(Alle Enzyme sind Proteine › codiert durch Gene!)
Enzymopathien (Krankheiten, die primär durch eine Funktionsstörung
eines Enzyms entstehen) sind molekulare Krankheiten.
PTC = Phenylthiocarbamid Ä harmlose Enzymophathie
- harmlose Enzymophathie
- Hat man das Enzym Tyrosinidase im speichel, so kann PTC abgebaut werden
und schmeckt bitter.
Schmecker
(Taster)
70%
T/T T/t |
Nicht-Schmecker
(Non-Taster)
30%
t/t
|
Ob man PTC schmeckt oder nicht, hängt davon ab, ob man das Enzym Tyrosinidase
hat. Dieses Enzym wird von einem bestimmten Gen codiert: T-Gen = Taster-Gen.
Zuckerstoffwechsel
Galactosämie, Galactosurie
- Das in der Leber aktive Gen gl+ ist für die Synthese des Enzyms
Uridyltransferase verantwortlich.
(gl+: Letalfaktror)
- Uridyltransferase katalysiert den Abba von Galactose in Glucose.
- gl: autosomal rezessiv
- Ist jemand homozygot rezessiv gl/gl, so zeigt er eine Galactosämie
(= Galactoseintoleranz) weil keine Uridyltransferase gebildet wird.
- Exogene Galactose kann nicht verwertet werden.
- Anreicherung von Galactose und Galactose-1-P in Blut und Gewebe Þ
Organveränderungen, toxische Erscheinungen, führt oft zum
Tod im Säuglingsalter.
Endogene Galactosesynthese ist nicht gestört.
Bei rechtzeitiger Diagnose: Umstellen auf galactosefreie Ernährung
› milchfreie Ernährung.
Nach der Pubertät, resp. wenn die Person ± ausgewachsen ist,
spielt Galactose-1-P keine schädigende Rolle mehr
Stoffwechsel aromatischer AS
1. Phenylketonurie
- rezessiv erbliche Stoffwechselanomalie infolge eines Enzym-defekts
- Pleiotropes Wirkungsmuster (Gen beeinflusst mehrere Merkmale)
- Fehler der Phenylalaninoxydase › Störung des Umbaus von
Phenylalanin zu Tyrosin
- im Urin wird Phenylbrenztraubensäure ausgeschieden
- im Blut: hoher Phe-Spiegel › Bildung der Nervenzellen wird blockiert
› Schwachsinn
tiefer Tyr-Spiegel
- Therapie: Spritzen des fehlenden Enzyms nützt nichts, da der Körper
es als fremd erkennt und dagegen Antikörper baut. Enzymaufnahme mit
der Nahrung hilft ebenfalls nicht, da es in einzelnen AS zerlegt wird.
Gentherapie (ph+ durch ph- ersetzen) ist nicht möglich. Einzige wirksame
Therapie: sofort nach der Geburt Phe-nylalanin-Diät (Phenylalaninarme
Kost)
2. Alkaptonurie (Schwarzharner)
- autosomal rezessiv erbliche Anomalie des AS-Stoffwechsels
- Enzymdefekt: Beim Abb von Phenylalanin und Tyrosin kann der Benzolring
der Homogentinsäure nicht gesprengt werden, so dass diese reichlich
im Urin ausgeschieden wird. Die bei längerem Stehenlassen des Urins
auftretende Braunfärbung kann durch Alkalizusatz beschleunigt werden
(› Name)
- Die Oxydation der Homogentisinsäure führt zu einer vermehrten
Bildung von Melanin › Melaninablagerungen im Gewebe.
- I.A. harmlos, Kinder entwickeln sich normal, im Alter ev. Gelenkbeschwerden.
- Historisch: Alkaptonurie war die erste beim Mensch beobachtete Enzympathie.
Ihr Entdecker, Sir Archibald Garrod prägte dafür den Ausdruck:
„Unborn Error of Metabolism“.
- Begründer der biochemischen Genetik.
3. Albinismus (vollständiger Pigmentmangel)
- Störung der Melaninbildung infolge Tyrosinase Mangel
- helle Haut, rötliche Augen (weil Blutgefässe durchschimmern),
helle Haare
- bei geringer Sonnen-Bestrahlung (UV) › Verbrennungen, Mutationen
in Haut
- bei allen Wirbeltieren beobachtet
(alle autosomal rezessiv)
(Das Gen white+ ist für die Einlagerung der Farbstoffpigmente im
Auge nötig)
Fehlt z.B. das Enzym, das vom Gen vermillion+ codiert wird, so kann Tryptophan
nicht umgesetzt werden und es entstehen nur Drosopterine Augenfarbe hellrot.
Ist eine Fliege homozygot sowohl für vermillion v/v wie auch für
brown bw/bw, so werden weder Ommochrome noch Drosopterine gebildet und die
Augen sind weiss.
V und cn sind phänotypisch nicht unterscheidbar.
ist in Dros. das v+ Enzym ausgefallen, so wird kein Kynurenin
gebildet. wird nun den Larben dieser Dros. Kynurenin injiziert, so müsste
das Augenpigment gebildet werden. Ist dies nicht der Fall, so muss cinnabar
Mutant sein, denn Kinurenin konnte nicht weiterverar-beitet werden, da das
cinnabar+ Enzym fehlte.
› Durch Injektion von geeigneten Proteinen lässt
sich feststellen, welches Enzym fehlt und daraus welches Gen mutiert ist
und deshalb kein Enzym mehr produziert. |
