Вплив заміщенного нікотинаміду та його можливих метаболітів на активність ферментів обміну етанолу

Abstract

Мета роботи – дослідити дію N-феніл-N-(1-циклопропілетил)нікотинаміду та можливих його метаболітів: гідрохлоридів N-(1-циклопропілетил)аміну та N-феніл-N-(1-циклопропілетил)аміну – на активність ферментів основного шляху метаболізму етанолу – алкогольдегідрогенази та альдегіддегідрогенази - в умовах in vitro, а також кінетичний характер їх взаємодії. Дослідження проводили з використанням алкогольдегідрогенази та альдегіддегірогенази субклітинних фракцій печінки щурів, які отримували методом диференціального центрифугування. Активність ферментів визначали спектрофотометричним методом. Кінетичний характер їх взаємодії з заміщеним нікотинамідом досліджували в діапазоні концентрацій 25-100 мкМ. Отримані результати обробляли за методом Лайнуівера-Берка. Проведені дослідження показали, що N-феніл-N-(1-циклопропілетил)-нікотинамід зменшує швидкість зворотньої алкогольдегідрогеназної реакції відновлення ацетальдегіду до етанолу в присутності NADН на 46% з константою інгібування 53 мкМ. Активність розчинної альдегіддегідрогенази мітохондрій пригнічувалась на 50% з константою інгібування 108 мкМ. Кінетичний характер взаємодії заміщеного нікотинаміду з ферментами при насичуючих концентраціях кофакторів реакції NADН та NAD+ є достатньо складним. Значну роль в ферментативній активності можуть відігравати алостеричні ефекти. Можливі метаболіти дослідженої сполуки – гідрохлориди N-(1-циклопропілетил)аміну та N-феніл-N-(1-циклопропілетил)аміну – достовірно не змінювали активність ферментів обміну етанолу. Виявлено новий інгібітор активності зворотньої алкогольдегідрогеназної реакції та розчинної мітохондріальної ізоферментної форми альдегіддегідрогенази, які змінюють метаболізм етанолу та призводять до накопичення ацетальдегіду в організмі. N-феніл-N-(1-циклопропілетил)нікотинамід може бути використаний як потенційний антиалкогольний препарат сенсибілізуючої дії.

Цель работы – исследовать действие N-фенил-N-(1-циклопропилэтил)никотинамида и возможных его метаболитов: гидрохлоридов N-(1-циклопропилэтил)амина и N-фенил-N-(1-циклопропилэтил)амина – на активность ферментов основного пути метаболизма этанола в условиях in vitro, а также кинетический характер их взаимодействия. Исследования проводились с использованием алкогольдегидрогеназы и альдегиддегирогеназы субклеточных фракций печени крыс, полученных дифференциальным центрифугированием. Активность ферментов определяли спектрофотометрически. Кинетический характер их взаимодействия с замещенным никотинамидом проводили в диапазоне концентраций 25-100 мкм. Результаты исследований обрабатывали по методу Лайнуивера-Берка. Проведенные исследования показали, что N-фенил-N-(1-циклопропилэтил) -никотинамид уменьшал скорость обратной алкогольдегидрогеназной реакции восстановления ацетальдегида в этанол в присутствии NADН на 46% с константой ингибирования 53 мкМ. Активность растворимой альдегиддегидрогеназы митохондрий подавлялась на 50% с константой ингибирования 108 мкМ. Кинетический характер взаимодействия замещенного никотинамида с ферментами при насыщающих концентрациях кофакторов реакции NADН и NAD+ достаточно сложный. Значительную роль в изменении ферментативной активности могут играть аллостерические эффекты. Возможные метаболиты соединения – гидрохлориды N-(1-циклопропилэтил)амина и N-фенил-N-(1-циклопропилэтил)амина – достоверно не влияли на активность ферментов обмена этанола. Обнаружен новый ингибитор активности обратной алкогольдегидрогеназной реакции и растворимой митохондриальной изоферментной формы альдегиддегидрогеназы, действие которого приводит к накоплению ацетальдегида в организме. N-фенил-N-(1-циклопропилэтил)никотинамид может быть использован как потенциальный антиалкогольный препарат сенсибилизирующего действия.

To study the influence of N-phenyl-N-(1-cyclopropylethyl)nicotinamide and its possible metabolites: hydrochlorides of N-(1-cyclopropylethyl)amine and N-phenyl-N-(1-cyclopropylethyl)amine – on the activity of main ethanol oxidation enzymes in vitro and kinetic nature of their interaction. The studies were carried out using alcohol dehydrogenase and aldehyde dehydrogenase of rat liver subcellular fractions, which were obtained by differential centrifugation. The enzyme activity was determined spectrophotometrically. The kinetic nature of alcohol dehydrogenase and isozyme form of aldehyde dehydrogenase interaction with substituted nicotinamide was investigated in the concentration range of 25-100 μM. The research results were processed by the Lineweaver-Burk method. Studies have shown that N-phenyl-N-(1-cyclopropylethyl)nicotinamide is able to reduce the rate of the reverse alcohol dehydrogenase reaction of acetaldehyde reduction to ethanol in the presence of NADH by 46% with an inhibition constant 53 μM. The activity of soluble mitochondrial aldehyde dehydrogenase was suppressed by 50% with an inhibition constant 108 μM. The kinetic nature of the substituted nicotinamide interaction with enzymes at saturating concentrations of the reaction cofactors NADH and NAD+ is quite complex. Allosteric effects can play a significant role in enzymatic activity. Possible metabolites of the compound – hydrochlorides of N-(1-cyclopropylethyl)- and N-phenyl-N-(1-cyclopropylethyl)amine – didn`t significantly influence on ethanol metabolism enzymes activity. A new inhibitor of the rate of the reverse alcohol dehydrogenase reaction and the activity of soluble mitochondrial isozyme form of aldehyde dehydrogenase, which lead to the accumulation of acetaldehyde in the body, has been discovered. N-phenyl-N-(1-cyclopropylethyl)nicotinamide can be used as a potential antialcohol sensitizing drug after research in vivo.