The mechanism of action of anticancer drug ellipticin in target tissues of its effect

Ellipticin je alkaloid čeledě Apocynaceae, který vykazuje významný protinádorový a anti-HIV účinek. Na metabolismu ellipticinu se podílí cytochromy P450 (CYP) a peroxidasy za vzniku aktivačních a detoxifikačních metabolitů. Již v dřívějších pracích byly identifikovány jednotlivé isoformy CYP, které se podílí na oxidaci ellipticinu v různých tkáních (játra, plíce, ledviny) laboratorního potkana, vhodného modelu ilustrujícího osud ellipticinu v lidském organismu. V této diplomové práce byl studován vliv ellipticinu na obsah a aktivitu cytochromů P450 a na dalších složek MFO systému v tomto zvířecím modelu. Pro stanovení obsahu CYP a dalších složek MFO systému v isolovaných mikrosomech byly využity spektroskopické a elektrochemické metody. Pro stanovení katalytické aktivity CYP a NADPH:cytochrom P450 reduktasy byly využity reakce se specifickými substráty. Z výsledků vyplývá, že u zvířat premedikovaných ellipticinem dochází k zvýšení exprese i katalytické aktivity CYP podrodiny 1A ve všech testovaných orgánech (játra, ledviny, plíce). V játrech navíc dochází vlivem ellipticinu ke zvýšení exprese cytochromu b5 a zvýšení exprese a katalytické aktivity CYP3A. Podobně se i obsah a katalytická aktivita NADPH:cytochrom P450 reduktasy měnila v závislosti na premedikaci zvířat ellipticinem. Cytochrom P450 2S1...Ellipticine is an alkaloid isolated from Apocynaceae plants exhibiting significant antitumor and anti-HIV activities. Cytochromes P450 (CYP) and peroxidases are the enzymes participating in metabolism of ellipticine. This process provides activation and detoxication metabolites of ellipticine. The CYP enzymes, which participate in oxidation of ellipticine in different tissues (liver, lung and kidney) of rat, a model organism simulating the fate of ellipticine in humans have already been identified. In this work, the effects of ellipticine on contents and catalytic activities of CYPs and other components of the mixed-function oxidase (MFO) system in this animal system were studied. For detection of contents of CYPs and other components of the MFO system, spectroscopic and electrochemical methods were used. To determine catalytic activities of CYPs and NADPH:cytochrome P450 reductase, reactions with specific substrates of these enzymes were utilized. The results found in this study demonstrate that expression and catalytic activity of CYP1A is induced by ellipticine in all of the tested organs (liver, kidney and lung) of rats treated with the drug. Moreover in liver, the cytochrome b5 expression is also induced. In addition, in this organ, expression and catalytic activity of CYP3A was increased by...Katedra biochemieDepartment of BiochemistryFaculty of SciencePřírodovědecká fakult