Abstrakt

Enzymkinetikstudien der Nukleosid-Diphosphat-Kinase in menschlichen Erythrozyten und Häufigkeitsverteilung bei gesunden Probanden und Transplantatempfängern in der chinesischen Han-Bevölkerung

Rufei Shen, Chunxiao Yang, Xiaomei Luo, Tingyu Yang, Jiali Zhou, Yani Liu, Shaojun Shi*

Nukleosid-Diphosphat-Kinase (NDPK) ist als Housekeeping-Protein an verschiedenen molekularen Prozessen beteiligt, darunter Signalübertragung sowie Energie- und Arzneimittelstoffwechsel. Das Hauptziel bestand darin, die NDPK-Kinetik in menschlichen Erythrozyten zu untersuchen und die Häufigkeitsverteilung der NDPK-Aktivitätsniveaus bei gesunden chinesischen Probanden und Transplantatempfängern zu überwachen. METHODEN: Die NDPK-Aktivität in Erythrozyten wurde mittels einer validierten Ionenpaar-Hochleistungsflüssigchromatogramm-Methode festgestellt. NDPK-Kinetikstudien wurden systematisch durchgeführt. Die NDPK-Aktivitätsniveaus wurden bei 500 gesunden Probanden sowie 250 Nieren- und 250 Lebertransplantationsempfängern der chinesischen Han-Bevölkerung bestimmt. ERGEBNISSE: Studien zur thermischen und pH-Stabilität zeigten, dass NDPK bei einer Temperatur von 30 - 45 °C und einem pH-Wert von 6,0 - 9,0 relativ stabil ist. In einer Substratabhängigkeitsstudie nahmen die scheinbare Michaelis-Menten-Konstante (Km) und die maximale Geschwindigkeit der enzymatischen Reaktion (Vmax) mit der Substratkonzentration zu. Währenddessen sank in einer Produkthemmungsstudie mit zunehmender dATP-Konzentration der Vmax von dADP bei konstantem Km und der Km von dGTP stieg bei konstantem Vmax. Die NDPK-Aktivitätsniveaus zeigten eine 7-fache Variabilität und waren nicht in allen Gruppen normal verteilt. Die NDPK-Aktivitätsniveaus waren in der Transplantationsgruppe signifikant (P<0,05) höher als in der gesunden Gruppe. Darüber hinaus wurden bei Lebertransplantationsempfängern viel höhere NDPK-Aktivitätsniveaus (P<0,001) als bei Nierentransplantationsempfängern festgestellt. SCHLUSSFOLGERUNGEN: NDPK-Kinetikstudien deuteten auf eine Substratabhängigkeit von NDPK und einen „Ping-Pong“-Mechanismus zur Produktionshemmung hin. In der Untersuchungspopulation zeigten sich schiefe Verteilungen der NDPK-Aktivitätsniveaus. Die Transplantationsempfänger wiesen im Vergleich zu gesunden Probanden höhere NDPK-Aktivitätsniveaus auf.