Isolierung eines Prodrug-reduzierenden Enzymsystems aus der Schweineniere

Holtkamp, Dirk

Stark basische Verbindungen mit Amidin- und Guanidinstruktur liegen unter physiologischen Bedingungen überwiegend protoniert vor. Enthalten Arzneistoffe solche funktionelle Gruppen, werden sie schlecht im Gastrointestinaltrakt resorbiert. Die Herabsetzung dieser starken Basizität ist durch die N-Hydroxylierung des Amidins oder Guanidins möglich, wodurch die Verbindung resorbierbar wird. Nach Resorption findet die N-Reduktion durch Mikrosomen und Mitochondrien hepatisch und extrahepatisch statt. Die Kenntnis der an der N-Reduktion beteiligten Enzyme ist hilfreich zur Risikoabschätzung von unerwünschten Wirkungen der resorbierten Substanzen. Mit spezifischen Inhibitoren wurde die Beteiligung von Cytochrom b5 und NADH Cytochrom b5 Reduktase am N-reduzierenden Enzymsystem sowohl in den Mikrosomen als auch in den Mitochondrien der Schweineniere demonstriert. Ferner konnte mit den Mikrosomen gezeigt werden, dass die Beteiligung eines Cytochrom P450 Isoenzyms an dieser Reaktion in der Schweineniere auszuschließen ist. Dafür konnte die Beteiligung eines Molybdäncofaktor-bindenden Enzyms gezeigt werden. Im Zuge dieser Studien konnte in den Mikrosomen ein hoher Anteil der äußeren mitochondrialen Membran als Verunreinigung demonstriert werden. Das Vorkommen des Enzymsystems ist somit vermutlich nicht auf die Mikrosomen zurückzuführen. Deshalb wurden Mitochondrien der Schweineniere bezüglich dieses Enzymsystems untersucht. Das Enzymsystem konnte auf der äußeren mitochondrialen Membran lokalisiert werden. Die Auftrennung der äußeren mitochondrialen Membran mit einem Anionenaustauscher führte zu einem Enzym, welches zusammen mit Cytochrom b5 und NADH Cytochrom b5 Reduktase die N-hydroxylierte Verbindung Benzamidoxim reduziert. Das gereinigte Enzym der Schweinenierenmitochondrien konnte als Molybdäncofaktor-bindendes Enzym identifiziert werden.

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Holtkamp, Dirk: Isolierung eines Prodrug-reduzierenden Enzymsystems aus der Schweineniere.

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