Die Glucuronidierung ist ein wichtiger Mechanismus der zellulären Entgiftung. Es besteht aus der Übertragung eines Glucuronsäuremoleküls auf eine Vielzahl toxischer Verbindungen für die Zelle, um deren schnelle Eliminierung zu erleichtern.
Es wird als Stoffwechselweg für die Biotransformation angesehen, da es die Umwandlung eines Substrats in eine strukturell modifizierte Chemikalie mit unterschiedlichen biochemischen Eigenschaften beinhaltet. Diese Umwandlung erfolgt durch eine oder mehrere chemische Reaktionen, die durch Enzyme katalysiert werden, die als Transferasen bezeichnet werden.
Dieser Entgiftungsweg wird von einer großen Gruppe von Organismen durchgeführt, zu denen Tiere, Pflanzen und Bakterien gehören. In jedem von ihnen erfolgt die endgültige Eliminierung der glycunorilierten Verbindungen durch verschiedene endgültige Ausscheidungsprozesse.
Da die Glucuronidierung die Löslichkeit von Verbindungen in wässrigen Medien erhöht, ist sie auch ein Antriebsmechanismus und ein Verstärker für die schnelle Verteilung von Signalmetaboliten wie Hormonen.
Zelluläre Entgiftungsreaktionen
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Die Glucuronidierung ist eine der wichtigsten Phase-II-Reaktionen. Es ist an der Eliminierung einer großen Anzahl endogener Metaboliten wie Bilirubin und einer Vielzahl von Xenobiotika beteiligt, indem letztere in wasserlösliche Verbindungen umgewandelt werden.
Die chemische Reaktion der Glucuronidierung besteht in der Übertragung oder Bindung eines Glucuronsäuremoleküls an Verbindungen mit geringer Wasserlöslichkeit, deren Struktur chemische Bindungspunkte aufweist. Das aus dieser Reaktion resultierende Produkt wird als Glucuronidkonjugat bezeichnet.
Es gibt eine Vielzahl von funktionellen chemischen Gruppen, die mit Glucuronsäure konjugiert werden können, um Glucuronide zu erzeugen. Einige von ihnen sind reich an Sauerstoff-, Schwefel-, Kohlenstoff- und Stickstoffatomen.
In Säugetieren produzierte Glucuronide werden im Urin oder in der Galle eliminiert, während in einzelligen Organismen wie Bakterien eine solche Elimination einfach durch erleichterte Diffusion durch die Membran erfolgt. Aus diesem Grund wird dieser Mechanismus als Entgiftungsprozess angesehen.
Da dieser Prozess für die Aufrechterhaltung der zellulären Homöostase wesentlich ist und nicht nur eine schnelle Verteilung der Verbindungen im Körper gewährleistet (wodurch ihre Verfügbarkeit erhöht wird), ist er zum Schwerpunkt zahlreicher pharmakologischer Untersuchungen geworden.
Transferasen
Alle Enzyme, die Reaktionen ausführen, bei denen eine funktionelle Gruppe übertragen wird, werden als Transferasen bezeichnet. Die enzymatische Glucuronidierungsreaktion wird durch eine bestimmte Familie von Transferasen katalysiert, die als UDP-Glucuronosyltrasferasen (UGT) bezeichnet wurden.
Die Gene, die für UGTs kodieren, wurden in komplexen Organismen wie Tieren und Pflanzen sowie in Bakterien gefunden. Somit kann dieser weit verbreitete Stoffwechselprozess von Bakterien als primitiven Mechanismus für die zelluläre Elimination und / oder Ausscheidung ausgehen.
Genetische Untersuchungen haben gezeigt, dass in vielen Organismen die Bank verschiedener UGT-Isoformen von Genen kodiert wird, deren Sequenzen in Bakterien, Pflanzen und Tieren hoch konserviert sind.
Tatsächlich kann eine ganz andere UGT-Familie von einem einzelnen Gen kodiert werden, das in mehreren Kombinationen gelesen wird, um unterschiedliche Proteinprodukte hervorzubringen.
Wege der Eliminierung von glucuronylierten Verbindungen
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