Cell-free Myeloperoxidase/$H_2O_3$/Chloride System에서 Singlet Oxygen이 관여한다는 실험적 증거

Evidence for Singlet Oxygen Involvement in Cell-free Myeloperoxidase/$H_2O_2$/ Chloride Sytem: Exclusion of Hydroxyl Radical Involvement

인체 백혈구에서 추출한 myeloperoxidase(MPO)에 의한 NADH산화 및 methional에서의 ethylene 생성을 관찰하여 cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ system에서 관여하는 oxygen metabolites가 무엇인지를 규명하기 위하여 본 실험을 수행하였다. 1) NADH는 MPO/$H_2O_2/Cl^-$에 의하여 산화됨을 확인하였다. 즉 MPO, $H_2O_2$ 및 $Cl^-$가 존재하는 medium에서 NADH의 산화는 azide와 catalase에 의하여, 그리고 medium에서 $Cl^-$를 제거하였을 때 완전히 제거되었다. 2) 이와같은 MPO/$H_2O_2/Cl^-$에 의한 NADH산화는 $^1O_2$ 제거물질인 1,4-diazabicyclo(2,2,2) octane(DABCO)에 의하여 완전히 억제 되었으나 $OH{\cdot}$의 제거물질인 mannitol, benzoate, formate 및 methanol에 의해서는 영향을 받지 아니하였다. 3) 또한 methinal을 MPO/$H_2O_2/Cl^-$으로 처리하였을 때는 ethylene이 전혀 검출되지 아니하였으나 기타 $OH{\cdot}$을 생성할 것으로 알려진 산화계인 xanthine/xanthine oxidase 및 $Ca^{++}-H_2O_2$에 의해서는 현저한 ethylene생성을 관찰하였다. 이상의 결과는 Cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ 산화계에서는 $^1O_2$이 산화반응에 관여하는 주된 산소 대사물이며 $OH{\cdot}$은 생성되지 아니함을 알 수 있었다.

The present study was performed to determine oxygen metabolites involved in cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ system by observing the effects of their scavengers on NADH oxidation and ethylene production from methional by the action of MPO prepared from human leukocytes. It was clearly demonstrated that NADH was oxidized by the cell-free MPO/$H_2O_2/Cl^-$ system as evidenced by complete inhibition of the oxidation of the substrate in the presence of eiher azide or catalase, or by omitting $Cl^-$. The MPO-mediated oxidation of NADH was completely abolished by a $^1O_2$ quencher, DABCO but not by $OH{\cdot}$ scavengers, mannitol, benzoate, formate and methanol. In ethylene assay, no ethylene was detected from methional in the MPO/$H_2O_2/Cl^-$ system with evident production of the gas by xanthine-oxidase and $Cu^{++}-H_2O_2$ systems which are suggested to generate $OH{\cdot}$. From the results obtained, it is concluded that $^1O_2$ is a major mediator with exclusion of $OH{\cdot}$ involvement in the cell-free MPO-mediated oxidation.