Untersuchungen zum genetischen Polymorphismus der humanen Biotransformationsenzyme Glutathion-S-Transferase T1-1 und Arylamin-N-Acetyltransferase 1
Creators: name: Bruhn, Claudia
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I
Year: 2001
Subjects: subject: GSTT1-1
subject: NAT1
subject: genetischer Polymorphismus
subject: Genotyp-Phänotyp-Beziehungen
subject: genetic polymorphism
subject: genotype-phenotype relation
subject: 540 Chemie
subject: 30 Chemie

description: Die genetischen Polymorphismen der humanen Biotransformationsenzyme Glutathion-S-Transferase Theta 1 (GSTT1-1) und Arylamin-N-Acetyltransferase 1 (NAT1) wurden zu Beginn der neunziger Jahre entdeckt. Es besteht derzeit ein großes Interesse an Untersuchungen zur Häufigkeit der Allele, zu deren phänotypischen Konsequenzen und pharmakologisch-toxikologischer Relevanz. Für die Untersuchungen in dieser Arbeit standen die Blutproben von 314 gesunden, deutschen Probanden mit bekanntem GSTT1- und/oder NAT1-Genotyp zur Verfügung. Es wurden Methoden etabliert und validiert, um im Hämolysat die Reaktionsgeschwindigkeiten bei der Umsetzung des GSTT1-1-spezifischen Substrats Dichlormethan sowie des NAT1-spezifischen Substrats p-Aminobenzoesäure mit vertretbarem Laboraufwand zu bestimmen. In der vorliegenden Arbeit wurde eine vollständige Übereinstimmung zwischen der homozygoten GSTT1-Gendeletion und dem defizienten Phänotyp bei 19,3% der Individuen gefunden. Bei 80,7% der Probanden war durch Genotypisierung mindestens ein GSTT1*A-Allel identifiziert worden. Mit Hilfe der Phänotypisierung konnten in dieser Gruppe zwei Phänotypen, der intermediäre und der hoch aktive Phänotyp, voneinander abgegrenzt werden. Damit bestand der Vorteil der Phänotypisierung darin, eine trimodale Verteilung der GSTT1-1-Aktivität nachweisen zu können. Dies wurde in der vorliegenden Arbeit erstmalig in einer größeren deutschen Population gezeigt. Weiterhin wurden in dieser Arbeit untersucht, ob zwei Phosphonsäurediester des Glutathions, die sich als kompetitive bzw. nicht-kompetitive Hemmstoffe anderer GST-Isoenzyme erwiesen hatten, sowie der Arzneistoff Tactin, ein Medikament zur Behandlung des Mobus Alzheimer eine Hemmwirkung auf die GSTT1-1-vermittelte Umsetzung von Dichlormethan besitzen. Gegenwärtig sind 24 verschiedene NAT1-Allele bekannt, wobei einige davon sehr selten auftreten. In der hier verwendeten deutschen Population waren sechs NAT1-Allele identifiziert worden. In den Blutproben der 105 Probanden wurde die funktionelle Konsequenz dieser Allele bestimmt. In vorliegender Arbeit wurde erstmalig für einen homozygoten Träger des NAT1*15-Allels das Fehlen jeglicher Enzymaktivität nachgewiesen. Bezüglich der Häufigkeit der GSTT1-Gendefizienz sowie des NAT1*11-Allels wurden in vorliegender Arbeit zwischen europäischen, d.h. einander ethnisch nahestehenden Bevölkerungsgruppen statistisch signifikante Unterschiede gefunden.
description: The genetic polymorphisms of the glutathione S-transferase theta 1-1 (GSTT1-1) and the arylamine N-acetyltransferase 1 (NAT1) were found in the beginning of the 90's. There is a great interest in genotype-phenotype relations in individuals and in pharmacological and toxicological consequences of the polymorphisms. In this work, hemolysate of 314 healthy German volunteers was used for several genotyping and phenotyping methods. A concordance between the homozygous GSTT1 gene deletion and the enzyme deficiency in 27 of 140 individuals (19,3%)was found. In 80,7% of the volunteers a discrimination between intermediate and rapid metabolizers was possible in a German population for the first time. In addition it was proved, if the ex-vivo metabolism of dichloromethane, catalyzed by GSTT1-1, is inhibited by phosphono-analoga of glutathione or tacrine, a drug for treatment of Alzheimers' disease. The NAT1 polymorphism is characterized by several point mutations and deletions or insertions of oligonucleotides. 24 NAT1 alleles are known so far. In this work, the functional consequences of various NAT1 allele combinations in the genotypes of 105 individuals were determinated. There were found interethnic differences in the frequency of the NAT1*11 allele and the frequency of the homozygous gene deletion between the German and other Caucasien populations.