Identification of iodothyronines in plant tissues

封面

如何引用文章

全文:

详细

   It has become widespread knowledge that many signaling molecules are common to organisms of different groups. This is likely to be valid for such important metabolism regulators as iodothyronines. A number of studies have confirmed the presence of thyroid hormone activity in compounds of plant origin. However, these studies do not explain whether the compounds under consideration are iodine derivatives of thyronine, similar to animal and human thyroid hormones, or whether they are mimetics of thyroid hormones. In this work, we aim to verify the presence of iodothyronine analogs with different degrees of iodization in plant tissues.   We also aim to determine iodine concentrations in plant tissue lysates and to compare them with the theoretically calculated values in order to test the assumption about the identity of their structure to human thyroid hormones.   It was shown that tetraiodothyronine (T4) and triiodothyronine (T3) analogs are simultaneously present in potato tubers and wheat leaves. In potato tubers at dormancy, the concentration of T4 was 118 ± 16 nmol/L (n = 15), while the concentration of T3 in the same samples was 4.01 ± 0.96 nmol/L. T4 and T3 concentrations in wheat leaf lysates were 60.24 ± 79 and 6.76 nmol/L (n = 15), respectively. According to the results of inductively coupled plasma mass spectrometry, the studied samples contain iodine in the amounts consistent with the assumption about the presence of tetraiodinated tyronine derivatives.

作者简介

M. Garipova

Ufa University of Science and Technology

Email: margaritag@list.ru

V. Fedyaev

Ufa University of Science and Technology

Email: vadim.fedyaev@gmail.com

O. Datsko

Ufa University of Science and Technology

Email: datsko87@list.ru

参考

  1. Liu Y.-C., Yeh C.-T., Lin K.-H. Molecular functions of thyroid hormone signaling in regulation of cancer progression and anti-apoptosis // International Journal of Molecular Sciences. 2019. Vol. 20, no. 20. P. 4986. doi: 10.3390/ijms20204986.
  2. Bashkatov S.A., Garipova M.I. On the age-specific neurochemical and endocrine biomarkers of temperament traits in adolescents // Current Opinion in Behavioral Sciences. 2022. Vol. 43. P. 118–124. doi: 10.1016/j.cobeha.2021.09.002. EDN: IGMMDO.
  3. Yen P.M. Physiological and molecular basis of thyroid hormone action // Physiological Reviews. 2001. Vol. 81, no. 3. P. 1097–1142. doi: 10.1152/physrev.2001.81.3.1097.
  4. Garipova M.I., Usmanova R.R. 183 Isolation and partial characterization of a general hormone transporting blood protein complex // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 2013. Vol. 31, no. s1. P. 118. doi: 10.1080/07391102.2013.786425.
  5. Köhrle J., Biebermann H. 3-Iodothyronamine – a thyroid hormone metabolite with distinct target profiles and mode of action // Endocrine Reviews. 2019. Vol. 40, no. 2. P. 602–630. doi: 10.1210/er.2018-00182.
  6. Lazcano I., Hernández-Puga G., Robles J.P., Orozco A. Alternative ligands for thyroid hormone receptors // Molecular and Cellular Endocrinology. 2019. Vol. 493. P. 110448. doi: 10.1016/j.mce.2019.05.007.
  7. Garipova M.I., Shigapova A.I., Farkhutdinov R.G., Fedyaev V.V., Sotnikova J.M., Yakupova A.B. The distribution of 3,5,3-triiodothyronine between the transport systems of blood and nuclei of the tissues // Journal of Biomolecular Structure and Dynamics (Book of Abstracts. Albany 2019: The 20th Conversation). 2019. Vol. 37, no. s1. P. 43–44. doi: 10.1080/07391102.2019.1604468.
  8. Souza P.C.T., Barra G.B., Velasco L.F.R., Ribeiro I.C.J., Simeoni L.A., Togashi M., et al. Helix 12 dynamics and thyroid hormone receptor activity: experimental and molecular dynamics studies of Ile280 mutants // Journal of Molecular Biology. 2011. Vol. 412, no. 5. P. 882–893. doi: 10.1016/j.jmb.2011.04.014.
  9. Goglia F., Moreno M., Lanni A. Action of thyroid hormones at the cellular level: the mitochondrial target // FEBS Letters. 1999. Vol. 452, no. 3. P. 115–120. doi: 10.1016/S0014-5793(99)00642-0.
  10. Гарипова М.И., Федяев В.В., Фархутдинов Р.Г., Сотникова Ю.М. Выявление соединения, антигеноподобного трийодтиронину, в клетках высших растений // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2020. Т. 10. N 4. С. 639–646. doi: 10.21285/2227-2925-2020-10-4-639-646. EDN: CMWQLU.
  11. Рахманкулова З.Ф., Федяев В.В., Подашевка О.А., Усманов И.Ю. Альтернативные пути дыхания и вторичный метаболизм у растений с разными типами адаптивных стратегий при дефиците элементов минерального питания // Физиология растений. 2003. Т. 50. N 2. С. 231–237. EDN: OOULIH.
  12. Wang F., Xing J. Classification of thyroid hormone receptor agonists and antagonists using statistical learning approaches // Molecular Diversity. 2019. Vol. 23. P. 85–92. doi: 10.1007/s11030-018-9857-9.
  13. Chiellini G., Nguyen N.-H., Apriletti J.W., Baxter J.D., Scanlan T.S. Synthesis and biological activity of novel thyroid hormone analogues: 5’-aryl substituted GC-1 derivatives // Bioorganic & Medical Chemistry. 2002. Vol. 10, no. 2. P. 333–346. doi: 10.1016/s0968-0896(01)00284-x.
  14. Lim W., Nguyen N.-H., Yang H.Y., Scanlan T.S., Furlow J.D. A thyroid hormone antagonist that inhibits thyroid hormone action in vivo // Journal of Biological Chemistry. 2002. Vol. 277, no. 38. P. 35664–35670. doi: 10.1074/jbc.M205608200.
  15. Yoshihara H.A.I., Apriletti J.W., Baxter J.D., Scanlan T.S. A designed antagonist of the thyroid hormone receptor // Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 2001. Vol. 11, no. 21. P. 2821–2825. doi: 10.1016/s0960-894x(01)00521-2.
  16. Lima S.T.C., Merrigan T.L., Rodrigues E.D. Synthetic and plant derived thyroid hormone analogs // Thyroid and parathyroid diseases – new insights into some old and some new issues / ed. L.S. Ward. In Tech, 2012. P. 221–235. doi: 10.5772/35134.
  17. Gupta A., Wamankar S., Gidwani B., Kaur C.D. Herbal drugs for thyroid treatment // International Journal of Pharmacy and Biological Sciences. 2016. Vol. 6, no. 1. P. 62–70.
  18. Mondal S., Mugesh G. Novel thyroid hormone analogues, enzyme inhibitors and mimetics, and their action // Molecular and Cellular Endocrinology. 2017. Vol. 458. P. 91–104. doi: 10.1016/j.mce.2017.04.006.
  19. Reis L.T.C., da Silva M.R.D., Costa S.L., Velozo E.D.S., Batista R., da Cunha Lima S.T. Estrogen and thyroid hormone receptor activation by medicinal plants from Bahia, Brazil // Medicines. 2018. Vol. 5, no. 1. P. 8. doi: 10.3390/medicines5010008.
  20. Hughes C.L. Phytochemical mimicry of reproductive hormones and modulation of herbivore fertility by phytoestrogens // Environmental Health Perspectives. 1988. Vol. 78. P. 171–174. doi: 10.1289/ehp.8878171.
  21. Гуссаковский Е.Е., Бабаев Т.А., Туракулов Я.Х. Простой спектрофотометрический метод количественного определения остатков иодаминокислот в иодированных белках // Биоорганическая химия. 1980. Т. 6. N 1. С. 46–50.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».