článek prof. Stiborové

je ûelezo pentakoordinovanÈ
51,52
,
proxim·lnÌm ligandem je dusÌk histidylovÈho zbytku protei-
novÈ molekuly. Po reakci s H
2
O
2
vznik· ferrylporfyrinov˝
O
2
–
O
2
–
Chem. Listy 95,212 ñ 222 (2001) Refer·ty
218
π-kation radik·l (slouËenina I),ve kterÈm je na mÌstÏ öestÈho
ligandu v·z·n aktivovan˝ kyslÌk. Vzhledem k tomu,ûe ûelezo
v oxidaËnÌm ËÌsle pÏt (V) nenÌ st·lÈ,vyskytuje se ve slouËeni-
nÏ I i ES v oxidaËnÌm ËÌsle Ëty¯i (IV) a chybÏjÌcÌ ekvivalent je
p¯Ìtomn˝ buÔ na hemu (v p¯ÌpadÏ slouËeniny I) nebo na
aminokyselinovÈm zbytku proteinu,nejËastÏji Trp a Tyr (v p¯Ì-
padÏ slouËeniny ES).
ReakcÌ slouËeninyI(p¯ÌpadnÏ ES) se substr·tem (donorem
elektron˘) vznik· slouËenina II (cit.
74,75
) a radik·l substr·tu.
TÌmto elektronem se doplnÌ deficit na porfyrinovÈm skeletu
nebo na aminokyselinovÈm zbytku. Bylo zjiötÏno,ûe slouËe-
nina I oxiduje substr·t 10ñ100◊ rychleji neû slouËenina II
(cit.
79
). Cyklus se uzavÌr· reakcÌ slouËeniny II s dalöÌ moleku-
lou substr·tu,p¯iËemû se obnovÌ peroxidasa v z·kladnÌm,
nativnÌm stavu (obr. 3).
Radik·ly vzniklÈ jednoelektronovou oxidacÌ substr·tu pak
mohou reagovat buÔ za vzniku polymeraËnÌch nebo oxidaË-
nÌch produkt˘:
2 AHï → AHñAH
2 AHï → AñA + H
2
2 AHï → A + AH
2
Peroxidasov˝ cyklus odpovÌd· modifikovanÈmu ping-pon-
govÈmu mechanismu,kterÈho se ˙ËastnÌ dvÏ molekuly reduk-
ËnÌho a jedna molekula oxidaËnÌho substr·tu. Oxidace sub-
str·tu (AH
2
) peroxidasami je zprost¯edkov·na dvÏma jedno-
elektronov˝mi p¯enosy. ExistujÌ vöak v˝jimky. Bylo totiû
zjiötÏno,ûe nap¯. jodidy jsou oxidov·ny slouËeninou Ithyroid-
peroxidasy reakcÌ p¯en·öejÌcÌ dva elektrony. V tomto p¯ÌpadÏ
nenÌ slouËenina II intermedi·tem reakce. PodobnÏ mohou b˝t
oxidov·ny i aromatickÈ sulfidy na sulfoxidy. Stabilita slou-
Ëeniny I z·visÌ na koncentraci H
2
O
2
. V nep¯Ìtomnosti re-
dukËnÌho substr·tu je peroxidasa velk˝m mnoûstvÌm peroxidu
degradov·na.
Obr. 3.ReakËnÌmechanismusperoxidasy za˙ËastiH
2
O
2
Obr. 4. ReakcevznikuslouËeninyIII za p¯ÌtomnostiO
2
Obr. 5.VzniksuperoxidovÈhoanionradik·lureakcÌradik·lusky-
slÌkem
HH
Fe
III
Fe
IV
AH
ï
AH
2
H O + AH
2
ï
H
N
N
H
O
H
N
AH
2
O
H
O
H
O
H
N
N
+
N
N
N
N
nativnÌ peroxidasa
N
N
+ï
N
N
N
His170
N
His170
O
I
N
His170
N
N
N
O
Fe
IV
II
heterolytickÈ
ötÏpenÌ
vazby OñO
ñ
Fe
III
Fe
IV
AH
ï
AH
2
H O + AH
2
ï
N
N
O
ï
N
A + H O
2
O
ñï
redukovan· forma
peroxidasy
O
N
N
N
N
N
nativnÌ peroxidasa
N
N
N
N
N
His170
N
His170
O
ï
III
N
His170
N
N
N
O
2
Fe
II
II
AH
2
ñï
O
2
AH
2
A + H O
2
N
His170
N
His170
N
Fe
II
O
N
N
N
N
Fe
III
AH
2
Fe
III
Fe
IV
AH
ï
AH
2
H O + AH
2
ï
N
N
N
O
O
N
N
N
N
N
nativnÌ peroxidasa
N
N
N
N
N
His170
N
His170
I
N
His170
O
2
Fe
IV
II
AH
2
A
HO
2
HO
22
ï
HO
2
AH
ï
AH
2
Chem. Listy 95,212 ñ 222 (2001) Refer·ty
219
NÏkterÈ slouËeniny mohou b˝t oxidov·ny peroxidasou
i v nep¯Ìtomnosti peroxidu. Jedn· se nap¯. o hydrochinony,
naftochinony a kyselinu indolyloctovou
80,81
. Moûn˝ mecha-
nismus reakcÌ je zn·zornÏn na obr·zku 4. P¯edpokl·d· se
participace slouËeniny III.
Reakce,p¯i kter˝ch se vyuûÌv· H
2
O
2
iO
2
jsou zdrojem
¯etÏzov˝ch reakcÌ. Radik·ly vzniklÈ z donor˘ elektron˘ jed-
noelektronovou oxidacÌ za p¯Ìtomnosti H
2
O
2
jsou nestabilnÌ
a je-li p¯Ìtomen kyslÌk,reagujÌ s nÌm. Tato reakce n·slednÏ
generuje superoxidov˝ anionradik·l,kter˝ s·m oxiduje jinÈ
molekuly donor˘ elektron˘. Uveden˝m zp˘sobem jsou zaha-
jov·ny ¯etÏzovÈ reakce voln˝ch radik·l˘ (obr. 5). Nap¯Ìklad
oxidace NADH na NAD
+
m˘ûe probÌhat touto cestou,p¯iËemû
enzymov· oxidace NADH je daleko mÈnÏ efektivnÌ neû radi-
k·lovÈ ¯etÏzovÈ procesy. Vznikl˝ radik·l (NADï) redukuje O
2
na ï za vzniku NAD
+
,n·sleduje jednoelektronov· oxidace
dalöÌ molekuly NADH pomocÌ ï za vzniku NADï a cel˝
cyklus se opakuje
82
.
O peroxidas·ch (konkrÈtnÏ nap¯. HRP) je zn·mo,ûe za
p¯Ìtomnosti H
2
O
2
iO
2
katalyzujÌ takÈ reakce,p¯i nichû doch·zÌ
k inkorporaci kyslÌku do molekuly substr·tu (hydroxylaËnÌ
a oxygenaËnÌ reakce). NÏkterÈ takovÈ reakce vyûadujÌ p¯Ìtom-
nost kosubstr·tu,p¯iËemû zahrnujÌ jednoelektronovou oxidaci
tohoto kosubstr·tu na radik·l. Ten pak reaguje s biatomickou
molekulu kyslÌku za tvorby peroxylovÈho radik·lu (ROOï),
jenû je zodpovÏdn˝ za inkorporaci kyslÌku do molekuly sub-
str·tu
83,84
. HRP takÈ katalyzuje nÏkterÈ reakce typickÈ pro
cytochrom P450 (nap¯. N-dealkylace,hydroxylace benzylme-
thylenovÈ skupiny). Ve vÏtöinÏ tÏchto p¯Ìpad˘ nenÌ zdrojem
inkorporovanÈho atomu kyslÌku peroxid vodÌku ani moleku-
l·rnÌ kyslÌk. P¯edpokl·d· se,ûe pro takovÈ reakce je jako zdroj
kyslÌku vyuûÌv·na molekula vody
85
.
2.2. V˝znam cytochrom˘ P450
a peroxidas v oxidaci xenobiotik
v rostlin·ch
P¯esn· funkce a ˙Ëinnost rostlinn˝ch peroxidas a cytochro-
m˘ P450 v prvÈ f·zi biotransformace xenobiotik nenÌ dosud
zcela jasn·. Je st·le otev¯enou ot·zkou,zda za oxidaËnÌ reakce
v rostlin·ch zodpovÌdajÌ p¯edevöÌm cytochromy P450,podob-
nÏ jako u ûivoËich˘,nebo hrajÌ v oxidaci xenobiotik majoritnÌ
˙lohu peroxidasy
34ñ36,86ñ88
.
Po srovn·nÌ metabolismu benzo[a]pyrenu rostlinn˝mi mi-
krosom·lnÌmi enzymy a peroxidasami byla jiû v roce 1991
vyslovena hypotÈza o majoritnÌ ˙loze peroxidas p¯i transfor-
maci tohoto a eventu·lnÏ i dalöÌch xenobiotik v rostlin·ch
34
.
HypotÈza byla zaloûena na nÏkolika faktech. ReakËnÌ i sub-
str·tov· specifita rostlinn˝ch peroxidas v˘Ëi slouËenin·m,
kterÈ jsou pro rostliny xenobiotiky,jsou velice öirokÈ. Naopak
membr·nov˝ systÈm rostlinn˝ch cytochrom˘ P450 vykazuje
uûöÌ substr·tovou specifitu. Cytochromy P450 se vyskytujÌ
pouze v mikrosom·lnÌ bunÏËnÈ frakci,a navÌc ve velmi nÌz-
k˝ch koncentracÌch. Naproti tomu se peroxidasy nach·zejÌ ve
vöech Ë·stech rostliny a v daleko vyööÌch koncentracÌch. Jsou
p¯Ìtomny v intracelul·rnÌm i extracelul·rnÌm prostoru a jsou
dokonce Ëasto transportov·ny i do mÌsta p˘sobenÌ. Afinita
rostlinn˝ch peroxidas k exogennÌm substr·t˘m je vysok·. P¯i
studiu metabolismu xenobiotik rostlinn˝mi systÈmy byla po-
zorov·na vÏtöÌ podobnost metabolit˘ nÏkolika xenobiotik
(nap¯. pr·vÏ uvedenÈho benzo[a]pyrenu) invivo s metabolity
vytvo¯en˝miinvitroperoxidasami neû s produkty cytochromu
P450 (cit.
34
).
Zda-li skuteËnost odpovÌd· uvedenÈmu hypotetickÈmu
p¯edpokladu nenÌ vöak dosud experiment·lnÏ dostateËnÏ ovÏ-
¯eno. HypotÈza byla podpo¯ena nap¯. v˝sledky zjiötÏn˝mi
v naöÌ laborato¯i. Jedn· se o n·lez,ûe aktivita peroxidas rost-
linn˝ch bunÏk v tk·Úov˝ch kultur·ch koreluje se schopnostÌ
oxidovat polychlorovanÈ bifenyly (PCB) (cit.
63
). V˝sledky
je vöak nutnÈ doplnit poznatky o obsahu a aktivitÏ cytochro-
m˘ P450 v uveden˝ch tk·Úov˝ch kultur·ch a jejich vzta-
hu k degradaci PCB a o pozn·nÌ oxidace tÏchto l·tek izolo-
van˝mi enzymy in vitro. Situace v rostlinn˝ch buÚk·ch je
z¯ejmÏ daleko sloûitÏjöÌ. DalöÌ nejnovÏjöÌ poznatky totiû na-
opak prokazujÌ,ûe za oxidaci jin˝ch xenobiotik (N-nitrosami-
n˘ a azobarviva Sudanu I) jsou v rostlinn˝ch mikrosomech
zodpovÏdnÈ p¯edevöÌm cytochromy P450 (cit.
36
). Tato studie
tedy naopak svÏdËÌ o vÏtöÌm v˝znamu rostlinn˝ch cytochrom˘
P450.
Pro vysvÏtlenÌ p¯esnÈ ˙lohy peroxidas a cytochrom˘ P450
v metabolismu endogennÌch a exogennÌch substr·t˘ u rostlin
jsou tedy rozhodnÏ nutnÈ dalöÌ studie
16
. NezodpovÏzenÈ ot·z-
ky se t˝kajÌ p¯edevöÌm p¯esnÈ substr·tovÈ specifity izolova-
n˝ch cytochrom˘ P450 a izolovan˝ch rostlinn˝ch peroxidas
a srovn·nÌ metabolismu nÏkolika dalöÌch typ˘ xenobiotik in
vivo s konverzÌ tÏchto slouËenin izolovan˝mi rostlinn˝mi
enzymy in vitro. Jedn· se o studium ˙lohy pr·vÏ uveden˝ch
dvou hemov˝ch enzym˘ (cytochrom˘ P450 a peroxidas) rost-
lin,a to p¯i biotransformaci vybran˝ch typ˘ xenobiotik; i)vy-
soce toxick˝ch (karcinogennÌch) slouËenin a ii) rekalcitrant-
nÌch chemik·liÌ,kterÈ pat¯Ì mezi tÏûko odbouratelnÈ residu·lnÌ
kontaminanty ve sloûk·ch ûivotnÌho prost¯edÌ.
3. Z·vÏr
Pozn·nÌ ˙lohy rostlinn˝ch enzym˘ (cytochrom˘ P450 a pe-
roxidas) p¯i p¯emÏnÏ r˘zn˝ch typ˘ chemick˝ch slouËenin in
vitro,zapojenÌ tÏchto enzym˘ do metabolismu cizorod˝ch
l·tek v rostlinn˝ch buÚk·ch invivo a urËenÌ metabolit˘ tÏchto
reakcÌ a jejich potenci·lnÌ toxicity,je d˘leûitÈ nejen pro z·-
kladnÌ v˝zkum,ale je v˝znamnÈ i z praktickÈho hlediska. Je
totiû moûnÈ do budoucna poËÌtat s vyuûitÌm poznatk˘ z tÈto
oblasti p¯edevöÌm k odstraÚov·nÌ cizorod˝ch l·tek z rozliË-
n˝ch sloûek ûivotnÌho prost¯edÌ. Bioremediace prost¯ednic-
tvÌm mikroorganism˘ je v dneönÌ dobÏ pouûÌv·na v öirokÈm
mϯÌtku v zahraniËÌ i v naöÌ republice. VyuûitÌ rostlin pro
podobnÈ ˙Ëely ñ fytoremediace ñ vöak zatÌm tak öirokÈ uplat-
nÏnÌ nenaöla,je vöak povaûov·na ze velice perspektivnÌ oblast
v˝zkumu i aplikace (cit.
91
). Je tomu tak proto,ûe metabolismus
cizorod˝ch l·tek v rostlin·ch nebyl zdaleka tak podrobnÏ
studov·n a vhodnÈ rostlinnÈ druhy tak ani nemohly b˝t pro
remediaci vybr·ny. Pozn·nÌ osudu xenobiotik p¯i jejich bio-
transformaci v rostlin·ch je tedy pro moûnost a urychlenÌ
praktickÈho vyuûitÌ rostlin a pop¯ÌpadÏ jejich enzymovÈho
apar·tu samotnÈho v remediaci nezbytnÈ.
Auto¯i dÏkujÌ za podporu GrantovÈ agentu¯e »R (grant
203/99/1628)andMinisterstvuökolstvÌ,ml·deûeatÏlov˝cho-
vy »R (grant VS96141).
O
2
–
O
2
–
Chem. Listy 95,212 ñ 222 (2001) Refer·ty
220
LITERATURA
1. Sandermann H.: TIBS 17,82 (1992).
2. Cunningham S. D.,Ow D. W.: Plant. Physiol. 110,715
(1996).
3. Sandermann H.: Pharmacogenetics 4,225 (1991).
4. Marrs K. A.: Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.
47,127 (1996).
5. Coleman J. O. D.,Blahe-Kalff M. M. A.,Davies T. G. E.:
Trends Plant Sci. 2,146 (1997).
6. Kreuz K.,Tommasini R.,Martinoia E.: Plant Physiol.
111,349 (1996).
7. Toungh Y.-P.S.,Hsieh T.S.,Tu C.P.D.: Proc. Natl. Acad.
Sci. U.S.A. 87,31 (1990).
8. La Roche S. D.,Leisinger T.: J. Bacteriol. 172,164
(1990).
9. Sariaslani F. S.: Crit. Rev. Biotechnol. 9,171 (1989).
10. Stiborov· M.,HudeËek J.,Hodek P.,Frei E.: Chem. Listy
93,229 (1999).
11. Anzenbacher P.,Dawson J. H.,Kitagawa T.: J. Mol.
Struct. 214,149 (1989).
12. Anzenbacher P.,HudeËek J.,Stiborov· M.,Larroque C.,
Lange R.,Heibel G.,Hildebrandt P.,v knize: Cytochrome
P-450. Biochemistry and Biophysics (Archakov A. I.,
Bachmanova G. I.,ed.),str. 1. INCO-TNC,Moscow
1992.
13. HudeËek J.,Baumruk V.,Anzenbacher P.,Munro A. W.:
Biochem. Biophys. Res. Commun. 243,811 (1998).
14. Coon M. J.,Ding X.,Pernecky S. J.,Vaz A.D.N.: FASEB
J. 6,669 (1992).
15. Hollenberg R. F.: FASEB J. 6,686 (1992).
16. He K.,Bornheim L. M.,Falick A. M.,Maltby D.,Yin H.,
Correia M. A.: Biochemistry 37,17448 (1998).
17. Nelson D. R.,Kamataki T.,Waxman D. J.,Guengerich
F. P.,Estabrook R. W.,Feyereisen R.,Gonzales F. J.,
Coon M. J., Gunsalus I. C., Gotoh O., Okada K., Nebert
D. W.: DNA Cell Biol. 12,1 (1993).
18. Spatzenegger M.,Jaeger W.: Drug Metab. Rev. 27,397
(1995).
19. Nebert D. W.,Nelson D. R.,Adesnik M.,Coon M. J.,
Esrabrook R. W.,Gonzales F. J.,Guengerich F. P.,Gun-
salus I. C.,Johnson E. F.,Kemper B.,Levin W.,Phillips
J. R.,Sato R.,Waterman M. R.: DNA Cell Biol. 8,1
(1989).
20. RiviÈre J. L.,Cabanne F.: Biochimie 69, 743 (1987).
21. Werck-Reichhardt D.: osobnÌ sdÏlenÌ.
22. Chapple C.: Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol.
493,311 (1998).
23. Moreland D. E.,Corbin F. T.,McFarland J. E.: Pestic.
Biochem. Physiol. 45,43 (1993).
24. Moreland D. E.,Corbin F. T.,McFarland J. E.: Pestic.
Biochem. Physiol. 47,206 (1994).
25. Bolwell P.,Bozak K.,Zimmerlin A.: Phytochemistry 37,
1491 (1997).
26. Frear D. S.: Drug Metabol. Drug Interact.12,329 (1995).
27. Thies F.,Backhaus T.,Bossmann B.,Grimme L. H.: Plant
Physiol. 112,361 (1996).
28. Durst F.,Benveniste I.: Handbook Exp. Pharmacol. 105,
293 (1993).
29. Durst F.,OíKeefe D. P.: Drug Metabol. Drug Interact. 12,
171 (1995).
30. Schuller M.: Crit. Rev. Plant Sci. 15,235 (1996).
31. Tijet N.,Helvig C.,Pinot F.,Le Bouaguin R.,Lesot A.,
Durst F.,Salaun J. P.,Benveniste I.: Biochem. J. 332,583
(1998).
32. Schalk M.,Batard Y.,Sever A.,Nedelkina S.,Durst F.,
Werck-Reichhardt D.: Biochemistry 36,15253 (1997).
33. Batard Y.,LeRet M.,Schalk M.,Robineau T.,Durst F.,
Werck-Reichhardt D.: Plant J. 14,111 (1998).
34. Stiborov· M.,Anzenbacher P.: Gen. Physiol. Biophys.
10,209 (1991).
35. Chiapella C.,Ysern P.,Riera J.,Llagostera M.: Mutat.
Res. 329,11 (1995).
36. Stiborov· M.,Schmeiser H. H.,Frei E.: Phytochemistry,
v tisku.
37. OíKeefe D. P.,Leto K. J.: Plant Physiol. 89,1141 (1989).
38. Bozak K. R.,OíKeefe D. P.,Christoffersen R. E.: Plant
Physiol. 100,1976 (1992).
39. Pierrel M. A.,Batard Y.,Kazmaier M.,Mignotte-Vieux
C.,Durst F.,Werck-Reichhardt D.: Eur. J. Biochem. 224,
835 (1994).
40. Urban P.,Werck-Reichhardt D.,Teutsch H. G.,Durst F.,
Regnier S.,Kazmaier M.,Pompon D.: Eur. J. Biochem.
222,8812 (1994).
41. Durst F.,Benveniste I.,Schalk M.,Werck-Reichhardt D.:
Methods Enzymol. 272,259 (1996).
42. Robineau T.,Batard Y.,Nedelkina S.,Cabello-Hurtado
F.,LeRet M.,Sorokine O.,Didierjan L.,Werck-Reich-
hardt D.: Plant Physiol. 118,1049 (1998).
43. Siminzsky B.,Corbin F. T.,Ward E. R.,Fleischmann T.
J.,Dewey R. E.: Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 96,1750
(1999).
44. HansÌkov· H.,Frei E.,Anzenbacher P.,Stiborov· M:
Gen. Physiol. Biophys. 13,149 (1994).
45. HansÌkov· H.,Frei E.,Schmeiser H. H.,Anzenbacher P.,
Stiborov· M: Plant Sci. 110,53 (1995).
46. Stiborov· M.,HansÌkov· H.: Collect. Czech. Chem.
Commun. 61,1689 (1996).
47. Meunier B.: Biochimie 69,3 (1987).
48. Stiborov· M.,Asfaw B.,Anzenbacher P.: FEBS Lett.
232,378 (1988).
49. Eling T. E.,Thompson D. C.,Foureman G. L.,Curtis J.
F.,Hughes M. F.: Annu. Rev. Pharmacol . Toxicol. 30,1
(1990).
50. Neidelman S. L.,Giegert J.,v knize: Biohalogenation.
Ellins Horwood Limited,London 1986.
51. Smulevich G.: Biochemistry 33,7398 (1994).
52. Smulevich G.,English A. M.,Martini A. R.,Marzocchi
M. P.: Biochemistry 30,772 (1991).
53. Hoyle M. C.: Plant Physiol. 60,787 (1977).
54. Borchert R.,Decedue C. J.: Plant Physiol. 62,794 (1978).
55. Fujiyama K.,Takemura H.,Shinmyo A.,Ohada H.,Ta-
kano M.: Gene 89,163 (1990).
56. Grison R.,Pilet P.: J. Plant Physiol. 37,1180 (1986).
57. Castillo F. J.,Penel C.,Grepin H.: Plant Physiol. 74,846
(1984).
58. Van Huystee R. S., Chibbar R. N.: Cur. Top. Biol. Med.
Res. 13,155 (1986).
59. Farel R. L.,Murtagh K. E.,Tien M.,Mosuch M. D.,Kirk
T. J.: Enzyme Microb. Technol. 11,322 (1989).
60. Field J. A.,Jong E.,Feijoo-Costa G.,Bont J. A. M.:
TIBTECH 11,44 (1993).
Chem. Listy 95,212 ñ 222 (2001) Refer·ty
221
61. KuËerov· P.,Pol·chov· L.,Macek T.,Burkhard J.,T¯Ìska
J.,Mackov· M.: Int. Biodeterior. Biodegrad. 42,250
(1998).
62. Vyas B. R. M.,Molitoris H. P.: Appl. Environ. Microbiol.
61,3919 (1995).
63. KuËerov· P.,Mackov· M.,Pol·chov· L.,Burkhard J.,
Demnerov· J.,Macek T.: Collect. Czech. Chem. Com-
mun. 64,1497 (1999).
64. Dec J.,Bollag J. M.: Biotechnol. Bioeng. 44,1132 (1994).
65. Nicell J. A.,Bewtra K.,Biswas N.,Taylor K. E.: Water
Res. 27,1629 (1993).
66. Klibanov A. M.,Morris E. D.: Enzyme Microbiol. Tech-
nol. 3,119 (1981).
67. Bollag J. M.,Shuttleworth K. L.,Auderson D. H.: Appl.
Environ. Microbiol. 54,3086 (1998).
68. Shannon M. J. R.,Bartha R.: Appl. Environ. Microbiol.
54,1719 (1988).
69. Klibanov A. M.,Tu T. M.,Scott K. P.: Science 221,259
(1983).
70. Gaspar J.,Penel C.,Greppin H.: Bull. Groupe Polyphe-
nols 23,259 (1986).
71. Nakamura M.,Yamaruki J.,Nahagava H.,Ohtaki S.: J.
Biol. Chem. 258,3878 (1983).
72. Dunford H. B.: Heme Peroxidases. Wiley-VCH,New
York 1999.
73. Stiborov· M.,Frei E.,Schmeiser H. H.,Wiessler M.:
Carcinogenesis 13,1221 (1992).
74. Aasa R.,Vangart T.,Dunford M.: Biochim. Biophys.
Acta 391,259 (1986).
75. Sitter A.,Recrekts C.,Terner J.: J. Biol. Chem. 260,7517
(1985).
76. Mauro J. K.: Biochemistry 27,6243 (1988).
77. Sivaraja M.,Goodin D. B.,Smith M.,Hoffmann B. M.:
Science 245,738 (1989).
78. Rodriguez-Lopez J. N.,Smith A. T.,Thorneley R. N.: J.
Biol. Chem. 272,389 (1997).
79. Hayashi Y.,Yanazaki J.: J. Biol. Chem. 254,9101 (1979).
80. Sukhybani A. A.,Khowaiter S. H.: Acta Chim. Hung 120,
93 (1985).
81. Duran N.,Brunet J.,Gallardo H.: Biochem. Educ. 12,173
(1984).
82. Yokota K.,Yamazaki J.: Biochemistry 16,1913 (1977).
83. Ortiz de Montellano P. R.,Grab L. A.: Biochemistry 26,
5310 (1987).
84. MacDonald J. D.,Dunford H. B.: Arch. Biochem. Bio-
phys. 272,185 (1989).
85. Anzenbacher P.,Niwa T.,Tolbert L. M.,Sirimanne S. R.,
Guengerich F. P.: Biochemistry 35,2511 (1996).
86. Gichner T.,Cabrera LÛpez G.,Wagner E. D.,Plewa M.
J.: Mutat. Res.306,165 (1994).
87. Gichner T.,Stavreva D. A.,»e¯ovsk· N.,Wagner E. D.,
Plewa M. J.: Mutat. Res.331,127 (1995)
88. Plewa M. J.,Wagner E. D.,Stavreva D. A.,Gichner T.:
Mutat. Res.350,163 (1996).
89. Macek T.,Mackov· M.,OËen·ökov· J.,Demnerov· K.,
Pazlarov· J.,K¯en V.,v knize: PlantPeroxidases (Obin-
ger C.,Burner U.,Ebermann R.,Penel C.,Grepin H.,ed.).
Univ. of Geneva, Geneva 1996.
90. Mackov· M.,Ferri E. N.,Demnerov· K.,Macek T.:
Chem. Listy 95,130 (2001).
91. Macek T.,Mackov· M.,K·ö J.: Biotechnol. Adv. 18 (1),
23 (2000).
92. Plewa M. J.,Wagner E. D.: Annu. Rev. Genet. 27,93
(1992).
L.Chrom·
a
,M.Mackov·
a
,T.Macek
b
,V.MartÌnek
c
,
andM.Stiborov·
c
(
a
DepartmentofBiochemistryandMicro-
biology,InstituteofChemicalTechnology, Prague,
b
Institute
ofOrganicChemistryandBiochemistry,AcademyofSciences
of theCzechRepublic,Prague,
c
DepartmentofBiochemistry,
Faculty of Natural Science, Charles University, Prague):
Plant CytochromesP450andPeroxidases andTheirRole
inDegradation of EnvironmentalContaminants
Transformation of various xenobiotics by plant cells usu-
ally proceeds in three phases: derivatization of the xenobiotic
to a more polar and reactive agent (phase 1),conjugation
(phase 2) and secondary conjugation (phase 3) with endoge-
nous molecules. The mixed-function oxidases with cytochro-
mes P450 as terminal oxidases and peroxidases belong to the
enzymes of phase 1. These enzymes,in addition to other
functions,probably play an important role in the metabolism
of xenobiotics in plants. The mechanisms of detoxification are
described.
Chem. Listy 95,212 ñ 222 (2001) Refer·ty
222