Нарушение меланогенеза ведёт к развитию ряда патологий, включая витилиго. Тетрагидробиоптерин (H4Bip) в качестве кофермента фенилаланингидроксилазы участвует в окислении фенилаланина в тирозин (предшественник меланина). H4Bip легко окисляется кислородом in vivo и in vitro . При витилиго наблюдается трёх-пятикратный de-novo синтез, его избыток и последующее автоокисление рассматриваются в качестве важных факторов в патогенезе витилиго. Мы показали, что птериновые продукты автоокисления (дигидроптерин (H2Ptr), дигидроксантоптерин, птерин) преобладают над биоптериновыми продуктами (дигидробиоптерин (H2Bip), биоптерин). Показали, что ультрафиолетовое (УФ) излучение ускоряет автоокисление H4Bip в присутствии окисленных производных, служащих фотосенсибилизаторами. Фотосенсибилизированное окисление H4Bip может вносить вклад в патогенез витилиго. Установили, что основной отличительной чертой фотоокисления H4Bip от его автоокисления является образование димеров дигидроптерина (H2Ptr)2 и дигидробиоптерина (H2Bip)2. Используя в качестве источников УФ излучения ксеноновые лампы и УФ перестраиваемые лазеры, в работе изучены зависимости реакции фотодимеризации от длины волны и интенсивности излучения. Показано, что облучение УФ лазером более эффективно по сравнению с облучением ксеноновой лампой. Установлено, что наибольшее количество димеров образуется при облучении раствора H4Bip излучением с длинами волн 308-312 нм. Полученные данные обсуждены в контексте УФ-В узкополосной фототерапии витилиго.
тетрагидробиоптерин, УФ облучение, автоокисление тетрагидробиоптерина, фотоокисление тетрагидробиоптерина, азациклобутановые димеры, фототерапия витилиго
1. Kaufman S. The structure of the phenylalanine-hydroxylation cofactor. Proc. Natl Acad. Sci. USA, 1963, vol. 50, p. 1085-1093.
2. Davis M.D., Kaufman S., Milstein S. The auto-oxidation of tetrahydrobiopterin. Eur. J. Biochem., 1988, vol. 173, pp. 345-351.
3. Schallreuter K.U., Wood J.M., Pittelkow M.R., Gutlich M., Lemke K.R., Rödl W., Swanson N.N., Hitzemann K., Ziegler I. Regulation of melanin biosynthesis in the human epidermis by tetrahydrobiopterin. Science, 1994, vol. 263, pp. 1444-1446.
4. Schallreuter K.U., Moore J., Wood J.M., Beazley W.D., Peters E.M.J., Marles L.K., Behrens-Williams S.C., Dummer R., Blau N., Thöny B. Epidermal H2O2 accumulation alters tetrahydrobiopterin (6BH4) recycling in vitiligo: identification of a general mechanism in regulation of all 6BH4-dependent processes? J. Invest. Dermatol., 2001, vol. 116, pp. 167-174.
5. Schallreuter K. U. in book Autoimmune Diseases of the Skin: Pathogenesis, Diagnosis, Management. Second edition. Vitiligo, New-York: Springer Wein, ed. M. Hertl, ch. 13, 2005, pp. 367-384.
6. Schallreuter K. U. in book Systems Biology of Free Radicals and Antioxidants. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag, ed. I. Laher, 2014, pp. 3697-3736.
7. Wood J. M., Chavan B., Hafeez I., Schallreuter K. U., Regulation of tyrosinase by tetrahydropteridines and H2O2. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2004, vol. 325, pp. 1412-1417.
8. Nishikimi M. The generation of superoxide anion in the reaction of tetrahydropteridines with molecular oxygen. Arch. Biochem.Biophys., 1975, vol. 166, pp. 273-279.
9. Kirsch M., Korth H-G., Stenert V., Sustmann R., de Groot H. The autoxidation of tetrahydrobiopterin revisited. J. Biol. Chem., 2003, vol. 278, pp. 24481-24490.
10. Blair J. A., Pearson A. J. Kinetics and mechanism of the autoxidation of the 2-amino-4-hydroxy-5,6,7,8-tetrahydropteridines. J. Chem. Soc. Perkin. Trans,. 2, 1974, vol. 2, pp. 80-88.
11. Buglak A. A., Telegina T. A., Lyudnikova T. A., Vechtomova Y. L., Kritsky M. S. Photooxidation of tetrahydrobiopterin under UV-irradiation: posible pathways and mechanisms. Photochem. Photobiol., 2014, vol. 90, pp. 1017-1026.
12. Telegina T.A., Lyudnikova T.A., Buglak A.A., Vechtomova Y.L., Biryukov M. V., Demin V.V., Kritsky M.S. Transformation of 6-tetrahydrobiopterin in aqueous solutions under UV-irradiation. J. Photochem. Photobiol. A: Chem., 2018, vol. 354,pp. 155-162.
13. Buglak A. A., Telegina T. A., Kritsky M. S. A quantitative structure-property relationship (QSPR) study of singlet oxygen generation by pteridines. Photochem. Photobiol. Sci., 2016, vol. 15, pp. 801-811.
14. Vignoni M., Cabrerizo F. M., Lorente C., Claparols C., Oliveros E., Thomas A. H. Photochemistry of dihydrobiopterin in aqueous solution. Org. Biomol. Chem., 2010, vol. 8, pp. 800-810.
15. Vignoni M., Lorente C., Cabrerizo F. M., Erra-Balsells R., Oliveros E.,. Thomas A. H. Characterization and reactivity of photodimers of dihydroneopterin and dihydrobiopterin. Photochem. Photobiol. Sci., 2012, vol. 11, pp. 979-987.
16. Nizamutdinov A.S., Semashko V.V., Naumov A.K., Korableva S.L., Marisov M.A., Efimov V.N., Nurtdinova L.A. Characterization of Ce3+ and Yb3+ doped LiF-LuF3-YF3 solid solutions as new UV active media. Proc. SPIE,, 2011, vol. 7994, p. 79940H.
17. Nurtdinova L.A., Korableva S.L. Enhanced efficiency ultraviolet LiYXLu1-XF4:RE3+ (RE = Ce,Yb) laser. Las. Phys. Lett., 2014, vol. 11, p. 125807.
18. Rokos H., Beazley W. D., Schallreuter K. U. Oxidative stress in vitiligo: photo-oxidation of pterins produces H2O2 and pterin-6-carboxylic acid. Biochem. Biophys. Res. Commun., 2002, vol. 292, pp. 805-811.
19. Jain A., Mal J., Mehndiratta V., Chander R., Patra S. K. Study of oxidative stress in vitiligo. Indian J. Clin. Biochem., 2011, vol. 26, pp. 78-81.
20. Shimizu S., Shiota K., Yamamoto S., Miyasaka Y., Ishii M., Watabe T., Nishida M., Mori Y., Yamamoto T., Kiuchi Y. Hydrogen peroxide stimulates tetrahydrobiopterin synthesis through the induction of GTP-cyclohydrolase I and increases nitric oxide synthase activity in vascular endothelial cells. Free Radic. Biol. Med., 2003, vol. 34, pp. 1343-1352.
