The kinetic and thermodynomic charocterization of human mutant The kinetic and thermodynamic characterization of human carnitine palmitoyltransferase-II (CPT-II)

CPT ll ist ein wichtiges Enzym für den lransport von langkettigen Fettsäuren in die Mitochondrien, wo diese dann unter Energiegewinn abgebaut werden. Der Mangel dieses Enzyms ist die häufigste autosomal-rezessiv vererbte Krankheit des Fettsäu-restoffwechsels. Drei Formen dieser Erkrankung sind beschrieben:
(i) Die letale Form, die in der Regel bereits im Neugeborenenalter zum Tod führt,( ii) die schwere hepatische Form, die sich im Neugeborenen- und Kleinkindalter mani-festiert und (iii) die häufigste adulte muskuläre Form. Auslösende Faktoren sind Fie-ber, Fasten, prolongierte körperliche Aktivität, lnfektionen oder Kälte. Diese Trigger-faktoren können zu Symptomen wie Muskelschmerz und Krämpfen, sowie Myoglobinurie, die in Extremfällen zum akuten Nierenversagen führen kann.
Der Austausch der Aminosäure Serin 113 gegen Leucin (p.S113L)im cpt2 Gen ist die häufigste Mutation, die in etwa 90 % der europäischen Fälle eines CPT-Il-Mangels mit muskulärem Phänotyp zumindest auf einem Allel gefunden wird.
ln unseren früheren Studien wurden die humanen CPT ll Enzyme (Wildtyp und Variante 51131) rekombinant hergestellt und biochemisch charakterisiert. Die Variante S1131 zeigte bei der Aktivitätsmessung ähnliche Werte wie der Wildtyp. Die Variante zeigte jedoch eine abnorme Regulierung durch lnhibitoren, sowie eine verminderte Thermostabilität bei 40 "C, welche die Fieber-Situation im Körper simuliert. Außerdem konnten wir zeigen, daß Acyl-Carnitine mit einer Kettenlänge von > 10 C-Atomen das thermolabile Enzym stabilisieren konnten.
lm vorliegenden Projekt sollen zwei weitere Mutationen der muskulären Form (p.P5OH und p.Y479F) sowie eine Mutation der lethalen neonatalen Form (p.P2271) charakterisiert werden. Dies soll zum pathogenetischen Verständnis der unterschiedlichen klinischen Formen beitragen und die Suche nach Möglichkeiten für eine mögliche präventive Therapie bei Patienten mit den verschiedenen Formen des CPT ll-Mangel erleichtern.