Glyfosat sut emizuvchilar hujayralarining faol ravishda bo’linadigan oqsillarida glitsin o’rnini bosadimi?

Source: https://people.csail.mit.edu/seneff/does_glyphosate_substitute.html

Stephanie Seneff tomonidan

[email protected]
2019 yil 18-avgust

Yaqinda Antoniou va boshqalar tomonidan bir maqola chop etildi. dadil sarlavha bilan “Glifosat faol ravishda bo’linadigan sutemizuvchi hujayralar oqsillarida glitsin o’rnini bosmaydi”. [1]. Ushbu maqolada olti kun davomida odamning ko’krak bezi saratoni hujayralarini glifosat ta’siriga duchor qilish, so’ngra anomal darajada og’ir glitsin molekulalarini o’z ichiga olgan qisqa peptidlarni aniqlash uchun tandem ommaviy yorlig’i (TMT) yorlig’i deb nomlangan murakkab texnikadan foydalanish ko’zda tutilgan. Ham muomala qilingan, ham davolanmagan hujayralardagi oqsillar qog’ozda batafsil bayon qilingan mass-spektrometriya, qisman proteoliz va keyingi tahlillarni o’z ichiga olgan standart protokol orqali joylashtirildi.

Hujayralar Dulbeckoning Modified Eagle Medium deb nomlangan boy ozuqaviy tarkibida saqlanib qoldi. Ushbu birikma aminokislotalar va vitaminlarga to’rt marta boyitilgan asl Bazal O’rta burgutining modifikatsiyasi hisoblanadi. Shuningdek, u 4500 mg/L darajasida glyukozaning yuqori konsentratsiyasiga ega. Glifosat bilan ifloslanmaganligiga kafolat yo’q. Bundan tashqari, hujayralar o’tmishda bir muncha vaqt davomida madaniy sharoitda o’stirilgan va ularni tozalash qiyin bo’lgan juda ko’p miqdordagi noto’g’ri glifosat bilan ifloslangan oqsillar to’plangan. Ular, ehtimol, madaniyatini hayotini glifosat bilan ifloslangan oqsillar bilan boshlashgan, bu hujayralarni dastlab sut bezlarida saqlagan odamning glifosatiga hayot davomida ta’sir qilish orqali.

Mualliflar namunalarni translyatsiyadan keyingi ikki xil modifikatsiya (PTM) uchun sinovdan o’tkazdilar: glyoksilat bilan modifikatsiyalangan sistein va glitsin uchun glifosat o’rnini bosish. Ular glyoksilat modifikatsiyasini o’z ichiga olgan, chunki ular glifosatning sistein qoldiqlari bilan bog’lanish qobiliyatiga ega bo’lgan glyoksilatga parchalanishi mumkin deb taxmin qilishgan. Ta’kidlash joizki, ular na nazorat hujayralarida, na davolash qilingan hujayralarda glyoksilat modifikatsiyalangan sisteinlarni aniqlamadilar.

Aksincha, mualliflar davolangan namunalarda bir nechta qisqa peptidlarda glifosat borligi uchun muhim signalni topdilar. Shu bilan birga, ular davolanmagan namunalarda bir xil darajada kuchli signalni topdilar. Ular shunday deb yozishgan: “Ammo, ushbu tajribada, glifosat bilan davolash bo’lmagan taqdirda, qiziqishning ikkala taxminiy PTM (translyatsiyadan keyingi modifikatsiya) mavjud bo’lishini kutish mumkin emas edi. Shunday qilib, biron bir narsani aniqlash va filtrlash uchun TMT markirovkasidan foydalanish mumkin edi. potentsial yolg’on kashfiyotlar.” Va keyin: “Ma’lumotlar shuni ko’rsatadiki, barcha nomzod bilan almashtirilgan peptidlar yolg’on kashfiyotlardir.”

Biroq, “muolaja qilinmagan” hujayralar glifosat bilan almashtirilgan oqsillarni o’z ichiga olganligi bilan bir xil darajada ishonchli dalillar mavjud. Ehtimol, nomzod bilan almashtirilgan peptidlarning hammasi ham haqiqiy kashfiyotlar emas. O’tmishda davolangan va boshqariladigan hujayralar uzoq vaqt davomida glifosat ta’sirida bo’lganligi sababli, ularning ikkalasida ham glifosat bilan ifloslangan oqsillarni deyarli teng miqdordagi to’planganligi ishonchli. Entoni Samsel va men glitsin dalillarini glifosat bilan almashtirish bo’yicha birinchi maqolamizda N-o’rnini bosgan glitsinlarning parchalanishi juda qiyin bo’lgan peptoidlar hosil qilishi mumkinligi va fosfonatlar proteolizni inhibe qilish qobiliyatiga ega ekanligi isbotlangan [2].

Glifosat ta’sirida proteolizga chidamli oqsillar to’planib qoladi degan g’oyani 2013 yilda no’xat o’simliklarida chop etilgan tadqiqot qo’llab-quvvatlaydi [3]. Mualliflar proteolit fermentlarini regulyatsiyasi bilan birga hamma joyda oqsillarning to’planishini kuzatdilar, bu ajablanarli va g’ayrioddiy. Ular yozishdi:

“Hamma joyda oqsillarning to’planishi, taxmin qilingan proteazomalar faolligi bilan birga, ABPP [Faollikka asoslangan oqsillarni profillashi] orqali kuzatildi, bu esa gerbitsid bilan davolashda proteazomaning rolini ko’rsatdi. Hamma joyda oqinlarning to’planishi odatda kamayib borishi bilan birgalikda tavsiflangan. Shunday bo’lsa-da, bizning natijalarimiz proteazom substrat darajasida ham, faollikda ham oshdi, shuning uchun proteomdagi gerbitsid ta’siridan kelib chiqadigan stress proteazom faolligining oshishiga yoki substrat mavjudligining oshishiga qaramay, hamma joyda tarqalgan oqsillarni to’planishiga olib kelishi mumkin. proteazom faolligini keltirib chiqaradi.”

Ehtimol, oqsillarga singdirilgan glifosat proteolitik fermentlarning parchalanish qobiliyatini buzadi. Darhaqiqat, glifosatni amiotrofik lateral skleroz (ALS) bilan bog’laydigan maqolada biz glifosatning qanday qilib hamma joyda kvitinatsiya jarayonini buzishi mumkinligini ta’rifladik, bu proteazom tomonidan yo’q qilinishi uchun oqsillarni belgilaydi [4]. Biz yozdik:

“Eng qiziq narsa shundaki, ubikitinning o’zi tanani tanazzulga uchragan oqsilni ko’rsatadigan murakkab ubikitin zanjirlarini yaratish uchun juda konservalangan karboksi terminali er-xotin glitsin juftligiga bog’liq [46] [bu erda [5]]. Glifosatning o’rnini ikkitasiga almashtirish Ushbu muhim glitsinlarning noto’g’ri katlanmış oqsillarni qayta ishlash jarayoniga putur etkazishi kutilmoqda, bu ALSning o’ziga xos xususiyati bo’lgan noto’g’ri katlanmış oqsillarning to’planishini osonlikcha tushuntirib berishi mumkin.”

Bizning baxtimizga, Antoniou va boshq. [1] ularning 3-jadvalida aniqlangan glifosat o’rnini bosadigan aniq ketma-ketliklar berilgan va Uniprot veb-sayti BLAST deb nomlangan dasturiy ta’minot to’plamidan foydalanib, o’ziga xos ketma-ketlikni o’z ichiga olgan oqsillarni topadigan vositani taqdim etadi. Uniprot o’zlarining 3-rasmida xit sifatida berilgan barcha 15 ta oqsillarning o’ziga xosligini olish imkoniyatiga ega bo’lib, har bir oqsil tarkibidagi ketma-ketlikka to’liq mos keladi. Barcha 15 oqsil inson oqsillari edi. Ushbu oqsillarning kamida to’qqiztasi 1-jadvalda keltirilganidek, fosfat o’z ichiga olgan molekulalar bilan bog’lanadi. Bu fosfatni bog’laydigan oqsillar, ayniqsa, Glifosat o’rnini bosish xususiyati sezgir degan fikrni qo’llab-quvvatlaydi, chunki yaqinda Gunatilake va boshq. [6], glifosatning Shri-Lankadagi qishloq xo’jaligi ishchilari orasida noaniq etiologiyaning (CKDu) surunkali buyrak kasalligining asosiy omili ekanligini taklif qildi. Darhaqiqat, begona o’tlarni yo’q qilishda glifosatning asosiy maqsadi deb hisoblangan o’simliklarda EPSP sintaz oqsilida fosfoenol piruvat (PEP) bog’langan joyda juda konservalangan glitsin qoldig’i mavjud. DowDupont tadqiqotchilari CRISPR texnologiyasidan foydalanib, EPSP sintazining CRISPR tomonidan o’zgartirilgan geni tufayli glifosatga chidamli makkajo’xori shtammini yaratdilar [7]. Ular qilgan birinchi qadam PEP bog’lanish joyidagi glitsinni alanin bilan almashtirish uchun DNK kodini o’zgartirish edi. Natijada fermentning glifosatga umuman befarq bo’lgan versiyasi paydo bo’ldi.

Jadval 1: tandem ommaviy yorlig’i (TMT) spektrometriya vositalari yordamida aniqlangan glifosat bilan almashtirilgan peptidlarni o’z ichiga olgan to’qqiz oqsil. Ushbu peptidlar, yana 6 ta bilan birga, madaniyatda o’sgan saraton hujayralarida topilgan. To’qqiztasi uchinchi ustunda ko’rsatilgan fosfat o’z ichiga olgan molekulalar bilan bog’lanadi. Birinchi ustun aniqlangan ketma-ketlikni beradi, bu erda “*” o’rnini bosganligi aniqlangan glitsin qoldig’ini bildiradi. Qarang: Antoniou va boshq. (2019) eksperimental sozlash bo’yicha tafsilotlar uchun.

Tartib Protein nomi Fosfat o’z ichiga olgan substrat
AIRQTSELTLG * K Sink barmoq oqsili 624 DNK
DG * QDRPLTKINSVK Pleckstrin homolog domenini o’z ichiga olgan oila a’zosi 5 Fosfatidilinozit fosfat
EPVASLEQEEQG * K Ikki marta homeoboks oqsil A DNK
G * ELVMQYK Diasilgliserol kinaz gamma ATP
GKELSG * LG * SALK Juda uzun zanjirli o’ziga xos asil-KoA dehidrogenaza mitoxondriyali FAD
KDGLG * GDK G-oqsil bilan bog’langan retseptorlari 158 GTP
NEKYLG * FGTPSNLGK ATP ga bog’liq bo’lgan Clp proteaz ATP bilan bog’langan subbirlik ATP
RTVCAKSIFELWG * HGQSPEELYSSLK tRNA (guanin (10) -N2) metiltransferaza gomologi tRNK
VTG * QLSVINSK Protein O-mannosil-transferaza 2 (Q9UKY4) dolichil fosfat

Umuman olganda, Jadval 1 inson oqsillarining qiziq ro’yxatini ochib beradi va ularning aksariyati ko’krak bezi saraton hujayralarida namoyon bo’lishi kutilmoqda. Masalan, ulardan biri RNK metilat oqsilidir (tRNA(guanin (10)-N2)-metiltransferaza gomologi). Boshqa birida fosfatidilinozitol fosfatlar bilan bog’lanish orqali Akt inhibatsiyasi orqali o’smani bostirish funktsiyasi mavjud (Pleckstrin homolog domenni o’z ichiga olgan A a’zosi 5). Boshqasi G oqsillari bilan bog’langan retseptorlari (GPCR). Bar-Shavit va boshqalarning fikriga ko’ra, “GPCRlar shish paydo bo’lishining ko’plab xususiyatlarini, shu jumladan immun hujayralar vositachiligi funktsiyalari, ko’payish, invaziya va ikkilamchi joyda yashash” ni nazorat qiladi. [8] Boshqa bir zarba bu homeobox oqsilidir va bu oqsillar sinfi ko’krak bezi saratonida sababchi rol o’ynaydi, deb ishoniladi [9].

Ushbu maqoladan yana bir muhim kashfiyot – bu olti kunlik glifosat bilan davolashga javoban statistik jihatdan sezilarli darajada yangilanganligi aniqlangan ikkita oqsil. Bular: ADP/ATP nukleotid translokaza (ANT) va serin/arginga boy biriktiruvchi omil 6 (SRSF6) [1]. Ushbu ikkita oqsil juda qiziq bo’lib chiqdi, chunki ikkalasi ham o’simta hujayralarida haddan tashqari ta’sir ko’rsatishi ma’lum va har ikkala holatda ham ushbu oqsillarning yuqori darajasi saraton kasallarida yomon natijalar bilan bog’liq.

SRSF6 – bu peptidlarning individual ekzonlardan qanday yig’ilishini o’zgartirish orqali oqsil ekspresiyasini o’zgartirish uchun kuchli imkoniyatlarga ega bo’lgan splitsing omillari oilasining a’zosi. O’pka epiteliya hujayralarida SRSF6 ning haddan tashqari namoyon bo’lishi proliferatsiyani kuchaytirdi, ularni kimyoviy terapiyadan himoya qildi va o’smalar hosil qilish qobiliyatini oshirdi [10]. Bundan tashqari, o’pka va yo’g’on ichak saratoni hujayralarida SRSF6 ning urib tushirilishi ularning o’sma potentsialini pasaytirdi. SRSF6 tez-tez teri saratonida namoyon bo’ladi va u invaziv va metastatik saratonni kuchaytirishi uchun tenaskin C deb nomlangan oqsilning qo’shilishini o’zgartiradi [11]. SRSF6 shuningdek, toshbaqa kasalligining o’ziga xos xususiyati bo’lgan keratinotsitlarning haddan tashqari ko’payishini keltirib chiqaradi [12]. Agar glifosat SRSF6 ni ko’krak bezi saratoni hujayralarida regulyatsiya qilinishiga olib keladigan bo’lsa, bu ta’sirlangan odamlarda shish paydo bo’lishining kuchayishiga olib kelishi mumkin.

ANT hujayra biologiyasiga turlicha ta’sir ko’rsatadigan turli xil izoformalarga ega, ammo ko’krak bezi saraton hujayralarida yuqori darajada namoyon bo’ladigan narsa ANT2 bo’lib, u o’smaning omon qolishini ta’minlash uchun muhim ahamiyatga ega. ANT2 ning vazifasi ATP ni mitoxondriyaga tashishdir va bu faollik hujayra Warburg effekti asosida ishlaganda muhim ahamiyatga ega. Saraton hujayralari sitoplazmada glikoliz orqali ko’plab ATP hosil qiladi, so’ngra ANT2 oksidlovchi fosforillanish orqali ishlab chiqarish uchun zarur bo’lgan ATP miqdorini kamaytirishi uchun ATP ni mitoxondriyaga olib boradi. Bu oksidlovchi zararlanishdan himoya qilish uchun yaxshi strategiyadir, ayniqsa mitoxondriya toksik ta’sirlar natijasida paydo bo’lgan DNK mutatsiyalari tufayli ishlamay qolishi mumkin. ANT2 aslida hujayralarni stress omillari ishtirokida apoptoz (hujayra o’limi) emas, balki ko’payishning ko’payishiga olib keladigan strategiyalarni amalga oshirish uchun dasturlaydi [13]. So’nggi paytlarda ANT2 faolligini bostirish orqali saraton kasalligiga qarshi kurashadigan dorilarni ishlab chiqarishga qiziqish paydo bo’ldi [14].

Antoniou va boshq. qog’oz oqsillarda glifosat bilan ifloslanishini aniqlash tartibini izlashda muhim yutuq bo’lishi mumkin. Shunisi e’tiborga loyiqki, ular ma’lum bir glitsin qoldig’iga glifosat o’rnini bosish orqali o’zgartirilgan ko’rinadigan 15 ta inson oqsillarini aniqladilar. Qog’oz, umuman olganda, jamoat uchun juda katta ahamiyatga ega, chunki u endi madaniy sharoitda etishtirilgan boshqa ko’plab hujayra turlariga, shuningdek tirnoq singari sutemizuvchilarning kasal to’qimalaridan olinadigan biologik namunalarga nisbatan muntazam ravishda qo’llanilishi mumkin bo’lgan belgilangan tartibni belgilaydi. skleroderma kasallari, toshbaqa kasalidagi teri hujayralari, otistik bolalarning soch namunalari, asoschidan azob chekayotgan otlarning tuyoqlari, o’sma biopsiyalari, Altsgeymer plakati postmortem, buyrak va jigar to’qimalarining kasalligi.

Glyfosat bilan ifloslangan oqsillarni kashf etishning kelajakdagi imkoniyatlari juda ko’p va ma’lum bir almashtirish modellari ma’lumotlar bazasini to’plash bilan birga, hatto glitsin qoldiqlari ayniqsa sezgir bo’lgan peptid kontekstlari uchun qoidalarni taxmin qilishimiz mumkin, masalan, qo’shni aminokislotalar kichik bo’lganda (oldini olish uchun) sterik to’siq) yoki musbat zaryadlangan (salbiy zaryad tufayli peptid yig’iladigan joyga glifosatni jalb qilish uchun). Darhaqiqat, ushbu turdagi qoidalar allaqachon Antoniou va boshqalarda olingan kichik to’plamda aniq ko’rinib turibdi. tajriba. 15 ta almashtirilgan glitsinning oltitasidan so’ng darhol zaryadlangan aminokislota (lizin, gistidin yoki arginin) paydo bo’ldi. Va o’ndan oldin darhol valin, lösin, serin yoki treonin, biri kichik aminokislotalar bo’lib, glifosatning metilfosfonil dumi uchun bo’shliqni qo’llab-quvvatladi. Agar glifosat haqiqatan ham oqsil sintezi paytida glitsin o’rnini bosadigan bo’lsa, uning oqibatlari aqlga ziddir va glifosatning hiyla-nayrangli toksik ta’siri bugungi kunda avtoimmun, metabolik, nevrologik va onkologik kasalliklarning keng tarqalishida kuzatilayotgan o’sishni osongina tushuntirishi mumkin.

Adabiyotlar

[1] MN Antoniou et al. Glyphosate does not substitute for glycine in proteins of actively dividing mammalian cells. BMC Res Notes 2019; 12:494. (Veb-havola)
[2] A Samsel and S Seneff. Glyphosate, pathways to modern diseases V: Amino acid analogue of glycine in diverse proteins. Journal of Biological Physics and Chemistry 2016; 16: 9-46. (Veb-havola) (Yuklash)
[3] A Zulet et al. Proteolytic Pathways Induced by Herbicides That Inhibit Amino Acid Biosynthesis. PLoS ONE 2013; 8(9): e73847. (Veb-havola)
[4] S Seneff et al. Does glyphosate acting as a glycine analogue contribute to ALS? J Bioinfo Proteomics Rev 2016: 2(3): 1-21. (Veb-havola) (Yuklash)
[5] A Zuin et al. Ubiquitin signaling: Extreme conservation as a source of diversity. Cells 2014; 3(3): 690-701. (Veb-havola)
[6] S Gunatilake et al. Glyphosate’s Synergistic Toxicity in Combination with Other Factors as a Cause of Chronic Kidney Disease of Unknown Origin. Int J Environ Res Public Health 2019; 16(15). pii: E2734. (Veb-havola) (Yuklash)
[7] Y Dong et al. Desensitizing plant EPSP synthase to glyphosate: Optimized global sequence context accommodates a glycine-to-alanine change in the active site. J Biol Chem 2019; 294(2): 716-725. (Veb-havola)
[8] R Bar-Shavit et al. G Protein-Coupled Receptors in Cancer. Int J Mol Sci 2016; 17(8). pii: E1320. (Veb-havola)
[9] MT Lewis. Homeobox genes in mammary gland development and neoplasia. Breast Cancer Research 2000; 2: 159. (Veb-havola)
[10] M Cohen-Eliav et al. The splicing factor SRSF6 is amplified and is an oncoprotein in lung and colon cancers. J Pathol 2013; 229(4): 630-9. (Veb-havola)
[11] MA Jensen et al. Splicing factor SRSF6 promotes hyperplasia of sensitized skin. Nat Struct Mol Biol 2014; 21(2): 189197. (Veb-havola)
[12] H Valdimarsson et al. Psoriasis: a disease of abnormal Keratinocyte proliferation induced by T lymphocytes. Immunol Today 1986; 7(9): 256-9. (Veb-havola)
[13] SH Baik and J Lee. Adenine nucleotide translocase 2: an emerging player in cancer. J Stem Cell Res Med 2016; 1(2): 66-68. (Veb-havola)
[14] J-Y Jang et al. Suppression of adenine nucleotide translocase-2 by vector-based siRNA in human breast cancer cells induces apoptosis and inhibits tumor growth in vitro and in vivo. Breast Cancer Research 2008; 10(1): R11. (Veb-havola)