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Abteilung Umwelttoxikologie
GST-basierte Biotransformation in Fischen
Die frühen Lebensstadien und Zelllinien des Zebrabärblings (Englisch: zebrafish; Danio rerio) sind als alternative Modelle für Toxizitätstests zur Untersuchung bioaktiver Verbindungen etabliert, sowohl in der Umwelttoxikologie als auch in der Humantoxikologie, wobei letzteres dank ihrer hohen genetischen Homologie zum Menschen möglich ist. Um jedoch die Zuverlässigkeit der mit diesen Modellsystemen durchgeführten Toxizitätsbewertung weiter zu verbessern, muss ihre Biotransformationskapazität besser verstanden werden.
Ein wichtiger Biotransformationspfad ist der Mercaptursäure Pfad, der an der Entgiftung elektrophiler Substanzen beteiligt ist. Bei einigen Substanzen kann dieser Pfad auch zu einer Aktivierung führen. Der erste Schritt im Mercaptursäure Pfad ist die Konjugation des Elektrophils mit Glutathion (GSH), die durch Glutathion-S-Transferase (GST) Enzymen katalysiert wird. Das Konjugat wird dann in das ausscheidbare Mercapturat umgewandelt. Unsere Arbeiten an Zebrafischembryonen sowie an der embryonalen Zelllinie PAC2 haben bestätigt, dass der Mercaptursäure Pfad in beiden Modellen funktionell ist, da wir die Expression eines breiten Repertoires an zytosolischen GSTs auf Proteinebene nachweisen und die Bildung der Biotransformationsprodukte innerhalb des Mercaptursäure Pfads unter Exposition gegenüber des Modellelektrophils CDNB demonstrieren konnten (beschrieben in den Publikationen von Tierbach et al.)
Derzeit arbeitet Veysel Demir mit den PAC2-Zellen des Zebrafisches, um zu untersuchen, ob die Expression von GST-Proteinen durch die Exposition gegenüber ihren Substraten reguliert wird. Sein Ziel ist es, die Folgen der Exposition gegenüber chemischen Mischungen, die diese Substanzen enthalten, besser zu verstehen.
Publikationen
Finanzierung
Eawag (2017-2020)
SNF (2022), Scholars at Risk grant to V. Demir