Presnova flavonola kaempferola v ledvičnih celicah

Kontakt: emily.li@wecistanche.com

Presnova flavonola kaempferola v ledvičnih celicah sprosti B-obroč za vstop v biosintezo koencima Q

Lucía Fernández-del-Río¹, et al

PovzetekPovzetek: Koencim Q (CoQ) je bistvena sestavina mitohondrijske transportne verige elektronov in pomemben antioksidant, prisoten v vseh celičnih membranah. Pomanjkanje CoQ je pogosto pri staranju in s starostjo povezanih boleznih, trenutno zdravljenje pa je omejeno na dodajanje CoQ. Strategije, ki se zanašajo na dodajanje CoQ, trpijo zaradi slabega vnosa in prometa s to zelo hidrofobno molekulo. V prejšnji študiji so poročali, da prehranski flavonol kaempferol služi kot predhodnik obroča CoQ in povečuje vsebnost CoQ vledvicacelice, vendar nista bila opisana niti del molekule, ki vstopa v biosintezo CoQ, niti mehanizem. V tej študiji je bil kaempferol, označen posebej v B-obroču, izoliran iz rastlin Arabidopsis.Ledvicaceliceobdelani s to spojino so vključili B-obroč kemferola v novo sintetiziran CoQ, kar kaže, da se B-obroč presnavlja preko mehanizma, opisanega v rastlinskih celicah. Kaempferol je naravni flavonoid, ki je prisoten v sadju in zelenjavi in ​​ima antioksidativne, protirakave in protivnetne terapevtske lastnosti. Zaradi boljšega razumevanja vloge kaempferola kot prekurzorja obroča CoQ je ta bioaktivna spojina potencialni kandidat za načrtovanje posegov, katerih cilj je povečati endogeno biosintezo CoQ in lahko izboljša fenotipe s pomanjkanjem CoQ pri staranju in boleznih.

Ključne besede flavonoidi; flavonol; kaempferol; koencim Q;ledvicacelice; predhodnik

Cistanche lahko izboljša delovanje ledvic

1. Uvod

Koencim Q (CoQ ali ubikinon) je majhna lipofilna molekula, ki jo najdemo povsod v celičnih membranah. Strukturno je sestavljen iz benzokinonskega obroča in poliizoprenoidnega repa, ki se med vrstami razlikuje po dolžini [1]. Pri sesalcih sta prisotna CoQ9 (devet-izoprenski rep) in CoQ10 (deset-izoprenski rep), pri čemer pri glodavcih prevladuje CoQ9, pri ljudeh pa CoQ10 [1]. Sinteza CoQ poteka v mitohondrijih skozi več korakov, ki jih izvaja vsaj 14 proteinov, znanih kot proteini COQ [1,2]. CoQ ima vlogo pri številnih celičnih funkcijah [3,4]. Vendar pa je primarna funkcija CoQ sprejemanje elektronov in protonov iz dihalnih kompleksov I in II ter njihovo oddajanje kompleksu III [1,4]. Ta redoks zmogljivost omogoča CoQ, da kroži med tremi različnimi stanji: ubikinon (oksidiran), semikinon (poloksidiran) in ubikinol (reduciran) [1,5]. V svoji obliki ubikinola ima CoQH2 pomembno vlogo antioksidanta in zagotavlja zaščito DNK, beljakovin in lipidov pred oksidativnim stresom [6,7].

Vsebnost CoQ se s starostjo zmanjšuje v različnih tkivih sesalcev, kar se odraža v zmanjšani stopnji biosinteze [8–10]. Možnost povečanja vsebnosti CoQ10 s prehranskimi dopolnili je bila v zadnjih desetletjih obsežno raziskana [6,9]. Čeprav so potrebne bolj nadzorovane študije za določitev učinkovitosti CoQ10 kot zdravila proti staranju pri ljudeh [11], so že poročali, da plazemske ravni CoQ10 pri starejših korelirajo s povečano telesno aktivnostjo in manjšo oksidativno poškodbo lipidov; in da dodatek CoQ10 izboljša vitalnost, telesno zmogljivost in kakovost življenja pri starejših posameznikih [9]. Primeri koristnih učinkov dodajanja CoQ10 so močnejši pri številnih boleznih, povezanih s staranjem, kot so bolezni srca in ožilja, nevropatije, vnetja, presnovni sindrom, artritis, karcinogeneza, diabetes, osteoporoza in hiperholesterolemija [3,8,11]. Dokazano je, da dodatek CoQ10 zmanjša vnetne označevalce, ki so običajno prisotni v visokih ravneh pri prej omenjenih s starostjo povezanih boleznih [12–14].

Zaradi dolge poliizoprenoidne verige je CoQ10 zelo lipofilen in ga je težko absorbirati. Prehranska dopolnila CoQ10 predstavljajo več izzivov, vključno s specifično absorpcijo prek prebavil [5], celičnim privzemom na plazemski membrani, transportom skozi znotrajcelične membrane in asimilacijo v mitohondrijih. Zaradi vseh teh korakov trgovine je postopek dodajanja eksogenega CoQ10 zelo neučinkovit [3,9]. V zvezi s tem se preučujejo alternativna sredstva za dajanje CoQ10 (npr. kapsule na osnovi olja, nanodelci) [3,15,16], pa tudi nove strategije, ki bi lahko okrepile endogeno sintezo CoQ10 [2,3]. Prej smo opisali sposobnost kaempferola, flavonola, ki ga najdemo v sadju in zelenjavi, da poveča vsebnost CoQ z delovanjem kot nov predhodnik CoQ pri miših in ljudeh.ledvicacelice[17]. Vendar natančna presnovna pot, po kateri kemferol sodeluje pri biosintezi CoQ, ni bila identificirana. Predlagani sta bili dve hipotezi: (1) kemferol bi lahko bil neposreden substrat COQ2 v biosintetski poti CoQ in bi ga nato presnavljali različni proteini COQ, dokler ne bi dosegel končne strukture CoQ; ali alternativno, (2) kemferol bi se lahko presnavljal v celici, da bi proizvedel potencialni prekurzor obroča CoQ, ki bi bil nato vključen v biosintetično pot CoQ [17]. V nedavni študiji so Soubeyrand in soavtorji [18] opisali, da so biosintetske poti flavonoidov in CoQ v rastlinah dejansko povezane in da lahko kempferol služi kot predhodnik za sintezo CoQ. Dokazali so, da je B-obroč kemferola podvržen peroksidativni cepitvi, da nastane 4-hidroksibenzojska kislina (4HB), pogost prekurzor benzokinonskega obroča CoQ [18].

Cilj pričujočega dela je nadalje opisati odnos med kaempferolom in CoQ v celicah sesalcev. Naši rezultati kažejo, da vledvicacelic, je B-obroč kaempferola del molekule, ki vstopi v biosintezo CoQ, kar kaže, da je mehanizem, opisan za rastline, verjetno ohranjen pri vretenčarjih.

2. Rezultati

Da bi nadalje razumeli, kako kaempferol deluje kot prekurzor CoQ v celicah sesalcev, smo se odločili preizkusiti, ali je B-obroč kaempferola del molekule, ki vstopa v biosintetsko pot CoQ, kot so poročali v rastlinah [18]. Naša prizadevanja, da bi kemično sintetizirali kaempferol, posebej označen s 13C v B-obroču (13C6-[B-obroč]-kemferol), so bila neuspešna. Kot alternativno strategijo smo se odločili izolirati 13C6-[B-obroč]-kemferol iz kultur rastline Arabidopsis thaliana. Takšna in vivo sinteza B-obroča označenega kaempferola je mogoča, ker rastline izpeljejo B-obroč kaempferola izključno iz fenilnega dela fenilalanina [19]. Nasprotno pa A-obroč in C-obroč izvirata iz malonil-CoA [19]. Z dodajanjem 13C6-L-fenilalanina (13C6-Phe) rastlinam Arabidopsis, gojenim v sterilnih pogojih, lahko torej pridobimo kaempferol, posebej označen na B-obroču [18]. Poleg tega je bilo za povečanje kopičenja kempferola izvedeno hranjenje s 13C6-Phe z izločitvijo flavonoid-30-hidroksilaze Arabidopsis, ki ne more nadalje presnoviti kempferola v antociane [20]. Upoštevati je treba, da je kemferol, pridobljen s tako metodo, sestavljen iz zmesi 13C6-[B-obroča]-kemferola in neoznačenega kemferola, ki je bil prisoten v rastlinskih tkivih pred hranjenjem s 13C{{36 }}Phe. Specifična obogatitev 13C6-[B-obroča]-kemferola v zmesi, uporabljeni za naše poskuse, je bila približno 10 odstotkov celotnega zbira kaempferola (tj. neoznačenega in označenega).

Z uporabo 13C6-[B-obroča]-kemferola, ekstrahiranega in prečiščenega iz Arabidopsis, smo zdravili mišledvicaepitelijskih celic proksimalnih tubulov (TKPTS) ter izmerjenih de novo in skupne vsebnosti CoQ (slika 1). Neoznačen kempferol, univerzalno s 13C označen kempferol (13C-kaempferol) in s 13C označen 4HB(13C6-4HB) so bili uporabljeni kot dopolnilna zdravljenja (slika 1a). Celice, obdelane z nosilci etanola, so bile vključene kot kontrola. Opazili smo, da sta se v smislu celotnega CoQ (CoQ plus 13C6-CoQ) vsebnosti CoQ9 in CoQ10 povečale z zdravljenjem s kemferolom (neodvisno od oznake) in 4HB (slika 1b,c), kot je opisano prej zaledvicacelice [17]. 13C6-CoQ so odkrili v celicah, obdelanih s 13C-kemferolom in 13C6-4HB, kar se ujema z vlogo teh spojin kot prekurzorjev obroča CoQ [17,21]. Predvsem je zdravljenje s 13C6-[B-obročem]-kemferolom povzročilo tudi sintezo 13C6-CoQ (slika 1b,c), kar kaže, da je B-obroč kaempferola del molekula, ki vstopi v biosintezo CoQ. Kot je bilo pričakovano, je manjše specifično označevanje obroča B v zmesi 13C{{19}[B-obroč]-kemferol/kemferol povzročilo manjšo količino 13C6-CoQ (slika 1b,c)

3. Razprava

Kaempferol je naravni flavonoid tipa flavonola, ki je med drugim prisoten v čaju, pa tudi v številni zelenjavi in ​​sadju, kot so brokoli, grozdje, ohrovt, paradižnik in citrusi [22, 23]. Najbolj znane lastnosti kaempferola so njegovi protivnetni učinki pri akutnem in kroničnem vnetju ter njegova vloga pri preprečevanju več vrst raka [24–26]. Poleg tega je bilo dokazano, da ščiti delovanje jeter in srca ter preprečuje presnovne in nevrodegenerativne bolezni [24, 26]. Kaempferol naj bi dosegel svoje koristne učinke z uravnavanjem številnih celičnih poti [24, 26], vendar je lahko pomembna tudi njegova antioksidativna funkcija. Kemferol bistveno zmanjša oksidativni stres in peroksidacijo lipidov ter lahko izboljša antioksidativno obrambno aktivnost [26]. Hidroksilna skupina C-3 velja za posebej pomembno za to antioksidativno aktivnost [27].

Leta 2015 sta Xie et al. [21] je opisal, da lahko prehranska spojina resveratrol, ki je bila povezana z več zdravstvenimi koristmi [28], služi kot predhodnik obroča v biosintezi CoQ v Escherichia coli, Saccharomyces cerevisiae in celicah sesalcev. V kasnejši študiji je bilo dodatno opisano, da kaempferol deluje kot predhodnik obroča CoQ in povečuje vsebnost CoQ v celicah sesalcev [17]. Povečanje CoQ, ki ga povzroči kemferol, se je izkazalo za močnejše od učinka, ki ga imajo drugi polifenoli, vključno z resveratrolom. Pravzaprav kvercetin, naringenin, luteolin in piceatanol niso pokazali nobenega učinka [17]. Te študije so povezale naravne izdelke, ki so na splošno prisotni v prehrani, z biosintezo CoQ, čeprav mehanizem, odgovoren za vključitev, ni bil določen. Nedavno je bilo opisano, da je sinteza flavonoidov res povezana s sintezo CoQ v rastlinah [18]. Poleg tega so avtorji pokazali, da v rastlinah B-obroč kaempferola razcepijo še vedno neznane peroksidaze, ki proizvajajo 4HB, ki neposredno vstopi v biosintezno pot CoQ[18].

Tu smo potrdili, da so lahko podobni encimi prisotni v celicah sesalcev, kar omogoča pojav primerljivega mehanizma. Čeprav so potrebne dodatne študije, da se ugotovi, ali cepitev kaempferola pri sesalcih proizvede 4HB, naši rezultati dokazujejo, da je B-obroč flavonola del molekule, ki vstopi v biosintetično pot CoQ (slika 2). Ti specifični encimi morajo biti skupni v rastlinah in celicah sesalcev, vendar se zdi, da jih pri S. cerevisiae ni, vsaj v genetskem ozadju BY4741, saj je bilo opisano, da kvasovke zelo malo vključujejo 13C-kemferol [17]. V rastlinah kemija reakcije zahteva hkratno prisotnost dvojne vezi med C-2 in C-3 ter hidroksilne skupine na C-3 [18], saj dihidrokemferol (št. C2-C3 dvojna vez) in naringenin (brez C2-C3 dvojne vezi niti C-3 –OH) nista bila substrata peroksidativne cepitve. Prejšnja neodvisna ugotovitev, da apigenin (brez dvojne vezi C2-C3) in naringenin nista povečala vsebnosti CoQ vledvicacelic [17] podpira hipotezo, da imajo rastline in sesalci podoben mehanizem.

Glede na omejeno biološko uporabnost dodatkov CoQ10 je bila stimulacija endogene sinteze CoQ v središču več študij [1,9]. Razumevanje, kako kaempferol krepi biosintetično pot CoQ, je izjemnega pomena, saj ima njegova sposobnost povečanja endogene vsebnosti CoQ močan potencial za izboljšanje pomanjkanja CoQ, povezanega s staranjem ali boleznijo. Poleg tega bi lahko bolniki našli dodatne koristi, saj je redno uživanje flavonoidov povezano z zmanjšanim tveganjem za bolezni, povezane s staranjem, kot je opisano zgoraj [24–26]. Čeprav je biološka uporabnost kemferola precej nizka [29], je povečanje CoQ vledvicaceliceso opazili pri odmerkih, ki jih je mogoče doseči fiziološko, s peroralnimi dodatki ali z uživanjem hrane, ki vsebuje flavonoide [27], in že majhna dodatna količina prekurzorjev CoQ bi lahko premaknila presnovni tok v korist sinteze CoQ.

Za opredelitev kaempferola kot učinkovite spojine za zdravljenje pomanjkanja CoQ so potrebne dodatne raziskave. Nadaljnje študije in vitro in in vivo so potrebne za popolno razumevanje razmerja med kemferolom in CoQ, najdemo najprimernejšo formulacijo bioaktivne spojine in identificiramo encim(e), odgovoren/e za peroksidativno cepitev.

4. Materiali in metode

4.1. Kemikalije in reagenti

Neoznačeni kaempferol je bil pridobljen pri Santa Cruz Biotechnology, Inc. (Dallas, TX, ZDA); 13C6-4HB iz Cambridge Isotope Laboratories, Inc. (Tewksbury, MA, ZDA); in 13C-kaempferol iz Isolife (Wageningen, Nizozemska). Standarda CoQ9 in CoQ10 sta bila pridobljena pri Sigma-Aldrich (San Luis, MO, ZDA). Dipropoksi-CoQ10 je bil sintetiziran v bistvu tako, kot je opisal Edlund [30] za dietoksi-Q10, le da je bil 1-propanol zamenjan za etanol, medtem ko so ostali reagenti in pogoji ohranjeni. 13C6-[B-obroč]-kemferol je bil pripravljen iz in vitro kultur Arabidopsis thaliana flavonoid-30 -izločenih rastlin s hidroksilazo, ki so bile 48 ur hranjene z odmerki 250 µM 13C6-L-fenilalanina ( Cambridge Isotope Laboratories, Inc., Tewksbury, MA, ZDA) [18]. Liste (~1,5 g) smo homogenizirali z mlinčkom za tkivo Pyrex v 5 × 900 µL metanola in ekstrakte centrifugirali pri 18,000 × g 10 minut. Supernatante (5 × ~800 µL) smo združili in zmešali do enakega volumna 2 M HCl ter inkubirali pri 70 °C 40 minut, da bi hidrolizirali konjugate glikozil-kemferola. Alikvote hidrolizata (200 µL) smo zmešali z enakim volumnom 100-odstotnega metanola in centrifugirali pri 18,000× g 15 minut. Vzorci (vsak po 100 µL) so bili kromatografirani na koloni Zorbax Eclipse Plus C18 (4,6 × 100 mm, 3,5 µm; Agilent Technologies, Santa Clara, CA, ZDA) pri 30 ◦C z uporabo 25-min linearnega gradienta na začetku od 10 mM amonijevega formata pH 3,5 do 100 % metanola pri pretoku 0,8 ml/min. Kaempferol (18,7 min) smo zbrali s spremljanjem absorbance pri 365 nm, uparili do suhega z dušikovim plinom in nato resuspendirali v 100-odstotnem metanolu za kvantifikacijo z uporabo koeficienta molarne ekstinkcije 21,242 M-1cm-1. Analize MS/MS so pokazale, da je bil pripravek sestavljen iz ~10 odstotkov 13C označenega kaempferola (M plus 6) in ~90 odstotkov neoznačenega kaempferola.

4.2. Pogoji in zdravljenje celične kulture

Miškaledvicaepitelne celice proksimalnih tubulov (TKPTS) [31] sta zagotovili dr. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, ZDA) in dr. Judit K. Magyesi (Univerza Arkansas za medicinske vede, Little Rock, AR, ZDA). Celice TKPTS smo gojili v DMEM/F12, ki je vseboval 4,5 g/L glukoze in jim dodal 10 % fetalnega govejega seruma (FBS), 2 mM L-glutamina in gentamicin-amfotericin B (125 µg/mL in 5 mg). /ml). Kulture smo vzdrževali pri 37 ◦C v vlažnem ozračju s 5 odstotki CO2. Za določanje CoQ so bile celice posejane v 12-plošče z vdolbinicami z začetno količino 60,000 celic/vdolbinico in obdelane s 5 µM kaempferola, 13C-kaempferola, 13C6-[B -obroč]-kaempferol ali 1 µM 4HB 48 ur. V prejšnji publikaciji, kjer smo opisali kaempferol kot nov prekurzor CoQ, so bili izvedeni poskusi z 10 µM 13C-kemferola [17]. Vendar pa nas je omejena količina 13C{{31}[B-obroča]-kemferola, ki je na voljo, privedla do zmanjšanja uporabljene koncentracije, čeprav so pogoji še vedno v območju, za katerega so poročali, da kaempferol povečuje vsebnost CoQ [17]. Kontroli je bil dodan etanol, saj je bil nosilec pod 0,05 odstotka končnega volumna. Celice smo inkubirali pri standardnih pogojih kulture (37 ◦C, 5 odstotkov CO2). Po določenem času smo celice dvakrat sprali z 1X fiziološko raztopino s fosfatnim pufrom (PBS), jih ločili od kulturnih plošč z uporabo tripsina-EDTA (Fisher Scientific, Waltham, MA, ZDA) in peletirali s centrifugiranjem pri nizki hitrosti (približno 1000 × g). Supernatant smo odstranili in celične pelete shranili pri -20 stopinjah do uporabe.

4.3. Ekstrakcija lipidov

Celične pelete smo resuspendirali v 100 µL 1X PBS. Pred ekstrakcijo lipidov smo shranili alikvote po 10 µL, da smo kvantificirali koncentracijo beljakovin z Bradfordovim testom [32]. Nato smo preostalim 90 µL dodali dipropoksi-CoQ10 kot interni standard. Za začetek ekstrakcije smo dodali dva ml metanola. Suspenzijo celic smo vrtinčili in dodali dva ml petroletra. Zgornjo plast petroletra (ki vsebuje vse lipide, ki jih ni mogoče umiliti, vključno s CoQ) smo prenesli v čisto epruveto. Prvotni metanolni plasti smo dodali še dva ml petroletra in vzorce ponovno vrtinčili. Zgornji sloj smo odstranili, združili s prejšnjim in združeno organsko fazo posušili pod tokom dušikovega plina. Pripravljen je bil niz standardov CoQ9 in CoQ10, ki so vsebovali izopropoksi-CoQ10, lipid pa je bil ekstrahiran sočasno s celičnimi vzorci, da bi izdelali standardne krivulje CoQ9 in CoQ10.

4.4. Analiza CoQ

Vsebnost označenega in neoznačenega CoQ9 in CoQ10 iz lipidnih ekstraktov smo analizirali s HPLC-MS/MS, kot je opisano prej [17]. Na kratko, vzorce smo resuspendirali v 200 µL etanola, ki je vseboval 1 mg/mL benzokinona, da bi oksidirali vse lipide pred analizo. Uporabljen je bil linearni MS/MS spektrometer 4000 QTRAP podjetja Applied Biosystems (Foster City, CA, ZDA). Za zajem in obdelavo podatkov je bila uporabljena programska oprema Applied Biosystem, Analyst verzija 1.4.2. Kromatografsko ločevanje smo izvedli na koloni Luna 5 µm PFP(2) 100A (100 × 4,6 mm, 5 µm; Phenomenex, Torrance, CA, ZDA) z uporabo mobilne faze, sestavljene iz 90 odstotkov topila A (95:5 mešanica metanola: izopropanol, ki vsebuje 2,5 mM amonijevega formata) in 10 odstotkov topila B (izopropanol, ki vsebuje 2,5 mM amonijevega formata) pri konstantni hitrosti pretoka 1 ml/min. Vsi vzorci so bili analizirani v več načinih spremljanja reakcij. Uporabljeni prehodi so bili: m/z 795,6/197,08 (CoQ9 plus H), m/z 812,6/197,08 (CoQ9 plus NH3), m/z 801,6/203,08 (13C-CoQ9 plus H), m/z 818,6/203,08 (13C -CoQ9 plus NH3), m/z 863.6/197.08 (CoQ10 plus H), m/z 880.6/197.08 (CoQ10 plus NH3), m/z 869.6/203.08 (13C -CoQ10 plus H), m/z 886,6/203,08 (13C-CoQ10 plus NH3), m/z 919,7/253,1 (dipropoksi-CoQ10 plus H), m/z 936,7/253,1 (dipropoksi-CoQ10 plus NH3). Območje vsakega vrha, normalizirano z ustrezno standardno krivuljo in notranjim standardom, je bilo označeno kot začetna količina beljakovin.

4.5. Statistična analiza

Podatki, prikazani v tem delu, predstavljajo povprečje ± standardni odklon (SD). Statistične analize in grafike so bile izvedene z Graphpad Prism 8 (Graphpad Software Inc., San Diego, CA, ZDA). Razlike v vsebnosti CoQ v primerjavi s kontrolo so bile analizirane z uporabo parametrične enosmerne ANOVA, ki je popravljala večkratne primerjave z Dunnettovim naknadnim testom. Pomembne razlike so bile navedene kot * p < 0.05,="" **="" p="">< 0.01,="" ***="" p="">< 0,001="" in="" ****="" p=""><>

5. Sklepi

Naši rezultati to kažejoledvične celicelahko cepi B-obroč prehranskega flavonola kaempferola, da proizvede potencialne obročne prekurzorje biosinteze CoQ, najverjetneje 4HB. Ta presnova kemferola poveča biosintezo CoQ in poveča vsebnost CoQ. To sposobnost kaempferola bi lahko potencialno uporabili pri oblikovanju učinkovitejših dodatkov za lajšanje simptomov pomanjkanja CoQ pri staranju in boleznih. Dodatne fiziološke študije bodo potrebne za potrditev učinkovitosti dodajanja kempferola za okrepitev biosinteze ubikinona na ravni celotnega organizma.

Avtorski prispevki:Konceptualizacija, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; metodologija, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; programska oprema, LF-d.-R.; validacija, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; formalna analiza, LF-d.-R.; preiskava, LF-d.-R., in ES; viri, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; urejanje podatkov, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; pisanje—izvirna priprava osnutka, LF-d.-R.; pisanje—pregledovanje in urejanje, LF-d.-R., GJB in CFC; vizualizacija, LF-d.-R., ES, GJB in CFC; nadzor, GJB in CFC; projektna administracija, GJB in CFC; pridobitev sredstev, GJB in CFC Vsi avtorji so prebrali in se strinjali z objavljeno različico rokopisa.

Financiranje:To delo sta podprla Državna znanstvena fundacija Grant MCB-1330803 (CFC) in MCB-1712608 (GJB).

Zahvala:Zahvaljujemo se Anishu Nagu za sintezo dipropoksi-CoQ10. Elsa Bello-Reuss (Texas Tech University Health Science Center, Lubbock, TX, ZDA) in Judit K. Magyesi (Univerza Arkansas za medicinske vede, Little Rock, AR, ZDA) sta prijazno zagotovili miškoledvicaepitelne celice proksimalnih tubulov (TKPTS). Zahvaljujemo se Jorgeju Torresu, ker je dal na voljo zmogljivosti celične kulture. Zahvaljujemo se UCLA Molecular Instrumentation Core proteomics facility; Yu Chen, za uporabo QTRAP4000 za analizo lipidov; in Anna Block pri USDA-ARS-CMAVE za analize MS/MS.

Nasprotja interesov: Avtorji izjavljajo, da ni navzkrižja interesov.

---Journal Molecules (Basel, Švica), 25(13) ISSN 1420-3049 Avtorji: Fernández-Del-Río et al.
DOI 10.3390/molecules25132955

Reference

1. Wang, Y.; Hekimi, S. Kompleksnost izdelave ubikinona. Trendi Endocrinol. Metab. 2019, 30, 923–943 [CrossRef] [PubMed]

2. Awad, AM; Bradley, MC; Fernandez-del-Rio, L.; Nag, A.; Tsui, H.; Clarke, CF Pomanjkljivosti koencima Q10: Poti v kvasovkah in ljudeh. Eseji Biochem. 2018, 62, 361–376. [CrossRef] [PubMed]

3. Gutierrez-Mariscal, FM; Yubero-Serrano, EM; Villalba, JM; Lopez-Miranda, J. Koencim Q10: Od klopi do klinike pri boleznih staranja, prevodni pregled. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2018, 59, 2240–2257. [CrossRef] [PubMed]

4. Bentinger, M.; Tekle, M.; Dallner, G. Koencim Q-biosinteza in funkcije. Biochem. Biophys. Res. Komun. 2010, 396, 74–79. [CrossRef]

5. Stefely, JA; Pagliarini, DJ Biokemija biosinteze mitohondrijskega koencima Q. Trends Biochem. Sci. 2017, 42, 824–843. [CrossRef]

6. Diaz-Casado, ME; Quiles, JL; Barriocanal-Casado, E.; Gonzalez-Garcia, P.; Battino, M.; Lopez, LC; Varela-Lopez, A. Paradoks koencima Q10 pri staranju. Hranila 2019, 11, 2221. [CrossRef]

7. Bentinger, M.; Brismar, K.; Dallner, G. Antioksidativna vloga koencima q. Mitochondrion 2007, 7, S41–S50.[CrossRef]

8. Barcelos, IP; Haas, RH CoQ10 in staranje. Biologija (Basel) 2019, 8, 28. [CrossRef]

9. Hernández-Camacho, JD; Bernier, M.; López-Lluch, G.; Navas, P. Dodatek koencima Q10 pri staranju in boleznih. Spredaj. Physiol. 2018, 9, 1–11. [CrossRef]

10. Kalén, A.; Appelkvist, EL; Dallner, G. S starostjo povezane spremembe lipidnih sestavkov podgan in človeških tkiv. Lipidi 1989, 24, 579–584. [CrossRef]

11. Varela-López, A.; Giampieri, F.; Battino, M.; Quiles, J. Koencim Q in njegova vloga v dietni terapiji proti staranju. Molecules 2016, 21, 373. [CrossRef] [PubMed]

12. Fan, L.; Feng, Y.; Chen, GC; Qin, LQ; Fu, CL; Chen, LH Učinki dodatka koencima Q10 na vnetne markerje: sistematični pregled in metaanaliza randomiziranih kontroliranih preskušanj. Pharmacol. Res. 2017, 119, 128–136. [CrossRef] [PubMed]

13. Zhai, J.; Bo, Y.; Lu, Y.; Liu, C.; Zhang, L. Učinki koencima Q10 na označevalce vnetja: sistematični pregled in meta-analiza. PLoS ONE 2017, 12, e0170172. [CrossRef] [PubMed]

14. Šarma, A.; Fonarow, GC; Butler, J.; Ezekowitz, JA; Felker, GM Koencim Q10 in srčno popuščanje: Najsodobnejši pregled. Circ. Heart Fail. 2016, 9, e002639. [CrossRef]

15. Lee, JS; Suh, JW; Kim, ES; Lee, HG Priprava in karakterizacija mukoadhezivnih nanodelcev za izboljšanje celičnega vnosa koencima Q10. J. Agric. Food Chem. 2017, 65, 8930–8937. [CrossRef]

16. Lopez-Lluch, G.; Del Pozo-Cruz, J.; Sanchez-Cuesta, A.; Cortes-Rodriguez, AB; Navas, P. Biološka uporabnost dodatkov koencima Q10 je odvisna od nosilnih lipidov in solubilizacije. Prehrana 2018, 57, 133–140.[CrossRef]

17. Fernandez-Del-Rio, L.; Nag, A.; Gutierrez Casado, E.; Ariza, J.; Awad, AM; Jožef, AI; Kwon, O.; Verdin, E.; de Cabo, R.; Schneider, C.; et al. Kemferol poveča raven koencima Q v ledvičnih celicah in služi kot prekurzor biosintetičnega obroča. Prosti Radič. Biol. Med. 2017, 110, 176–187. [CrossRef]

18. Soubeyrand, E.; Johnson, TS; Latimer, S.; Block, A.; Kim, J.; Colquhoun, TA; Butelli, E.; Martin, C.; Wilson, MA; Basset, G. Peroksidativna cepitev kaempferola prispeva k biosintezi benzenoidnega dela ubikinona v rastlinah. Rastlina. Celica 2018, 30, 2910–2921. [CrossRef]

19. Kreuzaler, F.; Hahlbrock, K. Encimska sinteza aromatičnih spojin v višjih rastlinah: tvorba naringenina (5,7,4-trihidroksiflavanona) iz p-kumaroil koencima a in malonil koencima a. FEBS Lett. 1972, 28, 69–72. [CrossRef]

20. Schoenbohm, C.; Martens, S.; Eder, C.; Forkmann, G.; Weisshaar, B. Identifikacija flavonoidnega 3'-hidroksilaznega gena Arabidopsis thaliana in funkcionalna ekspresija kodiranega encima p450. Biol. Chem. 2000, 381, 749–753. [CrossRef]

21. Xie, LX; Williams, KJ; On, CH; Weng, E.; Khong, S.; Rose, TE; Kwon, O.; Bensinger, SJ; Marbois, BN; Clarke, CF Resveratrol in para-kumarat služita kot prekurzorja obroča za biosintezo koencima Q. J. Lipid Res. 2015, 56, 909–919. [CrossRef] [PubMed]

22. Calderon-Montano, JM; Burgos-Moron, E.; Perez-Guerrero, C.; Lopez-Lazaro, M. Pregled prehranskega flavonoida kaempferola. Mini Rev. Med. Chem. 2011, 11, 298–344. [CrossRef] [PubMed]

23. Devi, KP; Malar, DS; Nabavi, SF; Sureda, A.; Xiao, J.; Nabavi, SM; Dahlia, M. Kaempferol in vnetje: od kemije do medicine. Pharmacol Res. 2015, 99, 1–10. [CrossRef] [PubMed]

24. Ren, J.; Lu, Y.; Qian, Y.; Chen, B.; Wu, T.; Ji, G. Nedavni napredek v zvezi s kaempferolom za zdravljenje različnih bolezni. Exp. Ther. Med. 2019, 18, 2759–2776. [CrossRef] [PubMed]

25. Imran, M.; Salehi, B.; Sharifi-Rad, J.; Aslam Gondal, T.; Saeed, F.; Imran, A.; Šahbaz, M.; Tsouh Fokou, PV; Umair Arshad, M.; Khan, H.; et al. Kaempferol: ključni poudarek na njegovem potencialu proti raku. Molekule 2019, 24, 2277. [CrossRef]

26. Imran, M.; Rauf, A.; Šah, ZA; Saeed, F.; Imran, A.; Arshad, MU; Ahmad, B.; Bawazeer, S.; Atif, M.; Peters, DG; et al. Kemopreventivni in terapevtski učinek prehranskega flavonoida kaempferola: celovit pregled. Phytother Res. 2019, 33, 263–275. [CrossRef]

27. Kozlowska, A.; Szostak-Wegierek, D. Flavonoidi – viri hrane in koristi za zdravje. Rocz. Panstw. Zakl. Hig. 2014, 65, 79–85.

28. Kursvietiene, L.; Staneviciene, I.; Mongirdiene, A.; Bernatoniene, J. Raznolikost učinkov in zdravstvenih koristi resveratrola. Medicina (Kaunas) 2016, 52, 148–155. [CrossRef]

30. Zabela, V.; Sampath, C.; Oufir, M.; Moradi-Afrapoli, F.; Butterweck, V.; Hamburger, M. Farmakokinetika prehranskega kaempferola in njegovega metabolita 4-hidroksifenil ocetne kisline pri podganah. Fitoterapia 2016, 115, 189–197. [CrossRef]

30. Edlund, PO Določanje koencima Q10, alfa-tokoferola in holesterola v bioloških vzorcih s tekočinsko kromatografijo s sklopljeno kolono s kulometrično in ultravijolično detekcijo. J. Chromatogr. B Biomed. Sci. Appl. 1988, 425, 87–97. [CrossRef]

32. Ernest, S.; Bello-Reuss, E. Ekspresija in funkcija p-glikoproteina v celični liniji mišjih ledvic. Am. J. Physiol. 1995, 269, C323–C333. [CrossRef] [PubMed]

32. Stoscheck, CM Kvantifikacija beljakovin. Metode Enzymol. 1990, 182, 50–68. [CrossRef] [PubMed] Razpoložljivost vzorca: Ni na voljo.