Войти
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название IUPAC (5Z, 8Z, 10E, 12S, 14Z) -12-гидроксиикоза-5,8,10,14-тетраеновая кислота | |
| Другие названия 12-HETE; 12 (S) -HETE | |
| Идентификаторы | |
| Номер CAS | |
| 3D-модель (JSmol ) | |
| ChEBI | |
| ChemSpider | |
| IUPHAR / BPS | |
| PubChem CID | |
InChI
| |
УЛЫБКИ
| |
| Свойства | |
| Химическая формула | C20H32O3 |
| Молярная масса | 320,473 г · моль |
| Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 N (что ?) | |
| Ссылки на ink | |
12-гидроксиэйкозатетраеновая кислота (12-HETE ) является производным 20-углеродной полиненасыщенной жирной кислоты, арахидоновая кислота, содержащая гидроксильный остаток на углероде 12 и конфигурацию 5Z, 8Z, 10E, 14Z цис-транс-изомерии (Z = цис, E = транс) в ее четыре двойные связи. Впервые он был обнаружен как продукт метаболизма арахидоновой кислоты, производимого тромбоцитами человека и крупного рогатого скота посредством их фермента (ов) 12S- липоксигеназы (т.е. ALOX12 ). Однако термин 12-HETE неоднозначен в том смысле, что он использовался для обозначения не только первоначально обнаруженного «S» стереоизомера, 12S-гидрокси-5Z, 8Z, 10E, 14Z-эйкозатетраеновой кислоты (12 ( S) -HETE или 12S-HETE), производимый тромбоцитами, но также и обнаруженный позже стереоизомер «R», 12 (R) -гидрокси-5Z, 8Z, 10E, 14Z-эйкозатетраеновая кислота (также называемая 12 (R) -HETE или 12R-HETE), продуцируемые другими тканями посредством фермента 12R-липоксигеназы, ALOX12B. Было высказано предположение, что два изомера, либо непосредственно, либо после дальнейшего метаболизма, участвуют во множестве физиологических и патологических реакций человека. В отличие от гормонов, которые секретируются клетками, перемещаются по кровообращению, чтобы изменить поведение отдаленных клеток и, таким образом, действуют как эндокринные сигнальные агенты, эти метаболиты арахидоновой кислоты действуют локально как Агенты, передающие аутокринные сигналы и / или , передающие паракринные сигналы для регулирования поведения исходных клеток или соседних клеток, соответственно. В этих ролях они могут усиливать или ослаблять, расширять или сокращать клеточные и тканевые реакции на нарушения.
У человека арахидонат-12-липоксигеназа (12-LO, 12-LOX, ALO12 или 12-липоксигеназа тромбоцитарного типа) кодируется геном ALOX12. и выражается в основном в тромбоцитах и коже. ALOX12 метаболизирует арахидоновую кислоту почти исключительно до 12 (S) -гидроперокси-5Z, 8Z, 10E, 14Z-эйкозатетраеновой кислоты (12 (S) -HpETE или 12S-HpETE). Арахидонат-15-липоксигеназа -1 (15-LO-1, 15-LOX-1, ALOX15), который экспрессируется в гораздо большем количестве тканей, чем ALOX12, метаболизирует арахидоновую кислоту в основном до 15 (S) -HpETE вместе с другими метаболитами Семейство 15-гидроксикозатетраеновой кислоты ; однако во время этого метаболизма ALOX15 также образует 12 (S) -HpETE в качестве второстепенного продукта. Арахидонат-12-липоксигеназа типа 12R, также называемая 12RLOX и кодируемая геном ALOX12B, экспрессируется главным образом в коже и роговице; он метаболизирует арахидоновую кислоту до 12 (R) -HpETE. Ферменты цитохрома P450 превращают арахидоновую кислоту в различные гидроперокси, эпокси и дигидроксипроизводные, включая рацемические смеси 12 (S) -HpETE и 12 (R) -HpETE или 12 (S) -HETE и 12 (R) -HETE; в этих смесях преобладает R-стереоизомер. Исходные продукты 12 (S) -HpETE и 12 (R) -HpETE, независимо от пути их образования, быстро восстанавливаются до 12 (S) -HETE и 12 (R) -HETE, соответственно, повсеместно распространенными клеточными пероксидазами, включая в частности глутатионпероксидазы или, альтернативно, метаболизируются дополнительно, как описано ниже.
Суб-приматы млекопитающие, такие как мышь, крыса, кролик, корова и свинья, экспрессируют 12-липоксигеназу тромбоцитов, но также лейкоцитарную 12-липоксигеназу (также называемую 12/15-липоксигеназой, 12 / 15-LOX или 12/15-LO), который является ортологом и метаболически эквивалентен человеческому 15-LO-1 в том смысле, что он образует преимущественно 15 (S) -HpETE с 12 (S) - HpETE как второстепенный продукт. Мыши также экспрессируют 15-липоксигеназу эпидермального типа (e-12LO), которая имеет 50,8% идентичности аминокислотной последовательности с 15-LOX-2 человека и 49,3% идентичности последовательности с мышиной арахидонат-8-липоксигеназой. Мышиный e-12LO метаболизирует арахидоновую кислоту преимущественно до 12 (S) -HETE и в меньшей степени до 15 (S) -HETE.
Субчеловеческие приматы, хотя и не были тщательно изучены, по-видимому, имеют экспрессию 12-липоксигеназы паттерны, которые напоминают таковые у субприматов млекопитающих или людей, в зависимости от близости генетического родства к этим видам.
В эпидермисе кожи человека (и мыши), 12 (R) -HpETE метаболизируется липоксигеназой эпидермального типа, т.е. eLOX3 (кодируется геном ALOXE3 ), в два продукта: а) специфический гепоксилин, 8R-гидрокси-11R, 12R- эпокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновая кислота (т.е. 8R-гидрокси-11R, 12R-эпокси-гепоксилин A3 или 8R-OH-11R, 12R-эпокси-гепоксилин A3) и b) 12-оксо-5Z, 8Z, 10E, 14Z-эйкозатетраеновая кислота (12-оксо-HETE, 12-оксоETE, 12-кето-ETE или 12-KETE); 8R-гидрокси-11R, 12R-эпоксигепоксилин A3 далее метаболизируется растворимой эпоксидгидролазой 2 (sEH) до 8R, 11R, 12R-тригидрокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновой кислоты. 12 (R) -HpETE также спонтанно разлагается до смеси гепоксилинов и тригидрокси-эйкозатетраеновых кислот, которые содержат R- или S-гидрокси- и эпоксидные остатки в различных местах, в то время как 8R-гидрокси-11R, 12R-эпоксигепоксилин A3 спонтанно разлагается до 8R, 11R., 12R-тригидрокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновая кислота. Эти разложения могут происходить во время процедур изоляции тканей. Недавние исследования показывают, что метаболизм с помощью ALOXE3 R-стереоизомера 12-HpETE, полученного с помощью ALOX12B, и, следовательно, возможно, S-стереоизомер 12-HpETE, производимый ALOX12 или ALOX15, ответственен за образование различные гепоксилины в эпидермисе кожи и языка человека и мыши и, возможно, других тканей.
Кожа человека метаболизирует 12 (S) -HpETE в реакциях, строго аналогичных реакциям 12 (R) -HpETE; он метаболизирует 12 (S) -HpETE посредством eLOX3 до 8R-гидрокси-11S, 12S-эпокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновой кислоты и 12-оксо-ETE, причем первый продукт затем метаболизируется sEH до 8R, 11S, 12S-тригидрокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновая кислота. 12 (S) -HpETE также спонтанно разлагается до смеси гепоксилинов и тригидрокси-эйкозатетраеновых кислот (триоксиллинов), которые содержат R- или S-гидрокси и R, S или S, R эпоксидные остатки на различных участках, тогда как 8R- гидрокси-11S, 12S-эпоксигепоксилин A3 спонтанно разлагается на 8R, 11S, 12S-тригидрокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатетраеновую кислоту.
В других тканях и видах животных образуется множество гепоксилинов, но гепоксилинсинтаза активность, ответственная за их образование, вариативна. (Гепоксилин A3 [8R / S-гидрокси-11,12-эпокси-5Z, 9E, 14Z-эйкозатриеновая кислота] и гепоксилин B3 [10R / S-гидрокси-11,12-эпокси-5Z, 8Z, 14Z-эйкозатриеновая кислота] относятся к смеси диастереомеров и / или энантиомеров, полученных из арахидоновой кислоты.) Культивированные клетки RINm5F крысы инсулиномы превращают 12 (S) -HpETE в гепоксилин A3 в реакция, которая полностью зависит от лейкоцитов типа 12-LOX клеток и совместно с ними локализуется; кроме того, рекомбинантные лейкоциты типа 12-LOX крысы и свиньи, а также тромбоциты человека 12-LOX типа метаболизируют 12 (S) -HpETE до гепоксилина A3. Однако трансфекция эмбриональных клеток почки человека HEK293 каждой из 6 липоксигеназ крысы, включая eLOX3 крысы, показала, что продукция гепоксилина B3 требует eLOX3; кроме того, развитие вызванной воспалением тактильной гиперчувствительности к боли (гиперестезия; тактильная аллодиния ) у крыс требовало eLOX3-зависимой продукции гепоксилина B3 тканями позвоночника. Таким образом, производство гепоксилинов из 12 (S) -HpETE может быть результатом внутренней активности тромбоцитов или лейкоцитов типа 12-LOX, требовать eLOX3 или даже быть результатом спонтанного (и, возможно, искусственного) разложения 12 (S) -HpETE во время выделения.. В большинстве сообщений об образовании гепоксилина не определены пути развития.
Ферменты цитохрома Р450 человека и других млекопитающих превращают 12 (S) -HpETE в 12-оксо-ETE.
12-HETE (стереоизомер не определен), 12 (S) -HETE, 12-оксо-ETE, гепоксилин B3 и триоксилин B3 обнаруживаются в sn-2 положении фосфолипидов, выделенных из нормального эпидермиса человека и псориатические чешуйки человека. Это указывает на то, что метаболиты ацилируются в положение sn-2 после образования и / или непосредственно продуцирования в результате метаболизма арахидоновой кислоты в положении sn-2 этих фосфолипидов. Эти реакции ацилирования могут изолировать и, таким образом, инактивировать или накапливать метаболиты для высвобождения во время стимуляции клеток.
12 (S) -HETE и 12 (R) -HETE превращаются в 12-оксо-ETE микросомами НАД + -зависимая 12-гидроксиэйкозаноиддегидрогеназа в полимофонуклеарных лейкоцитах свиней; аналогичный путь может быть активен в эпителии роговицы кролика, эпителии роговицы коровы и кератиноцитах мышей, хотя этот путь не был описан в тканях человека.
12-оксо-ETE метаболизируется цитозольным НАДН -зависимая 12-оксоэйкозиноид Δ10-редуктаза к 12-оксо-5Z, 8Z, 14Z-эйкозатриеновой кислоте (12-оксо-ETrE); 12-кеторедуктаза может затем восстанавливать этот 12-оксо-ETrE до 12 (R) -гидрокси-5Z, 8Z, 14Z-эйкозатриеновой кислоты (12 (R) -HETrE) и, в меньшей степени, до 12 (S) -гидрокси-5Z, 8Z, 14Z-эйкозатриеновая кислота (12 (S) -HETrE).
G-рецептор, связанный с белком, GPR31, клонированный из PC3 Клеточная линия рака простаты человека представляет собой рецептор с высоким сродством (Kd = 4,8 нМ) к 12 (S) -HETE; GPR31 не связывает 12 (R) -HETE и имеет относительно небольшое сродство к 5 (S) -HETE или 15 (S) -HETE. МРНК GPR31 экспрессируется на низких уровнях в нескольких линиях клеток человека, включая клетки K562 (линия клеток миелогенного лейкоза человека), клетки Jurkat (линия Т-лимфоцитов), клетки Hut78 (T-клетки линия клеток лимфомы), клетки HEK 293 (линия первичных эмбриональных клеток почки), клетки MCF7 (линия клеток аденокарциномы молочной железы) и клетки EJ (линия клеток карциномы мочевого пузыря). Эта мРНК, по-видимому, более высоко экспрессируется в линиях клеток рака простаты PC3 и DU145, а также в эндотелиальных клетках пупочной вены человека (HUVEC), эндотелиальных клетках пупочной вены человека (HUVEC), эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга человека (HBMEC) и эндотелиальные клетки легочной аорты человека (HPAC). В клетках рака предстательной железы РС-3 рецептор GPR31 опосредует действие 12 (S) -HETE по активации митоген-активируемой протеинкиназы киназы / киназ, регулируемых внеклеточными сигналами -1 / 2 путь и путь NFκB, которые приводят к росту клеток и другим функциям. Исследования еще не определили роль, если таковая имеется, рецептора GPR31 в действии 12 (S) -HETE в других типах клеток.
Связанный с белком AG рецептор для 5 (S), 12 (R) -дигидроксиметаболита ацидоновой кислоты, лейкотриен B4, vis., рецептор лейкотриена B4 2 (BLT2), но не его рецептор лейкотриена B4 1, опосредует ответы на 12 (S) -HETE, 12 (R) -HETE и 12-оксо-ETE во многих типах клеток. Основываясь на эффектах антагонистов рецептора LTB4, например, рецептор 2 лейкотриена B4 опосредует: повышение цитозольной концентрации Ca (ключевой сигнал для активации клеток) в нейтрофилах человека и повышение концентрации цитозольного Ca и хемотаксиса в клетках яичников китайского хомячка, стимулированных 12 (S) -HETE, 12 (R) -HETE и / или 12-оксо-ETE; зудящий ответ на 12 (S) -HETE и воспалительный инфильтрационный ответ PMN на 12 (R) -HETE, вызванный инъекцией этих метаболитов в кожу мышей и морских свинок, соответственно; и ангиогенный ответ in vitro со стороны эндотелиальных клеток пупочной вены человека (HUVEC) и ангиогенный ответ in vivo мышей на 12 (S) -HETE. Рецептор BLT2, в отличие от рецептора GPR31, по-видимому, экспрессируется на высоком уровне в широком диапазоне тканей, включая нейтрофилы, эозинофилы, моноциты, селезенка, печень и яичник. Однако 12-гидроксигептадекатриеновая кислота (например, 12- (S) -гидрокси-5Z, 8E, 10E-гептадекатриеновая кислота или 12-HHT), продукт, получаемый при метаболизме простагландина H2 в Тромбоксан A2 с помощью Тромбоксансинтазы или самопроизвольно неферментативно перестраивает (см. 12-гидроксигептадекатриеновая кислота ) является наиболее сильным агонистом рецептора BLT2, обнаруженным на сегодняшний день. Чтобы прояснить роль BLT2 по сравнению с рецепторами GPC31 в ответах на 12 (S) -HETE и роль (и) LTB4, 12 (S) -HETE по сравнению с 12-HHT в BLT2-опосредованных ответах, необходимо будет определить: а) взаимодействует ли лейкотриен B4 с рецептором GPR31; б) если антагонисты рецептора BLT2 взаимодействуют с рецептором GPR31; и c) относительные концентрации и доступность LTB4, 12 (S) -HETE и 12-HHT в тканях, демонстрирующих BLT2-зависимые ответы. В конечном счете, оба рецептора и все три лиганда могут оказаться ответственными за некоторые тканевые реакции in vivo.
12 (S) -HETE и 12 (R) -HETE связываются и действуют как конкурентные антагонисты рецептора тромбоксана, который опосредует действие Тромбоксан А2 и простагландин Н2. Эта антагонистическая активность была ответственна за способность 12 (S) -HETE и 12 (R) -HETE расслаблять мезентериальные артерии мыши, предварительно сжатые миметиком тромбоксана A2, U46619.
12 (S) -HETE связывает с высоким сродством к субъединице 50 килодальтон (кда) цитозольного и ядерного белкового комплекса 650 кДа.
12 (S) -HpETE, 12 (R) -HETE, рацемические смеси этих 12-HETE и / или 12-оксо-ETE стимулируют: а) направленную миграцию (хемотаксис ) из нейтрофилов человека, крысы и кролика, а также макрофагов кролика ; б) нейтрофилы человека прикрепляются друг к другу (т.е. агрегируются) и во взаимодействии с фактором некроза опухоли альфа или фактором активации тромбоцитов высвобождают связанные с гранулами ферменты; в) связывание эпителиальных клеток сосудов человека с моноцитами человека; d) синтез ДНК и митогенез в иммортализованной клеточной линии кератиноцитов человека HaCaT ; и е) при инъекции в кожу добровольцев - экстравазации и локального накопления циркулирующих нейтрофилов и мононуклеарных клеток крови. Эти результаты предполагают, что эти метаболиты способствуют воспалению, которое возникает в виде участков, где они образуются в ненормальных количествах, таких как человеческий ревматоидный артрит, Воспалительное заболевание кишечника, Контактный дерматит, псориаз, различные формы ихтиоза, включая Врожденная ихтиозиформная эритродермия, и воспалительные заболевания роговицы. Поскольку BLT2, по-видимому, опосредует ответы лейкоцитов на 12 (S) -HpETE, 12 (S) -HETE, 12 (R) -HETE и 12-оксо-ETE, но GPR31 экспрессируется различными другими клетками (например, эндотелием сосудов) участвуя в воспалении, провоспалительное действие 12-HETE у человека может включать оба типа рецепторов, связанных с G-белком.
12 (S) -HpETE и 12 (S) -HETE вызывают реакции зуда при введении в кожу мышей; Это привело к предположению, что эти метаболиты вызывают зуд (т.е. клинический зуд ), который сопровождает такие состояния, как атопический дерматит, контактный дерматит, крапивница, хроническая почечная недостаточность и холестаз. Поскольку он опосредует зуд, вызванный 12 (S) -HETE, на модели мыши, BLT2, а не GPR31, может опосредовать человеческий зуд в этих реакциях.
12-HETE (стереоизомер не определен) является доминирующим метаболитом арахидоновой кислоты в культивируемых PC3 клетках рака простаты человека и его Уровни в ткани рака простаты человека превышают более чем в 9 раз его уровни в нормальной ткани предстательной железы человека. Кроме того, 12 (S) -HETE a) увеличивает экспрессию Alpha-v beta-5 молекулы адгезии на поверхности клетки и связывает с этим выживание культивируемых клеток PC3; b) способствует фосфорилированию белка ретинобластомы, чтобы ингибировать его функцию опухолевого супрессора, одновременно способствуя пролиферации культивируемых клеток PC3; c) стимулирует клетки PC3 для активации митоген-активируемой протеинкиназы-киназы / пути киназ, регулируемых внеклеточными сигналами -1/2, и путей NFκB, которые приводят к распространение клеток; d) обращает действие фармакологически ингибирующего 12-LO в культивируемых DU145 клетках рака простаты человека, индуцирующего апоптоз (т.е. уничтожение клеток); д) способствует индукции циклооксигеназы-1 и, таким образом, синтезу метаболита арахидоновой кислоты, способствующего росту этого фермента, PGE2 в культивируемых клетках рака простаты человека PC3 и LNCaP; и f) индуцирует культивируемые клетки РС3 экспрессировать фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), белок, который стимулирует образование микрососудов, способствующих метастазированию рака. Эти результаты предполагают, что 12 (S) -HETE, производимый тканями рака простаты, способствует росту и распространению этого рака. Поскольку он опосредует действие 12 (S) -HETE в стимулировании культивированных клеток PC3 для активации митоген-активируемой протеинкиназы киназы / Киназы, регулируемые внеклеточными сигналами, -1/2 пути и Пути NFκB рецептор GPR31 может способствовать развитию злокачественной активности 12 (S) -HETE. Однако клетки LNCaP и PC3 также экспрессируют рецепторы BLT2; в клетках LNCaP рецепторы BLT2 положительно связаны (т.е. стимулируют экспрессию) с рецептором андрогенов, способствующим росту и метастазированию; в клетках PC3 рецепторы BLT2 стимулируют путь NF-κB для ингибирования апоптоза, вызванного отслоением клеток от поверхностей (т.е. Anoikis ; и в незлокачественных клетках предстательной железы PWR-1E, сверхэкспрессирующих BLT2, 12 (S) -HETE уменьшает апоптоз, индуцированный аноикисом. Возникает i. Таким образом, роль 12 (S) -HETE в раке простаты человека, если таковая имеется, может включать активацию им одного или обоих рецепторов GPR31 и BLT2.
Доклинические лабораторные исследования, аналогичные тем, которые проводились в отношении злокачественных эффектов 12 (S) -HETE и ингибирующих рост эффектов блокирования продукции 12-HETE в культивируемых клеточных линиях рака простаты, выявили 12-HETE (стереоизомер, иногда неопределенный) в линиях раковых клеток из различных других тканей человека, включая ткани печени, кишечного эпителия, легких, груди, кожи (Меланома ), яичников, поджелудочной железы и, возможно, мочевого пузыря. исследования предполагают взаимодействие 12-HETE с рецепторами BLT2 в раковых клетках кишечного эпителия s и рецепторы BLT2 в клетках рака груди, яичников, поджелудочной железы и мочевого пузыря. Хотя исследования этих тканей не были такими частыми и разнообразными, как исследования клеточных линий рака простаты, они предполагают, что они указывают на то, что 12-HETE способствует росту или распространению соответствующего рака у людей.
12 (S) -HETE, 12 (S) -HpETE и с гораздо меньшей эффективностью 12 (R) -HETE снижали секрецию инсулина и вызывали апоптоз в культуре поджелудочной железы человека инсулин -секретирующие линии бета-клеток и полученные островки поджелудочной железы. TNFα, IL-1β и IFNγ также снижает секрецию инсулина в культивируемых человеческих бета-клетках INS-1 поджелудочной железы, по-видимому, за счет индукции экспрессии NOX1 (НАДФН-оксидаза 1) и, таким образом, продукции токсичных для клеток активных форм кислорода ; эти цитокиновые эффекты полностью зависели от 12-липоксигеназы и имитировали 12 (S) -HETE, но не 12 (R) -HETE. 12-липоксигеназа- нокаут мыши (т. Е. Мыши, генетически модифицированные для удаления Alox12 [т.е. гена 12-липоксигеназы, см. липоксигеназа # мышиные липоксигеназы ) устойчивы к a)стрептозотоцину -индуцированный, б) индуцированный диетой с высоким содержанием жиров и в) аутоиммунный диабет. Дальнейшие исследования на животных моделях показывают, что 12S-HETE, производимый бета-клетками поджелудочной железы (или, возможно, альфа-клетками или другими типами клеток, присущими островам поджелудочной железы или вторгающимися в них), управляет местным иммунным ответом, который приводит к повреждению и повреждению. в крайнем случае - смерть бета-клеток. Эти результаты позволяют предположить, что путь 12-липоксигеназы-12S-HETE является одним из факторов, способствующих развитию иммунного диабета I типа, а также низкого выхода инсулина диабета II типа.
12 (S) -HETE и 12 (S) -HpETE стимулируют расширение брыжеечных артерий крыс; 12 (S) -HETE стимулирует расширение коронарных микрососудов у свиней и брыжеечных артерий мышей, один или несколько из этих трех метаболитов участвуют в расширении сосудов базилярной артерии крысы, 12 (R) -HETE и, в несколько меньшей степени, 12 (S) -HETE сужают почечную артерию собак, а 12-HETE (стереоизомер не определен) участвует в индуцированной ангиотензином II реакции артериальной гипертензии плаценты человека. Сосудорасширяющий эффект на брыжеечные артерии мыши проявляется благодаря способности 12S-HETE действовать как антагонист рецептора тромбоксана и тем самым блокировать сосудосуживающее действие тромбоксана A2. Эти результаты показывают, что указанные метаболиты обладают расширяющим или сужающим действием, которое зависит от участка артериального сосуда и / или вида исследуемого животного; их роль в регуляции кровяного давления человека неясна.
Избыточная продукция 12-НЕТЕ связана с псориазом.
