المحاذاة المقسمة (PASA2). تضمنت الخطوة الأولى في شرحنا الآلي لـ csiro4b خط أنابيب MAKER [96]. تم تدريب أدوات أغسطس [97] ومحلل الحمض النووي شبه القائم على HMM [98] و GeneMark [99] للتنبؤ بالجينات ab initio المدمجة في MAKER باستخدام مجموعة من الجينات المنسقة يدويًا (انظر أدناه). كما هو مفصل في الملف الإضافي 4: القسم 13 ، تكررت العملية بعد ذلك عدة مرات مع تضمين مجموعات RNA-seq وقواعد بيانات الأدلة الإضافية التي تتكون من مجموعات الجينات المتوقعة من جينومات الحشرات الأخرى. ثم تم استخدام طريقة مخصصة باستخدام خطوط أنابيب OrthoMCL [100] و CD-HIT [101] لتقييم جودة الجينات المتوقعة من كل من عمليات MAKER التسعة ولدمج الجينات من مختلف مجموعات MAKER في مجموعة إجماع ( ملف إضافي 4: القسم 13). أنتجت عمليات MAKER التسعة ونهج OrthoMCL + CD-HIT معًا 18636 بروتينًا متميزًا.

    نتجت العديد من نماذج البروتين التي أنتجتها شركة MAKER عن اندماج جينات مكررة متجاورة. ومع ذلك ، تم حل هذه المشكلات في إعادة شرح شامل باستخدام JAMg (http://jamg.sourceforge.net) وفقًا لـ Papanicolaou et al. [102]. باختصار ، تم تقديم دليل MAKER ، دليل مجال البروتين ، Kassiopeia [103] ، GeneMark ، تغطية RNA-seq ، قراءات cDNA الممتدة عبر intron والجينات المنسقة يدويًا مسبقًا كدليل مع زيادة الوزن على التوالي للتنبؤ الجيني Augustus de novo. تمت تسوية هذا الإخراج متعدد الطبقات بعد ذلك باستخدام EVidenceModeler [104] وتم شرحه للمناطق غير المترجمة (UTRs) والنسخ البديل باستخدام بيانات RNA-seq و PASA2 [104 ، 105] ، مما أسفر عن 22،818 من نماذج النسخ. تم اشتقاق مجموعة unigene المرجعية (أي التي تحتوي على نموذج بروتين واحد لكل موضع) ، تسمى مجموعة الجينات الرسمية 1 (OGS1 ملف إضافي 4: القسم 13) ، من هذا. أخيرًا ، استبدلت نماذج الجينات المشروحة يدويًا 1088 لعائلات جينية معينة (انظر أدناه) نماذج الجينات المؤتمتة المقابلة ، مما أعطى OGS2. تم استخدام Scipio [106] لاشتقاق إحداثيات موقع الجينوم لنماذج الجينات المشروحة يدويًا.

    الشرح الوظيفي للنماذج الجينية في العائلات الرئيسية

    تم فحص النماذج الجينية التي تم إنشاؤها تلقائيًا لعائلات الجينات الرئيسية لإزالة السموم ، والهضم ، والحسي الكيميائي ، وتنظيمها يدويًا باستخدام جميع التسلسلات المتاحة ، ونماذج cDNAs والجينات. بالنسبة لعائلات إزالة السموم والهضم ، شمل ذلك استخدام خط أنابيب تم تطويره خصيصًا لإيجاد الجينات والمحاذاة (ملف إضافي 4: القسم 13) حيث اختلفت النماذج التي تم إنشاؤها عن تلك الموجودة في التجميعات النهائية ، ثم تم تصحيح هذا الأخير بشكل مناسب. تم شرح العائلات الأخرى المدرجة في جدول التعليقات التوضيحية للعائلة الشاملة (ملف إضافي 2: الجدول S2) بناءً على استخدام برامج نصية بيرل مخصصة لتحديد البروتينات ذات الأشكال المحددة (مثل البروتينات الجلدية) أو عن طريق الفحص شبه الآلي لـ Basic Local التعليقات التوضيحية المستمدة من أداة البحث عن محاذاة (بلاست).

    شروح وظيفية الجينوم الكامل

    تم تحليل تسلسل البروتين OGS2 باستخدام نسخة مخصصة من خط أنابيب InterProScan [107] ، بما في ذلك GO [108] و Pfam [109] و PROSITE [110] وأداة بحث الهندسة المعيارية البسيطة (SMART) [111]. تم تمييز البروتينات التي تحمل المجالات ذات الصلة التي تم تحديدها بواسطة هذه التحليلات للتأكيد كأعضاء في عائلات جينية محددة. تم استخدام تعيينات مصطلح GO على نطاق واسع في خطوط الأنابيب المخصصة المبنية على قاعدة بيانات GO وفي البرنامج المساعد لأداة علم الجينات (BiNGO) للشبكات البيولوجية [112] لـ Cytoscape [113]. لتحليل الإثراء الوظيفي في مجموعات جينية محددة ، تم تلخيص مصطلحات GO من خلال ترشيح التشابه الدلالي وتصور باستخدام REVIGO [114].

    يكرر و microRNAs

    تم تحديد تسلسل التكرار في الجينوم باستخدام RepeatModeler [115]. تم الحصول أولاً على جميع التكرارات lepidopteran التي تم تحديدها مسبقًا من RepBase واستخدامها للاستعلام عن H. armigera الجينوم. تم استخدام هذه التكرارات كمكتبات تكرار معروفة لـ 10 تكرارات لتشغيلات RepeatModeler باستخدام RepeatScout و rmblast. تم بعد ذلك إخفاء التكرارات التي تم استردادها في H. armigera الجينوم باستخدام RepeatMasker. تمت معالجة بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي لتحليل ميرنا أولاً باستخدام نصوص بيرل مخصصة ، ومن ثم تم التنبؤ بالمي آر إن إيه باستخدام مير ديب 2 [116]. تم إجراء مزيد من التحليل ضد miRNAs المعروفة من الحشرات الأخرى باستخدام miRBase19 [117].

    المرجعي H. زيا تجميعات الجينوم والنسخة والشروح

    تسلسل الجينوم ل H. زيا استخدام الحمض النووي المستخرج من خادرة مستعمرة مختبرية تم إنشاؤها قبل إدخال محاصيل Bt المعدلة وراثيًا والمحافظة عليها دون غرس الحشرات الوحشية لمدة 25 عامًا على الأقل [118]. كانت هذه المستعمرة المختبرية حساسة للغاية لجميع السموم Bt مقارنة بالوحشية H. زيا [118119120]. تم استخدام الذكور والإناث البكر لتزاوج الحشرات من خلال ثلاثة أجيال من التزاوج الفردي. تم استخدام ذكور الجيل الأخير للحصول على الحمض النووي الجيني عالي الوزن الجزيئي لإعداد مكتبات تسلسل Illumina. تم إنشاء المكتبات وتسلسلها كما هو الحال بالنسبة لـ H. armigera فوق.

    أنتج تجميع AllpathsLG لبيانات Illumina N50 من 196 كيلو بايت (Hz-csiro5 في ملف إضافي 4: الجدول S27). مرة أخرى ، استخدمت سلسلة من تجميعات AllpathsLG الإضافية مجموعات ومجموعات فرعية مختلفة من بيانات الإدخال كما هو مدرج في الملف الإضافي 4: الجدول S27. تصحيح وترقيع Hz-csiro5 لإنتاج النهائي H. زيا تم وصف تجميد الجينوم (hz5p5) في ملف إضافي 4: القسم 13 ، جنبًا إلى جنب مع مزيد من التفاصيل حول H. زيا المستعمرة وبيانات التسلسل وطرق التجميع المستخدمة.

    بيانات النسخ المستخدمة في شرح ملف H. زيا تضمن الجينوم تجميعًا أوليًا لـ 454 وبيانات Illumina RNA-seq. تم الحصول على جميع البيانات البالغ عددها 454 من مجموعة من الحمض النووي الريبي بدءًا من 24-48 ساعة من الأجنة وجميع مراحل اليرقات والعذارى والبالغات من الذكور والإناث. كانت بيانات Illumina RNA-seq من 24-48 ساعة من الأجنة ويرقات الطور الثالث. عولجت اليرقات بجرعات شبه مميتة من Cry1Ac و novaluron و cypermethrin و Orthene لتحفيز الجينات المشاركة في التحلل غير الحيوي الذي قد لا يتم التعبير عنه عادة. تم تطبيع 454 مكتبة. تم تجميع بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي باستخدام Trinity (الإصدار trinityrnaseq_r20140413p1) باستخدام طرق التجميع الموجهة بالجينوم و de novo كما هو مذكور أعلاه لـ H. armigera.

    ال H. زيا تم فحص الجينوم باستخدام H. armigera تسلسل بروتين نموذج الجين OGS2 و Scipio [106] لتحديد أفضل نماذج الجينات الممكنة H. زيا. انظر ملف إضافي 4: القسم 13 للحصول على التفاصيل.

    تقويم العظام والتحليلات التطورية لعائلات الجينات المستهدفة

    النماذج الجينية لعائلات الجينات المرتبطة بإزالة السموم والهضم في H. armigera و H. زيا تم الحصول عليها كما هو موضح أعلاه. بالنسبة للأنواع الأخرى التي تم تحليلها في الجدول 2 ، تم فحص نماذج الجينات التي تم إنشاؤها تلقائيًا ومجموعات الجينات الرسمية بشكل متقاطع ورعايتها يدويًا بواسطة متخصصين في المجال باستخدام التسلسلات المتاحة ونماذج cDNAs والجينات التي تم إنشاؤها بواسطة خط الأنابيب المخصص القائم على EXONERATE. التعليقات التوضيحية الحالية لـ ب. موري و م تم فحص أعضاء هذه العائلات بشكل متقاطع وفي بعض الحالات تمت مراجعتها من خلال إجراء مماثل ، وإن لم يتم تصحيح النماذج القليلة التي تختلف عن تلك الموجودة في مجموعة الجينوم في هذا التجمع. تم تلخيص جميع نماذجنا الجينية النهائية لهذه العائلات للأنواع الثلاثة في ملف إضافي 6: الجدول S5. تم تحديد العائلات الأخرى ذات الأهمية التي تم سرد نماذج الجينات الخاصة بها في هذا الجدول وتوضيحها إما باستخدام نصوص بيرل مخصصة لفحص البروتينات ذات الأشكال المحددة (مثل البروتينات الجلدية) أو عن طريق الفحص شبه الآلي للتعليقات التوضيحية المشتقة من بلاست.

    كانت طرق علم الوراثة المستخدمة لتحليل العمليات التطورية التي تعمل في معظم عائلات الجينات كما هي موصوفة في طرق الأشكال التكميلية 19-21 من Kanost et al. [40]. باختصار ، استخدمنا برنامج محاذاة التسلسل المتعدد (MAFFT) [121] مع خيار linsi لعمل محاذاة متعددة التسلسل ، والتي قمنا بإخفائها بعد ذلك للمواقع التي تحتوي على أكثر من 50٪ فجوات أو أحرف غامضة. ثم تم إجراء تحليلات علم الوراثة باستخدام IQ-TREE [122] ، والتي تنفذ طريقة التمهيد فائق السرعة [123] و ModelFinder ، وهي طريقة جديدة لاختيار النموذج تحسن بشكل كبير من دقة تقديرات التطور النسبي [124]. بعد أن وجدنا النموذج الأمثل لكل عائلة ، استنتجنا بعد ذلك الشجرة الأكثر احتمالية لها باستخدام IQ-TREE ، مع استنتاج درجات التمهيد باستخدام طريقة التمهيد فائق السرعة. تم استخدام طريقتين أخريين للتطور الوراثي لعدد قليل من مجموعات البيانات. تم استخدام PhyML [125] لبعض مجموعات البيانات الأصغر ، وبالنسبة لمجموعة بيانات GR ذات الجودة المنخفضة ، تم استخدام الحد الأقصى العشوائي المحسوب للاحتمالية (RAxML) [126]. تم توضيح الأشجار باستخدام R package ggtree [127].

    استخدمت تحليلات التأريخ المتباينة بين مجموعات فرعية من عائلات الجينات داخل أو عبر أنواع أو خطوط مختلفة طريقة Bayesian MCMC في BEAST v2.4.3 [55]. تم استخدام تسلسلات البروتين المحاذاة باستخدام MAFFT كما هو موضح أعلاه لتحليلات النشوء والتطور لإعلام تحالف تسلسل النوكليوتيدات باستخدام برنامج نصي بيرل مخصص. عند الضرورة ، تم إلغاء ربط نماذج الموقع لتمكين معدلات تطورية مختلفة في كل موقع (كما هو محدد في IQ-TREE أعلاه) ، ولكن تم ربط نماذج الساعة والشجرة بحيث لا تختلف بين أقسام الموقع. ثم تم إنشاء ملف إدخال XML لـ BEAST v2.4.3 باستخدام BEAUti v2.4.3. السابق ل ر MRCA (الوقت إلى أحدث سلف مشترك) وارتفاع الجذر تم ضبطهما بتوزيع لوغاريتمي طبيعي ، بمتوسط ​​ln (1.5) وانحراف معياري 0.01. تم تطبيق ساعة جزيئية صارمة مع توزيع منتظم باستخدام معدل الطفرة المحدد ل H. melpomene من 2.9 × 10 –9 (95٪ فاصل ثقة ، 1.3 × 10 9 حتى 5.5 × 10 9) لكل موقع لكل جيل [128]. تم استخدام جيل من 0.25 سنة يقابل المدى المتوسط ​​الذي حدده فيت [67] للمناطق شبه الاستوائية والمعتدلة في بعض التحليلات. تم شرح الأشجار في TreeAnnotator v2.4.3 [129] وتم تصورها في FigTree v1.4.2 [130].

    اختبارات المعدل النسبي H. armigera استخدمت الجينات أقرب نظائر معروضة في أشجار النشوء والتطور لكل عائلة في الملف الإضافي 4: الأقسام 1-8. تم استخدام تسلسلات البروتين المحاذاة باستخدام MAFFT كما هو موضح أعلاه لتحليلات النشوء والتطور لإعلام تحالف تسلسل النوكليوتيدات باستخدام برنامج نصي بيرل مخصص. تم إجراء اختبارات المعدل النسبي لشركة Tajima [131] في برنامج التحليل الوراثي التطوري الجزيئي (MEGA) [132].

    الأنسجة / أطلس النسخ النمائي

    تم جمع 31 عينة GR تمت تربيتها على نظام غذائي قياسي من أجل هذا التحليل ، أربعة من كائنات حية كاملة في مراحل حياة محددة و 27 عينة من الأنسجة أو أجزاء الجسم من تغذية يرقات الطور الخامس أو البالغين. ترد تفاصيل العينات في ملف إضافي 4: الجدول S8. تم إعداد وتسلسل الحمض النووي الريبي والمكتبة كما هو موضح أعلاه.

    تجربة نسخ النظام الغذائي

    تمت مقارنة أنماط التعبير الجيني بين اليرقات التي أثيرت على نباتات مضيفة مختلفة. تم اختيار النباتات لتعظيم تنوع الاستجابات التي يمكن ملاحظتها [64]. تتكون المجموعة من قطعة واحدة ، ذرة ، زيا ميس (مكتبات اليرقات RNA M-3 ، GenBank BioSamples 6608687-9) ، ونباتات من أربع عائلات نباتية ثنائية الفلقة: Malvaceae ، قطن ، جوسيبيوم هيرسوتوم (مكتبات اليرقات RNA Ct1-3 ، GenBank BioSamples 6608702-4) Brassicaceae ، thale cress ، نبات الأرابيدوبسيس thaliana (مكتبات اليرقات RNA AR1-3 ، GenBank BioSamples 6608666-8) فاباسيا ، فاصوليا خضراء ، فاسولوس، فولغاريس (مكتبات اليرقات RNA GB1-3 ، GenBank BioSamples 6608675-7) و Solanaceae ، التبغ ، نيكوتيانا تاباكوم (مكتبات اليرقات RNA Tb1-3 ، GenBank BioSamples 6608696-8) ، طماطم ، Lycopersicon esculentum (مكتبات اليرقات RNA TM1-3 ، GenBank BioSamples 6608699-701) والفلفل الحار ، الفليفلة frutescens (مكتبات اليرقات RNA Hp1-3 ، GenBank BioSamples 6608678-80). كمرجع ، تمت تربية اليرقات أيضًا على نظام غذائي معمل معياري [133 ، 134] (مكتبات اليرقات RNA Sd1-3 ، GenBank BioSamples 6608693-5).

    تم نقل حوالي 10 يرقات من مستعمرة GR إلى النباتات أو النظام الغذائي المختبري في ثلاث نسخ خلال 24 ساعة من الفقس ودون التعرض لأي نظام غذائي سابق. يتكون كل تكرار من وعاء واحد يحتوي إما على نبات واحد للأنواع الأكبر أو عدة نباتات للأنواع الأصغر. تم نقل اليرقات إلى النباتات عندما بدأت الأزهار في التكون ولكن قبل وجود أي فاكهة. نمت النباتات في نفس ظروف البيت الزجاجي ، واستخدمت كل واحدة من المضاعفات الثلاثة يرقات من مجموعة مختلفة من الثقافة المختبرية. كما أشار آخرون [64 ، 135] ، يُنظر إلى اليرقات التي يتم تربيتها على نظام غذائي صناعي قبل تجربة استجابة المضيف هذه على أنها تقدم ميزة عدم تحضيرها لأي مضيف نباتي معين.

    من أجل حصاد جميع اليرقات في مرحلة نمو مماثلة بغض النظر عن النبات المضيف ، تم جمع ستة يرقات من كل مكرر من النباتات عندما عادت للتغذية بعد يوم واحد من الانسلاخ إلى الطور الرابع. لوحظ الوقت المستغرق للوصول إلى هذه المرحلة ، وتم وزن اليرقات ثم تم قطعها على الفور بمقص تشريح إلى ثلاث أو أربع قطع. تم الحفاظ على RNA الخاص بهم عن طريق إسقاط القطع على الفور في محلول RNAlater (Ambion ، أوستن ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية) ، والذي تم وضعه في البداية على الجليد للسماح للمحلول بالانتشار في الأنسجة ثم تجميده عند درجة حرارة -80 درجة مئوية.

    تم تحضير إجمالي الحمض النووي الريبي من اليرقات الست التي تشتمل على كل تكرار وفقًا للطرق الموضحة أعلاه ، باستثناء أن مكتبات التسلسل تم إنشاؤها في وزارة الزراعة الأمريكية ، خدمة البحوث الزراعية (USDA-ARS ، Stoneville ، MS ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم إجراء تسلسل الحمض النووي الريبي في BCM HGSC على النحو الوارد أعلاه.

    لم يكن من الممكن إجراء تجارب نسخ النظام الغذائي الموازية على H. زيا في هذه الدراسة ، نظرًا لأنه غير موجود في أستراليا ، وبالتالي فهو يخضع لحظر الحجر الصحي الصارم للأمن البيولوجي. لذلك ، يجب إجراء دراسة المتابعة هذه في بلد معروف بإيوائه كلا النوعين.

    تحليلات الترنسكريبتوم

    تم تنظيف قراءات التسلسل باستخدام Trimmomatic [136] لإزالة تسلسل المحول والقراءات منخفضة الجودة. تم محاذاة قراءات التمرير إلى H. armigera تجميع csiro4bp مع المحاذاة الفرعية المطبقة في حزمة Rsubread [137]. تم السماح بثلاثة حالات عدم تطابق كحد أقصى في المحاذاة ، وتم الإبلاغ عن أفضل محاذاة تسجيل لكل قراءة. تم تلخيص عدد القراءات لكل مكتبة التي تداخلت مع النصوص المتوقعة الموصوفة أعلاه على مستوى الجين باستخدام featureCounts [138]. لكي يتم النظر في مزيد من التحليل ، كان من المطلوب الحد الأدنى من خمس قراءات لكل مليون عبر ثلاث مكتبات. في حالة أطلس النمو / الأنسجة ، تم السماح بمعيار إدراج بديل لا يقل عن 20 قراءة لكل مليون في مكتبة واحدة على الأقل لالتقاط الجينات التي ربما تم التعبير عنها في مرحلة حياة واحدة فقط أو عينة من الأنسجة. نتج عن هذه المعايير 13099 و 11213 جينًا تم اعتبارها معبرًا عنها في أطلس النمو / الأنسجة وتحليل استخدام المضيف ، على التوالي ، بإجمالي 13689 جينًا فريدًا عبر مجموعتي البيانات.

    تم تطبيع أعداد القراءة بين العينات باستخدام المتوسط ​​المشذب لـ م- طريقة القيم [139] وتحويلها إلى أعداد لوغاريتمية 2 لكل مليون قيمة (log2cpm) مع أوزان الجودة المرتبطة باستخدام خط أنابيب voom-limma [140]. بالنسبة لتجربة استخدام المضيف ، تم نمذجة التعبير الجيني ببساطة كعامل في النظام الغذائي الذي نشأت عليه اليرقات. لإزالة آثار التباين غير المرغوب فيه بسبب المتغيرات الكامنة غير المرتبطة بالنظام الغذائي لليرقات ، تم تقدير ثلاثة متغيرات بديلة [141 ، 142] من البيانات وتضمينها في نموذج التعبير. الجينات ذات الاختلاف الكبير في التعبير بالنسبة لنظام التحكم الغذائي (معدل الاكتشاف الخاطئ المعدل ص قيمة أقل من 0.05) وتغير لوغاريتم 2 أضعاف في التعبير أكبر من 1.5 اعتبروا مستجيبين للنظام الغذائي.

    لتحليل أوسع للتعبير الجيني ، قمنا ببناء شبكات التعبير المشترك للجينات من بيانات التعبير لدينا لتحديد مجموعات الجينات التي تعرض ملفات تعريف التعبير المترابطة. تم استخدام معايير ترشيح إضافية للتأكد من أن الجينات التي عرضت مستوى معينًا من اختلاف التعبير تم أخذها في الاعتبار فقط في بناء الشبكة. كانت معايير التضمين هي أن متوسط ​​قيمة تعبير log2cpm يجب أن يكون أكبر من 1 وأن ​​يكون الانحراف المعياري للقيمة أكبر من 0.5. على غرار خطوة التصفية السابقة ، تم تضمين معيار قبول إضافي لمجموعة بيانات الأنسجة للسماح بتضمين الجينات المعبر عنها في عدد صغير فقط من المكتبات. كان المعيار الإضافي لمجموعة البيانات هذه هو تضمين أي جين بانحراف معياري أكبر من 2. تم إنتاج شبكات الارتباط الموزونة وغير الموقعة من كل من مجموعات البيانات الغذائية والأنسجة / التنموية باستخدام تحليل شبكة الارتباط الموزون لحزمة R (WGCNA) [143]. كانت معلمة الطاقة المستخدمة لكل شبكة 11 و 8 ، على التوالي ، تم اختيارها كأقل قيمة مع تناسب طوبولوجيا خالية من المقياس ص تربيع أكبر من 0.85. تم تحديد وحدات التعبير الجيني من مصفوفة تداخل طوبولوجي ، وتم دمج وحدات ذات أنماط تعبير eigengene شديدة الترابط (& gt0.85).

    إعادة ترتيب التجارب والتحليلات

    ثلاثة إضافية H. armigera خط واحد من إفريقيا واثنان من الصين وأربعة خطوط إضافية H. زيا الأفراد ، جميعهم من الولايات المتحدة الأمريكية ، تم ترتيبهم كقاعدة بيانات لتحليلات الجينوم السكانية المختلفة. الأفريقي H. armigera سلالة ، SCD ، نشأت من ساحل العاج في السبعينيات وتم الاحتفاظ بها في المختبر دون التعرض للمبيدات الحشرية أو سموم Bt لأكثر من 130 جيلًا من التزاوج الجماعي قبل تحضير الحمض النووي. تم تأسيس خط صيني واحد ، SW ، في عام 2012 من 150 فراشة تم جمعها في حقول القطن من Shawan في منطقة Xinjiang Uygur ذاتية الحكم. تمت تربية SW لمدة 17 جيلًا من التزاوج الجماعي في المختبر دون التعرض للمبيدات الحشرية أو سموم Bt قبل تحضير الحمض النووي. الخط الصيني الآخر ، AY ، بدأ من زوج واحد من العث تم جمعه في عام 2011 من Anyang في مقاطعة Henan [79]. تمت تربية AY ، الذي نجا من تركيز Cry1Ac التشخيصي البالغ 1 ميكروغرام / سم 2 ، لأكثر من 30 جيلًا قبل تحضير الحمض النووي. بالنسبة لخطوط SCD و SW و AY من H. armigera، تم تحضير DNA من فرادى ذكور العذارى. تم استخدام الحمض النووي بعد ذلك في بناء 500b مكتبات PE والتي تم قياسها كميًا وتسلسلها على منصة Illumina HiSeq2000 في معهد بكين للجينوم (BGI ، Shenzhen ، الصين) باستخدام البروتوكولات القياسية الداخلية.

    الأربعة H. زيا تم جمع الأفراد على شكل يرقات من النباتات البرية المضيفة في مقاطعة بوليفار ، ميسيسيبي. تم تحضير الحمض النووي من صدورهم عندما ظهروا كبالغين واستخدموا لبناء مكتبات التسلسل باستخدام مجموعة بناء مكتبة Illumina Nextera. تم تجزئة حجم مكتبات الحمض النووي الجينومي على أداة Pippin Prep (Sage Science Inc. ، Beverly ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية) للحصول على 550 ± 20 b شظايا (حجم داخلي 400-450 ب) وقياسها باستخدام مجموعة أدوات قياس مكتبة KAPA (KAPA Biosystems ، ويلمنجتون ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية). تم ترتيب مجموعة متساوية من المكتبات الأربع على أداة Illumina HiSeq2500 في وحدة أبحاث الجينوم والمعلوماتية الحيوية التابعة لوزارة الزراعة الأمريكية ، ستونفيل ، MS ، الولايات المتحدة الأمريكية.

    تم تصحيح قراءات التسلسل من كل سطر أو فرد باستخدام اللون الأزرق [144] ومحاذاة إلى H. armigera الجينوم المرجعي مع برنامج محاذاة النوكليوتيدات ذات القراءة القصيرة الجينومية (GSNAP) [145]. للتأكد من أن اختيار الجينوم المرجعي لم يؤثر على نتائجنا ، فإن المحاذاة المتبادلة لجميع الخطوط أو الأفراد ضد H. زيا تم إجراء الجينوم المرجعي أيضًا. باستخدام مجموعة أدوات تحليل الجينوم (GATK) [146] ، طبقنا إزالة مكررة وإعادة تنظيم محلي حول indels متبوعًا بالتنميط الجيني SNP باستخدام معلمات تصفية صلبة قياسية وفقًا لتوصيات GATK Best Practices [147 ، 148]. كخطوة إضافية للسماح لنا بمقارنة التسلسلات من النوعين بشكل أفضل ، فرضنا معيار الترشيح الإضافي الذي يقضي بضرورة تنميط المتغير الجيني عبر جميع الخطوط المتسلسلة أو الأفراد ليتم تضمينهم في تحليلنا.

    العلاقات الجينية بين H. armigera و H. زيا تم فحصها باستخدام MDS على ملفات بيانات SNP التي تم إنشاؤها لجميع التسلسلات في مجموعة البيانات الخاصة بنا ، بما في ذلك كلا من H. armigera و H. زيا التسلسلات المرجعية.

    تم إجراء تحليل الاندماج على 16 موقعًا (انظر الملف الإضافي 3: الشكل S5 ملفات إضافية 11 و 12) ، والتي تمثل الجينات الموجودة في جميع أنحاء H. armigera و H. زيا العينات ، بما في ذلك التسلسل المرجعي ، وكذلك في المجموعة الخارجية H. punctigera (بمعنى آخر. ن = 10 لكل موضع). كانت مجموعة المواقع المختارة لهذا التحليل من أخصائي تقويم العظام الفردي عبر جميع العينات ، مع وجود ما يصل إلى 1 ٪ فقط من المواقع في مكان معين مقنعة ناعمة (أي لتسلسل التغطية & lt10 ×) أو متغايرة الزيجوت. أدت هذه المعايير إلى استخدام مجموعة من المواقع المحفوظة جيدًا عبر هذه العينات العشر لاحقًا في تحليل الاندماج في BEAST v2.4.3 [149]. تمت محاذاة جميع المواقع أولاً بشكل مستقل باستخدام خيار linsi في MAFFT v7.182 [121]. تم استخدام IQ-TREE v1.4.1 [122] مع خيار -m TESTNEWONLY لتحديد أفضل نموذج معدل تطوري ملائم لكل موقع. تم استخدام BEAUti v2.4.3 (قالب StarBeast) لإنشاء ملف إدخال BEAST XML ، وتحديد نماذج معدل فردية لكل موقع كما هو محدد في IQ-TREE ، وإلغاء ربط نماذج الشجرة. كانت عملية Yule للاندماج متعدد الأنواع ، والحجم السكاني "الخطي مع الجذر الثابت" سابقًا هي المعلمات المحددة لإنشاء ملف إدخال BEAST. تم إجراء التحليل لسلاسل & gt100 × 10 6 MCMC للوصول إلى تقارب احتمالات الشجرة والحصول على قيم حجم العينة الفعال (ESS) و gt200 (تم تقييمه في Tracer v1.6.0 [150]). أنتج تحليل BEAST شجرة أنواع شاملة لـ H. armigera, H. زيا و H. punctigera، وكذلك أشجار الجينات الفردية لكل موضع. تمت تغذية الأخير إلى DensiTree v2.2.2 [55] للتحقق مما إذا كانت الطوبولوجيا متوافقة مع شجرة الأنواع الإجمالية. في حالات الصراع بين الجينات وأشجار الأنواع ، قمنا بالتحقيق في المواقع المعنية لتقييم ما إذا كان بإمكاننا العثور على دليل على الفرز غير الكامل للنسب بين H. armigera و ح. زيأ.

    تم تقدير أحجام السكان الفعالة التاريخية وتغيراتها بمرور الوقت H. armigera و H. زيا باستخدام طريقة رسم Bayesian skyline كما هو مطبق في BEAST v1.8.2 [151]. كانت مجموعات البيانات المستخدمة عبارة عن تعدد أشكال النيوكلوتايد على مستوى الجينوم والتي تم استدعاؤها بشكل منفصل لكل من العينات التالية: لـ H. armigera، متواليات من خطوط AY و SW و SCD مقابل H. armigera مرجع الجينوم و H. زيا، والأفراد الأربعة الموصوفين أعلاه ضد H. زيا الجينوم المرجعي. تم استدعاء مجموعتي العينات أيضًا ضد جينوم الأنواع الأخرى كعنصر تحكم. استندت عينات MCMC إلى 10 8 أجيال ، وسجل كل 1000 خطوة ، مع تجاهل الأجيال الـ 10 الأولى على أنها احتراق. استخدمنا نموذج أفق خطي متعدد التعريفات ، ونموذج استبدال HKY وساعة صارمة بمتوسط ​​معدل الاستبدال كما هو محدد لـ H. melpomene من 2.9 × 10 –9 (فاصل ثقة 95٪ ، 1.3 × 10 –9 حتى 5.5 × 10 –9) لكل موقع لكل جيل [128].

    لفحص التنوع المرادف وغير المرادف بين النوعين ، قمنا بتحليل تنوع النوكليوتيدات (pi) في إعادة ترتيبنا H. armigera و H. زيا العينات (أي باستثناء السلالات المرجعية). اكتشفنا التنوع الجيني المتوسط ​​من خلال فحص جميع المواقع متعددة الأشكال (أي.

    8.2 M SNPs تسمى عبر الجينوم). عدت قياسات التنوع النوافذ حيث كان هناك حد أدنى من 10 تعدد الأشكال لكل نافذة جينوم 10 كيلوبايت.


    شاهد الفيديو: دروس اكاديمي - تبسيط الكيمياء -مالفرق بين الاليفاتي والاروماتي - عبدالرحمن محمد (شهر نوفمبر 2022).