Роль глутатионпероксидаз в ткани эндометрия: факты, гипотезы, перспективы изучения

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Ферменты группы глутатионпероксидаз (GPX) наряду с пероксиредоксинами составляют семейство тиолпероксидаз — ферментов, катализирующих тиолзависимое восстановление H2O2 и органических гидропероксидов. Это обусловливает их защитную роль при окислительном стрессе. Среди GPX у человека различают 8 форм, 5 из которых (GPX1,2,3,4 и 6) — селензависимые. Наибольшее число фактов, подтверждающих большое значение GPX в функционировании эндометрия матки, относятся к ферменту GPX3 (секретируемая GPX). Промотор гена GPX3 содержит больше вероятных прогестерон-чувствительных элементов нежели эстроген-чувствительных; экспрессия гена GPX3 в эндометрии усиливается после овуляции и во время беременности; в строме эндометрия прогестерон усиливает транскрипцию Gpx3 через транскрипционный фактор HIF1α. На лабораторных животных показана сопряженность активации гена Gpx3 и экспрессии белка GPX3 в строме и имплантации бластоцисты в стенку матки. Подтверждено, что GPX3 снижает концентрацию H2O2 в эндометрии при беременности и при децидуализации in vitro. Предполагается уязвимость репродуктивной функции при физиологическом стрессе при недостаточной экспрессии GPX3 в эндометрии. Количественно и селективно ферментативная активность GPX3 в эндометрии изучена очень слабо. Сформирована гипотеза о возможной эффективности селенсодержащих препаратов для повышения рецептивности эндометрия и поддержания нормального развития эмбриона (особенно в условиях физиологического стресса) через усиление посттранскрипционного этапа синтеза GPX3 в эндометрии. Вероятно, экспрессия GPX3 в эндометрии может быть увеличена также за счет применения гестагенных стероидных препаратов (через усиление транскрипции гена GPX3). GPX3 имеет широкую тиоловую специфичность по сравнению с цитозольным ферментом GPX1 и, вероятно, по сравнению с большинством других форм GPX. Исследование ферментативной активности GPX3 предлагается проводить с использованием гомоцистеина и цистеина в качестве тиоловых субстратов вместо глутатиона.

Об авторах

Алексей Вячеславович Разыграев

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexeyrh@mail.ru

научный сотрудник

Россия, Санкт-Петербург

Мария Олеговна Матросова

СПбПУ Петра Великого

Email: rolli402018@gmail.com

студент

Россия, Санкт-Петербург

Ирина Александровна Титович

ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургская государственная химико-фармацевтическая академия»

Email: irina.titovich@pharminnotech.com

аспирант

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Flohé L, Brigelius-Flohé R. Selenoproteins of the glutathione peroxidase family. In: Yatfield DL, et al. (Éd.) Selenium: Its Molecular Biology and Role in Human Health. New York: Springer; 2012. P. 167-180. doi: 10.1007/978-1-4614-1025-6_13.
  2. Mittapalli O, Neal JJ, Shukle RH. Antioxidant defense response in a galling insect. PNAS. 2007;104(6):1889-94. doi: 10.1073/pnas.0604722104.
  3. Torres WH. Biología de las especies de oxigeno reactivas. Mensaje Bioquimico. 2002;26:19-54.
  4. Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К., и др. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. – М.: Слово, 2006. [Men’shhikova EB, Lankin VZ, Zenkov NK, et al. Okislitel’nyj stress. Prooksidanty i antioksidanty. Moscow: Slovo; 2006. (In Russ.)]
  5. Brigelius-Flohé R, Maiorino M. Glutathione peroxidases. Biochimica et Biophysica Acta. 2013;1830(5):3289-3303. doi: 10.1016/j.bbagen.2012.11.020.
  6. Chu FF, Doroshow JH, Esworthy RS. Expression, characterization, and tissue distribution of a new cellular selenium-dependent glutathione peroxidase, GSHPx-GI. J Biol Chem. 1993;268(4):2571-2576.
  7. Avissar N, Ornt DB, Yagil Y, et al. Human kidney proximal tubules are the main source of plasma glutathione peroxidase. Am J Physiol. 1994;266(2):367-375.
  8. Okamura N, Iwaki Y, Hiramoto S, et al. Molecular cloning and characterization of the epididymis-specific glutathione peroxidase-like protein secreted in the porcine epididymal fluid. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects. 1997;1336(1):99-109. doi: 10.1016/S0304-4165(97)00016-0.
  9. Takebe G, Yarimuzu J, Saito Y, et al. A comparative study on the hydroperoxide and thiol specificity of the glutathione peroxidase family and selenoprotein P. J Biol Chem. 2002;277(43):41254-8. doi: 10.1074/jbc.M202773200.
  10. Разыграев А.В., Таборская К.И., Петросян М.А., Тумасова Ж.Н. Тиолпероксидазные активности плазмы крови крыс, определяемые с использованием пероксида водорода и 5,5’-дитиобис(2-нитробензойной кислоты) // Биомедицинская химия. – 2016. – Т. 62. – № 4. – С. 431–438. [Razygraev AV, Taborskaya KI, Petrosyan MA, Tumasova ZhN. Thiol peroxidase activities in rat blood plasma determined with hydrogen peroxide and 5,5’-dithio-bis (2-nitrobenzoic acid). Biomed Khim. 2016;62(4):431-8. (In Russ.)] doi: 10.18097/PBMC20166204431.
  11. Wendel A. Glutathione peroxidase. In: Jakoby WB. (Ed.) Enzymatic Basis of Detoxication. V. 1. N.Y.: Academic Press; 1980. P. 333-353.
  12. Zakowski JJ, Tappel AL. A semiautomated system for measurement of glutathione in the assay of glutathione peroxidase. Anal Biochem. 1978;89(2):430-436.
  13. Колесниченко Л.С., Кулинский В.И. Глутатионтрансферазы // Успехи современной биологии. –1989. – Т. 107. – С. 179–194. [Kolesnichenko LS, Kulinskij VI. Glutationtransferazy. Uspekhi sovremennoj biologii. 1989;107:179-194. (In Russ.)]
  14. Hurst R, Bao Y, Ridley S. Williamson G. Phospholipid hydroperoxide cysteine peroxidase activity of human serum albumin. Biochem J. 1999;338:723-728.
  15. Saito Y, Hayashi T, Tanaka T, et al. Selenoprotein P in human plasma as an extracellular phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase. Isolation and enzymatic characterization of human selenoprotein P. J Biol Chem. 1999;274:2866-2871. doi: 10.1074/jbc.274.5.2866.
  16. Borthwick JM, Charnock Jones DS, Tom BD, et al. Determination of the transcript profile of human endometrium. Mol Hum Reprod. 2003;9(1):19-33.
  17. Horcajadas JA, Riesewijk A, Polman J, et al. Effect of controlled ovarian hyperstimulation in IVF on endometrial gene expression profiles. Mol Hum Reprod. 2004;11(3):195-205.
  18. Horcajadas JA, Mínguez P, Dopazo J, et al. Controlled ovarian stimulation induces a functional genomic delay of the endometrium with potential clinical implications. J Clin Endocrinol Metab. 2008;93(11):4500-4510. doi: 10.1210/jc.2008-0588.
  19. Ponnampalam AP, Weston GC, Trajstman AC, et al. Molecular classification of human endometrial cycle stages by transcriptional profiling. Mol Hum Reprod. 2004;10(12):879-893. doi: 10.1093/molehr/gah121.
  20. Riesewijk A, Martín J, van OsR, et al. Gene expression profiling of human endometrial receptivity on days LH+ 2 versus LH+ 7 by microarray technology. Mol Hum Reprod. 2003;9(5):253-264. doi: 10.1093/molehr/gag037.
  21. Kingsley PD, Whitin JC, Cohen HJ, Pails J. Developmental expression of extracellular glutathione peroxidase suggests antioxidant roles in deciduum, visceral yolk sac and skin. Mol Reprod Dev. 1998;44:343-355.
  22. Ota H, Igarashi S, Kato N, Tanaka T. Aberrant expression of glutathione peroxidase in eutopic and ectopic endometrium in endometriosis and adenomyosis. Fertil Steril. 2000;74:313-318. doi: 10.1016/S0015-0282(00)00638-5.
  23. Xu X, Leng JY, Gao F, et al. Differential expression and antioxidant function of glutathione peroxidase 3 in mouse uterus during decidualization. FEBS Letters. 2014;588(9):1580-9. doi: 10.1016/j.febslet.2014.02.043.
  24. Christofferson RH, Wassberg BE, Nilsson BO. Angiogenesis in the rat uterus during pregnancy. In: S.R. Glasser et al. (Ed.) Endocrinology of Embryo-Endometrium Interactions. Springer US; 1994. P. 77-92.
  25. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. Структура, свойства, биологическая роль и регуляция глутатионпероксидазы // Успехи современной биологии. – 1993. – Т. 113. – С. 107–122. [Kulinskij VI, Kolesnichenko LS. Struktura, svojstva, biologicheskaja rol’ i reguljatsija glutationperoksidazy. Uspekhi sovremennoj biologii. 1993;113:107-122. (In Russ.)]
  26. Alam SK, Konno T, Dai G, et al. A uterine decidual cell cytokine ensures pregnancy-dependent adaptations to a physiological stressor. Development. 2007;134(2):407-415. doi: 10.1242/dev.02743.
  27. Разыграев А.В. Определение тиолпероксидазной активности в сыворотке крови крыс с использованием трет-бутилгидропероксида и гомоцистеина // Бутлеровские сообщения. – 2016. – Т. 47. – № 9. – С. 156–162. [Razygraev AV. Determination of thiol peroxidase activity in the rat blood serum using tert-butyl hydroperoxide and homocysteine. Butlerov Communications. 2016;47(9):156-162. (In Russ.)]
  28. Разыграев А.В. Опыт использования цистеина для определения тиолпероксидазной активности в плазме и сыворотке крови // Фундаментальная наука и клиническая медицина. Человек и его здоровье: тезисы XVIII Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей (с международным участием). – СПб., 2015. – С. 449–450. [Razygraev AV. Opyt ispol’zovanija tsisteina dlja opredelenija tiolperoksidaznoj aktivnosti v plazme i syvorotke krovi. Fundamental’naja nauka i klinicheskaja meditsina. Chelovek i ego zdorov’e: tezisy XVIII Vserossijskoj mediko-biologicheskoj konferentsii molodyh issledovatelej (conference proceedings). Saint Petersburg; 2015. P. 449-50. (In Russ.)]
  29. Razygraev AV. Cysteine peroxidase activity in rat blood plasma. Egyptian Journal of Biology. 2013;15:54-58. doi: 10.4314/ejb.v15i1.8.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Разыграев А.В., Матросова М.О., Титович И.А., 2017

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».