ძირითადი მიღწევები

შესწავლილია ქსენობიოტიკების ჟანგვის პროცესი მცენარეული ციტოქრომ P450-შემცველი მონოოქსიგენაზური სისტემის მიერ. გამოვლენილია, რომ სისტემა მცენარეულ უჯრედში ხსნადი და მემბრანა-დაკავშირებული ფორმებით არსებობს.
დადგენილია, რომ მცენარის შიდაუჯრედულ მეტაბოლურ პროცესებში (მაგ., ფენოლურ ნაერთთა ბიოსინთეზში) და დეტოქსიკაციაში შეიძლება მონაწილეობდეს ციტოქრომ P450-ის ერთიდაიგივე ფონდი. ნაჩვენებია, რომ ქსენობიოტიკის ჰიდროფობულობის ხარისხი არის ის ფაქტორი, რომელიც განაპირობებს ციტოქრომ P450-ის ბიოსინთეზიდან დეტოქსიკაციაზე გადართვის რაოდენობრივ მხარეს.
ნაჩვენებია, რომ ციტოქრომ P450-ის ქსენობიოტიკით ინდუქციის ეფექტურობას თვით ინდუქტორის ჟანგვისას წარმოქმნილი ინტერმედიატების ქიმიური ბუნება განაპირობებს, კერძოდ, რაც უფრო რეაქციისუნარიანია მეტაბოლიტი, უფრო ნაკლებად წარმოიქმნება ციტოქრომ P450. ზოგიერთი ფაქტორის (მცენარის ასაკის, აერაციის, სუბსტრატის ჟანგვის რადიკალური ინტერმედიატების) ზემოქმედებით მცენარეული ციტოქრომ P450 კარგავს NADPH-დამოკიდებული ჟანგვის უნარს და რეაქციებს წარმართავს H2O2-ის თანაობისას, ე.ი. ქსენობიოტიკების ჟანგვის მონოოქსიგენაზური მექანიზმი პეროქსიდაზულით იცვლება.
გამომჟღავნებულია დეტოქსიკაციის პროცესის კავშირი უჯრედის ენერგეტიკულ ცვლასთან. ნაჩვენება, რომ მიტოქონდრიულ სუნთქვით ჯაჭვში ელექტრონების თავისუფალი ნაკადის არსებობისას ელექტრონები გამოიყენება უჯრედში შეღწეული ქსენობიოტიკის დეტოქსიკაციის პროცესში. ამ პირობებში ხორციელდება ელექტრონების მიგრაცია მიტიქონდრიული სუნთქვითი ჯაჭვის III კომპლექსიდან მიკროსომული რედოქს-ჯაჭვის ციტოქრომ b5-ზე. იმ პირობებში, როდესაც მცენარის მონოქსიგენაზური სისტემა არ არის ჩართული დეტოქსიკაციის პროცესში, სისტემის რედოქს-ჯაჭვის საწყის კომპონენტებს – NADPH-ციტოქრომ P450-რედუქტაზასა და ციტოქრომ b5-ს NADPH-ის აღმდგენელი ექვივალენტები მიტოქონდრიულ bc1-კომპლექსზე გადააქვთ. აღნიშნული მექანიზმის არსებობა განაპირობებს უჯრედულ ენერგეტიკაში NADH-ის გარდა NADPH-ის აღმდგენელი ექვივალენტების გამოყენებას, რაც მნიშვნელოვანია მცენარისათვის, რომელსაც ფოტოსინთეზის სახით NADPH-ის მძლავრი წყარო გააჩნია.
ლაბორატორიაში ჩამოყალიბებულია კონცეფცია, რომლის მიხედვითაც მცენარეულ უჯრედში ქსენობიოტიკების ჟანგვის პროცესი მჟანგველი ფერმენტების (ძირითადად მონოოქსიგენაზების, პეროქსიდაზებისა და ფენოლოქსიდაზების) ურთიერთშენაცვლების პრინციპით წარიმართება. არის აგრეთვე მოსაზრება, რომ მცენარეული ციტოქრომ P450 მნიშვნელოვან როლს ასრულებს სტრესული პირობების მიმართ მცენარის ადაპტაციის პროცესში. ამჟამად მიმდინარეობს აღნიშნული ჰიპოთეზების ექსპერიმენტული დასაბუთება.
   

   
Copyrigh © 2009 Laboratory of Biological Oxidation. Created by Mari Pruidze