Charakterisierung der mikrosomalen Reduktion N-hydroxylierter Verbindungen

Kanzow, Stephanie

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den enzymatischen Grundlagen der mikrosomalen Reduktion stark basischer N-hydroxylierter Amidin- und Guanidin-Strukturen. Ein reduktiver Metabolismus von N-Aryl-N’-hydroxyguanidinen ist relevant, weil er ihre Einsetzbarkeit als neue potentielle NO-Donoren erheblich limitiert. Andererseits stellt er ein hochwirksames Prodrug Prinzip für stark basische funktionelle Gruppen dar, welches eine verbesserte orale Bioverfügbarkeit einer Vielzahl von Arzneistoffen mit Guanidinfunktionen ermöglicht. Eine effiziente Reduktion einer Reihe von para-substituierten N-Aryl-N’-hydroxyguanidinen wird durch mikrosomale Enzympräparationen unterschiedlicher Spezies katalysiert. Die für die Reduktion von Amidoximen verantwortlichen Enzyme zeigen sich ebenfalls an der Reduktion von N-Hydroxyguanidinen beteiligt. Bei diesen Enzymen handelt es sich um Cytochrom b5 und NADH Cytochrom b5 Reduktase, die die Reduktion allein katalysieren, wenn auch nur mit geringen Umsetzungsraten. Ihre Reduktase Aktivität kann aber durch Zusatz einer nicht identifizierten mikrosomalen N reduktiven Komponente, für die bislang ein Cytochrom P450 Isoenzym der Familie 2D postuliert wurde, deutlich gesteigert werden. In der vorliegenden Arbeit wird erstmals dasjenige Protein, welches bereits in Mitochondrien als das für die N-Reduktion verantwortliche Enzym isoliert wurde, in Lebermikrosomen massenspektrometrisch, anhand immunochemischer Methoden und mit Hilfe eines enzymatischen Assays nachgewiesen. Die Beteiligung an der mikrosomalen Reduktion N-hydroxylierter Verbindungen wird anhand einer im Verlauf der Reinigung korrelierbaren Anreicherung des Molybdäncofaktors und Hemmstudien mit Natriummetavanadat bestätigt. Nicht das vielfach gereinigte Cytochrom P450 Isoenzym 2D, sondern die mitochondriale Amidoxim Reduzierende Komponente ist demnach für die katalytische Aktivität der mikrosomalen N-reduktiven Komponente verantwortlich.

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Kanzow, Stephanie: Charakterisierung der mikrosomalen Reduktion N-hydroxylierter Verbindungen. 2008.

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