七面鳥血清アルブミンによるトリクロロネートの銅(II)依存性加水分解反応

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Chem. Biol. Interact..2019 Aug;308:252-257. S0009-2797(19)30358-8. doi: 10.1016/j.cbi.2019.05.039.Epub 2019-05-28.

七面鳥血清アルブミンによるトリクロロネートの銅(II)依存性加水分解反応

Copper(II)-dependent hydrolysis of trichloronate by turkey serum albumin.

Damianys Almenares-López
Antonio Monroy-Noyola

PMID: 31145888 DOI: 10.1016/j.cbi.2019.05.039.

抄録

トリクロロン酸塩はラセミ状の有機リン酸塩系殺虫剤で、雌鶏とヒトに遅発性神経障害を誘発した。鳥類は、A-エステラーゼの活性が低いため、有機リン中毒を起こしやすい種である。しかし、ニワトリや七面鳥の血清中には銅依存性のA-エステラーゼ活性が確認されている。本研究では、キラルクロマトグラフィーを用いて、ニワトリ(CSA)及び七面鳥(TSA)の血清及びアルブミンによる銅存在下でのトリクロロン酸エナンチオマーの加水分解の特徴を明らかにすることを目的とした。七面鳥の血清とTSAでは、両トリクロロエナンチオマー(38%)の有意なCu依存性加水分解が観察された(p<0.05)。加水分解は(-)-トリクロロノネートに対して立体選択的である(p<0.05)。TSA(200μg)では、(+)-トリクロロオン酸と(-)-トリクロロオン酸のそれぞれ56μMと20μMの残留値を示した；一方、鶏血清とCSAは両エナンチオマーのわずかな加水分解(1-7%)を示した。TSAによるトリクロロネートのこの銅依存的な加水分解と立体選択性は、インキュベーション時間に比例していた。100μM銅存在下でのTSAの増加（200-3000μg）は、加水分解および立体選択性のレベルを有意に増加させなかったが、七面鳥血清（100-200mL）では逆の効果が観察され、両エナンチオマーの銅依存性活性が完全に阻害された。本研究では、TSAのチオ型OP化合物に対するA-エステラーゼ活性が銅によって立体選択的に活性化されていることを明らかにした。

Trichloronate is a racemic organophosphonothioate insecticide that induced delayed neuropathic in hens and human. The avian are species with great susceptibility to organophosphorus poisoning due to their low levels of A-esterases. However, a significant copper-dependent A-esterase activity has been identified in chicken and turkey serum. This study aims at characterizing the trichloronate enantiomers hydrolysis by serum and albumin from chicken (CSA) and turkey (TSA) in the presence of copper by chiral chromatography. A significant Cu-dependent hydrolysis for both trichloronate enantiomers (38%) was observed in turkey serum and TSA (p < 0.05). The hydrolysis is stereoselective for (-)-trichloronate (p < 0.05). TSA incubation (200 μg) showed residual values of 56 μM and 20 μM of (+)-trichloronate and (-)-trichloronate, respectively; while the chicken serum and CSA presented a slight hydrolysis (1-7%) of both enantiomers. This copper-dependent hydrolysis and stereoselectivity of trichloronate by TSA was proportional to the incubation time. The increase of TSA in the assay (200-3000 μg) in the presence of 100 μM copper did not significantly increase the levels of hydrolysis and stereoselectivity, an opposite effect was observed for turkey serum (100-200 mL), which totally inhibited this copper-dependent activity of both isomers. The present study evidences an A-esterase activity of TSA on a thio form OP compound, which is stereoselective and activated by copper.