Лекции по биофизике

OH

HO O O

HO AscH2OH

+H+ -H+ pK = 4.1 OH

HO O O

-e

O AscH-OH

+H+ -H+ pK = 11.8

OH

HO O O

-e

O Asc2 O

Различные формы аскорбата

OH

HO O O

O AscH		OH
+H+	-H+ pK = -0.86
OH				OH
HO	O	O		HO	O O
			-e
O Asc		O		O DHA O
OH				-H2O	+H2O
				HO
HO	O	O +H2O			O	O
HO	OHOH		-H2O	O		OHOH
HO				HO
DHAA (2)				DHAA (1) (>99%)
				(pK ~ 8-9)

Константы скорости взаимодействия аскорбата с некоторыми радикалами

Радикал (R•)	kэфф/М-1с-1 (рН=7,4)
HO (гидроксильный радикал)	1.1 x 1010
RO (трет-бутил алкоксильный	1.6 x 109
радикал
RОO (алкил перекисный радикал)	2 x 106
GS (глутатиильный радикал)	6 x 108
UH (радикал мочевой кислоты)	1 x 106
TO (токофероксильный радикал)	2 x 105
Asc (дисмутация)	2 x 105
Fe(III)EDTA/ Fe(II)EDTA	102
O2 -/НО2	2.7 x 105
Fe(III)десферал/ Fe(II) десферал	Очень медленно

Приведенные константы скорости соответствуют реакции: AscH + R Asc + RH

AscH- - это антиоксидант-восстановитель

	OH			OH
HO	O	O	HO	O	O
		+ R			+ RH
O		OH		O	O
	AscH			Asc

AscH- при взаимодействии с радикалом отдает атом водорода (H или H+ + e-) и дает трикарбонил аскорбатный радикал. AscH имеет pKa -0.86; т.е. В клетке радикал присутствует в виде Asc -.

Сигнал ЭПР Asc -

OH

	6
HO	5	O		O
	4		1
	3		2

O O

Asc

aH = 1.8 G

g = 2.0052

3476.0		3482.0

Гаусс

Радикал аскорбата представляет собой двойную линию. Интенсивность сигнала ЭПР Asc - может быть использована для оценки величины окислительного стресса in vitro и in vivo.

Сигнал ЭПР Asc - высокого разрешения
[*10^ 3]
								OH
12.5							6
							5	O
						HO				O
10.0								4	1
								3	2
7.5							O			O
5.0								Asc
2.5
0.0
-2.5
-5.0
-7.5
-10.0
-12.5
3476	3477	3478	3479	3480	3481	3482	3483
				[G]
aH4 (1) = 1.76 Гс; aH5 (1) = 0.07 Гс; aH6 (2) = 0.19 Гс

Asc - - маркер окислительного стресса

Концентрация аскорбата в плазме

Интенсивность сигнала ЭПР, отн. ед.

35

25

15

5

0	2.5	5	7.5	10
		[R.]/мМ

[Asc -]ss – пропорциональна степени окисления аскорбата

Asc - - индикатор присутствия ионов

переходных металлов

[Asc .- ]

150	Fe(III)-ЭДТА

100

50

Fe(III)-десферал

0

0	5	10
	[Fe(III)]/мкM

В отсутствие ионов Fe окисление аскорбата происходит очень медленно. Приведенный график показывает зависимость [Asc -]ss от различных концентраций [Fe(III)] в присутствии двух хелаторов – ЭДТА и Десферала. Поскольку железо в комплексе с ЭДТА доступно для восстановителей, этот комплекс может легко окислять AscH . Напротив, в комплексе с Десфералом железо не можетвзаимодействовать с восстановителями, поэтому комплекс Fe-Десферал не окисляет AscH .

Аскорбиновая кислота влияет на ПОЛ

Здесь представлено изменение кинетики хемилюминесценции, сопровождающей перекисное окисление липосом в присутствии аскорбиновой кислоты.

ХЛ (мВ)

4

3		0 мкМ
2				5 мкМ
1					10 мкМ
0
0	1	2	3	4	5

Время (мин)

Аскорбат увеличивает латентный период хемилюминесценции, по-видимому, в результате регенерации двухвалентного железа, окисляющегося в ходе процесса липидной пероксидации.

Редокс-потенциалы некоторых радикалов

Одноэлектронные восстановители		E°'/mV
HO , H+/H2O		+ 2310
RO , H+/ROH (алкоксильный радикал)		+ 1600
ROO , H+/ROOH (алкилперекисный радикал)		+ 1000
GS /GS (глутатион)		+ 920
PUFA , H+/PUFA-H (алкильный радикал)		+ 600
TO , H+/TOH (токоферол)		+ 480
H2O2, H+/H2O, HO		+ 320
Asc , H+/AscH-	(аскорбат)	+ 282
CoQ -, 2H+/CoQH2		+ 200
Fe(III) EDTA/Fe(II) EDTA		+	120
CoQ/CoQ -		-	36
O2/O2		-	160
Paraquat/Paraquat		-	448
Fe(III)DFO/Fe(II)DFO		-	450
RSSR/RSSR (GSH)		- 1500
H2O/e aq		- 2870

N-ацетил цистеин

L-N-ацетил цистеин может превращаться в цистеин и далее в восстановленный глутатион. D-N- ацетил цистеин такими свойствами не обладает.

OH

C CH CH2 SH

O

NH

C

CH3 O