Complex Interplay of Mercury and Arsenic with Sulfur and Selenium in Biological Systems
Notice bibliographique
Résumé
Mercury and arsenic compounds are hazardous, known for their extreme toxicity among heavy metals and metalloids, and prevalent in the environment with potential for human exposure. The magnitude and severity of the health issues they cause endanger the lives exposed to them. Therefore, a detailed molecular understanding of the complex interplay of arsenic and mercury with sulfur and selenium is crucial to discerning the mechanism behind the toxicity of arsenite and mercury compounds. While certain mercury and arsenic species are known to inhibit selenoenzymes, namely thioredoxin reductases (TrxRs), the molecular level interactions remain unexplored. To gain deeper insights into such interactions, this dissertation employed synchrotron X-ray absorption spectroscopy (XAS) alongside computational chemistry techniques to characterize the chemical coordination of arsenic and mercury in sulfur- and selenium-containing systems relevant to their toxicity. High-energy resolution fluorescence detected XAS (HERFD-XAS) and computational studies informed on the formation of various mercury-thiolate complexes, laying the groundwork for a deeper understanding of the toxic effects of mercury. Furthermore, the analysis of mercury-thiol interactions prompted additional studies of the oxidation process of the thiols themselves. To achieve this, a stopped-flow reaction system was introduced which can be used to examine a wide range of relevant thiol-containing reaction processes. The initial results from this system showcase the complexity of the oxidation of glutathione with hydrogen peroxide. Extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) together with density functional theory (DFT) studies of TrxR1 interacting with methylmercury and inorganic mercury provided detailed structural characterization of the modes of mercury coordination in selenoenzymes, informing on toxic effects. The same approach was instrumental in investigating TrxR1 binding to arsenite, the active compound of the chemotherapy drug Trisenox. The binding of mercury and arsenic to selenium from TrxR1 highlights the susceptibility of selenium as a target for these toxic compounds. This dissertation presents compelling evidence on the involvement of biological thiols and TrxR1 in mercury toxicity, while also identifying TrxR1 as targets for arsenite. Overall, this research lays the foundation for a deeper understanding of mercury toxicity and the development of future anticancer drugs based on less toxic alternatives to arsenite, focusing on TrxRs.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».