Kinetics and mechanism of inhibition of horseradish peroxidase activity by N-phosphonomethyl-glycine
- Autores: Avdeeva L.1, Vakhterova Y.2, Saratovskikh E.1
-
Afiliações:
- Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of Sciences
- Lomonosov Moscow State University
- Edição: Volume 68, Nº 3 (2023)
- Páginas: 442-450
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0006-3029/article/view/144443
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0006302923030031
- EDN: https://elibrary.ru/FPODNK
- ID: 144443
Citar
Resumo
The inhibition of horseradish peroxidase activity by N-phosphonomethyl-glycine, an active ingredient in the most extensively used glyphosate-based herbicide (Roundup) in agricultural applications worldwide, was investigated. It has been shown that N-phosphonomethyl-glycine inhibits the activity of peroxidase from horseradish roots. This inhibition is of a competitive nature, the value of Ki = 0.1004 mM. The Michaelis constant (Km = 0.1776 mM) and herbicide concentration (I50 of Roundup = 0.302 mM) were determined. The results demonstrate that N-phosphonomethyl-glycine can suppress the activity of the antioxidant system, and in warm-blooded organisms it may cause the accumulation of free radicals, thereby contributing to expanding knowledge of biological targets Roundup is applied to.
Palavras-chave
Sobre autores
L. Avdeeva
Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of SciencesChernogolovka, Moscow Region, Russia
Ya. Vakhterova
Lomonosov Moscow State UniversityMoscow, Russia
E. Saratovskikh
Federal Research Center for Problems of Chemical Physics and Medical Chemistry, Russian Academy of Sciences
Email: easar@icp.ac.ru
Chernogolovka, Moscow Region, Russia
Bibliografia
- Л. А. Головлёва и З. И. Филькенштейн, Агрохимия, № 3, 105 (1984).
- С. А. Остроумов, Введение в биохимическую экологию (Изд-во МГУ, М., 1986).
- Г. В. Меренюк, А. С. Усатая, Е. Е. Емнова и др., Гигиена и санитария, № 5, 20 (1987).
- В. В. Курдюков, Последействие пестицидов на растительные и животные организмы (Колос, М., 1982).
- А. В. Яблоков, Ядовитая приправа. Проблемы применения ядохимикатов и пути экологизации сельского хозяйства (Мысль, М., 1990).
- И. В. Перминова, в сб. Биотехнология: состояние и перспективы развития, под ред. П. Д. Саркисова и М. П. Кирпичникова (ПИК Максима, М., 2003), с. 11.
- В. Н. Давидчик, О. В. Королёва, Е. В. Степанова и др., в сб. Биотехнология: состояние и перспективы развития, под ред. П. Д. Саркисова и М. П. Кирпичникова (Максима, М., 2003), с. 59.
- Л. А. Юданова, Пестициды в окружающей среде (ГПНТБ СО АН СССР, Новосибирск, 1989).
- Ch. M. Benbrook, Environ. Sci. Eur., 28 (1), 3 (2016).
- Е. М. Кузнецова и В. Д. Чмиль, Современные проблемы токсикологии, № 1, 87 (2010).
- Д. Грин и Р. Гольдбергер, Молекулярные аспекты жизни (Мир, М., 1968).
- V. Tzin, G. Galili, and A. Aharoni, In eLS (John Wiley & Sons Ltd, Chichester, 2012). doi: 10.1002/9780470015902.a0001315.pub2
- Saccharomyces Genome Database - S. cerevisiae Pathway: chorismate biosynthesis: https://pathway.yeastge-nome.org/YEAST/NEW-IMAGE?type=PATH-WAY&object=ALL-CHORISMATE-PWY-1. Дата обращения: 30.12.2022.
- Q. K. Huynh, G. M. Kishore, and G. S. Bild, J. Biol. Chem., 263 (2), 735 (1988).
- E. Schonbrunn, S. Eschenburg, W. A. Shuttleworth, et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 98, 1376 (2001).
- W. Du, N. G. Wallis, and D. J. Payne, J. Enzyme Inhib., 15 (6), 571 (2000).
- R. J. Ganson, R. A. Jensen., Arch. Biochem. Biophys., 260 (1), 85 (1988).
- N. E. De Long and A. C. Holloway, Diabetes Metab. Syndr. Obes., 10, 101 (2017).
- K. Z. Guyton, D. Loomis, Ya. Grosse, et al., Lancet, 16 (5), 490 (2015). doi: 10.1016/S1470- 2045(15)70134-8
- D. Cressey, Nature (2015). doi: 10.1038/nature.2015.17181
- IARC Monographs, V. 112: Evaluation of Five Organophosphate Insecticides and Herbicides (International Agency for Research on Cancer, World Health Organization, 20 March 2015).
- Е. А. Саратовских, М. В. Личина, Б. Л. Психа и др., Изв. АН СССР. Сер. хим., № 9, 1984 (1989).
- Е. А. Саратовских, Л. А. Коршунова, Р. И. Гвоздев и др., Изв. АН. Сер. хим., № 5, 1284 (2005).
- J. K. Chang and C. L. Fоу, Biосhеm. Physiol., 18 (2), 141 (1982).
- Н. Н. Мельников, Пестициды. Химия, технология и применение (Химия, М., 1987).
- Т. П. Позднякова, Методы выделения и очистки органических соединений (НТИ МГУДТ, Новосибирск, 2008).
- К. G. Paul, The Enzymes (Acad. Press, N-Y., 1963).
- Т. А. Большова, Г. Д. Брыкина, А. В. Гармаш и др., Основы аналитической химии (Акад., М., 2012).
- S. Ogawa, Y. Shira, and I. Morishima, Biochem. Biophys. Res.Commun., 90 (2), 674 (1979).
- М. Диксон и Э. Уэбб, Ферменты (Мир, М., 1982).
- Г. С. Захарова, И. В. Упоров и В. И. Тишков, Усп. биол. химии, 51, 37 (2011)
- О. С. Медведев, Комбикорма, 4, 61 (2017).
- Е. А. Саратовских, Изв. АН СССР. Сер. хим., № 10, 2327 (1989).
- Л. И. Мухортова, Ю. Т. Ефимов, И. В. Глушков и др., Химия и технология пероксида водорода (Чуваш. ун-т, Чебоксары, 2020).
- Г. Эйхгорн, Неорганическая биохимия (Мир, М., 1978).
- K. G. Welinder, L. B. Smillie, and G. R. Schonhaum, Canad. J. Biochem., 50 (1), 44 (1972).
- H. H. Угарова, О. В. Лебедева и А. П. Савицкий, Пероксидазный катализ и его применение (МГУ, М., 1981).
- А. П. Савицкий, H. H. Угарова и И. В. Березин, Биоорган. химия, 3 (9), 1242 (1977).
- R. K. DiNello and D. H. Dolphin, J. Biol. Chem., 56 (13), 6903 (1981).
- K. G. Welinder, Eur. J. Biochem., 151, 497 (1985).
- Т. Н. Аммосова, И. В. Упоров, М. Ю. Рубцова и др., Биохимия, 62 (4), 516 (1997).
- M. Gajhede, P. Osmark, F. M. Poulsen, et al., Nature Struct. Biol., 3, 1040 (1996).
- D. J. Schuller, N. Ban, R. B. van Huystee, et al., Structure, 4, 311 (1996).
- И. Г. Газарян, И. В. Упоров, Т. А. Чубарь и др., Биохимия, 63 (5), 708 (1998).
- N. N. Ugarova, G. D. Kutuzova, V. V. Rogozhin, et al., Bioch. Biophys. Acta, 790 (1), 22 (1984). doi: 10.1016/0167-4838(84)90327-3