AMPase

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AMPase, auch bekannt als 5'-Nucleotidase (5'-NT), ist eine Hydrolase mit geringer Substratspezifität und kann auf eine Vielzahl von Nukleotiden wirken. Dieses Enzym ist hauptsächlich hepatischer Herkunft und kommt weit verbreitet in menschlichen Geweben wie Leber, Galle, Darm, Gehirn, Herz und Bauchspeicheldrüse vor. Es befindet sich an der zytoplasmatischen Membran, und in der Leber existiert dieses Enzym hauptsächlich in den Gallengängen und der sinusoidalen Spaltmembran. Die Bestimmung von 5'-NT erfolgt hauptsächlich durch eine kolorimetrische Methode, die umständlich zu bedienen und schwer zu automatisieren ist, aber die Reagenzien sind leicht verfügbar und für die Anwendung in primären Einheiten geeignet.

Abbildung 1. Struktur von AMPase.

Störfaktoren

• Die Bestimmung mit Plasma kann trübe Proben verursachen, und Antikoagulanzien, die mit Metallionen chelatiert sind, können die Aktivierung von Magnesium stören. Daher wird es allgemein mit Serum gemessen.
• Antikoagulanzien, die mit Metallionen chelatiert sind, stören die Aktivierung von Manganionen.
• 5'-NT ist eine spezifische Phosphat-Hydrolase, die nur auf Nukleosid-5'-phosphate wie AMP (Adenosin-5'-phosphat oder Adenosinsäure) wirkt, um anorganisches Phosphat und Nukleosid zu erzeugen, das durch alle vier 5-Ribonukleosid-Phosphate hydrolysiert wird. Dieses Enzym ist weit verbreitet in den Zellmembranen verschiedener menschlicher Gewebe, und sein optimales pH liegt bei 6,6-7,0. Es wird durch Mg²⁺ aktiviert, aber durch Ni²⁺ gehemmt.

Quelle

5'-Nucleotidase ist weit verbreitet in Leber, Galle, Bauchspeicheldrüse, Darm, Herz, Gehirn, Lunge, Niere, Hypophyse, Schilddrüse, Prostata, Hoden und anderen Organen und Geweben, lokalisiert an Zellmembranen, und das hepatobiliäre System ist die Hauptquelle von 5'-Nucleotidase im Serum. In der Leber findet man es hauptsächlich in den Gallengängen und sinusoidalen Räumen.

Nachweismethode

• Molybdänblau-Kolorimetrische Methode
• Chemilumineszenz-Methode
• Enzymmethode
• Kopplungsratenmethode

Prinzip der Detektion

5'-Nucleotidase (5'-NT) katalysiert die Hydrolyse von 5'-Hypoxanthin-Nukleotid zur Produktion von Hypoxanthin und Ammoniak, Hypoxanthin wird durch Purin-Nukleosid-Phosphorylase (PNP) erzeugt, Hypoxanthin wird durch Xanthinoxidase (XOD) erzeugt, um Harnsäure und Wasserstoffperoxid (H₂0₂) zu produzieren, H₂0₂ und 4-Aminoantipyrin (4-AA) und T00S durch Peroxidase (POD). H₂0₂ wurde mit 4-Aminoantipyrin (4-AA) und T00S kombiniert, um durch die Wirkung von Peroxidase (POD) wache imino Verbindungen zu erzeugen, und die 5'-NT-Aktivität in den Proben wurde durch Messung der Änderung der Absorption bei den entsprechenden Wellenlängen bestimmt.

Membran-gebundene und lösliche Formen

Studien zu Säugetier-5'-Nucleotidasen haben gezeigt, dass vier verschiedene Formen von 5'-Nucleotidase existieren: eine membran-gebundene Form und drei lösliche Formen. Die membran-gebundene Form ist am Plasmamembran durch ein GPI am C-Terminus verankert. Eine der löslichen Formen scheint von der GPI-ankergestützten ex-5'-Nucleotidase abzuleiten und hat einen extrazellulären Standort. Die beiden zytoplasmatischen Formen des Enzyms haben ähnliche Eigenschaften, können jedoch aufgrund ihrer bevorzugten Affinität zu Nukleotid-Substraten unterschieden werden. Die GPI-ankergestützte Form existiert als Dimer, wobei die beiden Untereinheiten durch Disulfidbrücken verbunden sind. Die lösliche Form kann als Dimer oder Tetramer existieren. In der Regel ist mindestens 50% des Enzyms in gebundener Form vorhanden.

Klinische Bedeutung

Der Serum-5'-NT-Test wird hauptsächlich zur Diagnose von Erkrankungen des hepatobiliären Systems und zur Differenzialdiagnose von Skeletterkrankungen verwendet. Eine erhöhte Serum-5'-NT-Aktivität wird hauptsächlich bei Erkrankungen des hepatobiliären Systems beobachtet, wie obstruktiver Gelbsucht, primärem und sekundärem hepatozellulärem Karzinom und Hepatitis, und ihre Aktivität ändert sich normalerweise im Einklang mit der Aktivität von ALP. Bei Erkrankungen des Skelettsystems, wie Tumormetastasen, deformierender Osteitis, Hyperparathyreoidismus und Rachitis, ist die ALP-Aktivität normalerweise erhöht, aber 5'-NT ist normal. Daher ist die gleichzeitige Messung von ALP und 5'-NT nützlich für die Differenzialdiagnose von Erkrankungen des hepatobiliären und des Skelettsystems.