Prolyl-4-Hydroxylase
Prolyl-4-Hydroxylase
Synonym(e)
EC 1.14.11.2
Englischer Begriff
prolyl hydroxylase
Definition
Prolyl-4-Hydroxylase (PH) ist ein intrazelluläres Enzym, das im Prokollagenmolekül die 4-Hydroxylierung von Prolin zu Hydroxyprolin katalysiert und dessen Aktivität im Serum bei fibroproliferativen chronisch-aktiven Lebererkrankungen erhöht ist (Fibrosekenngrößen).
Synthese – Verteilung – Abbau – Elimination
Es handelt sich um ein tetrameres Enzym der Molmasse 240 kDa, das aus 2 verschiedenen Typen von Untereinheiten (α2β2) der Molmassen 60 bzw. 64 kDa besteht und auch in Form inaktiver Monomere vorliegt. Es ist das geschwindigkeitsbestimmende Enzym in der Synthese von Prokollagen, da es der posttranslationalen Modifikation der Kollagenketten durch 4-Hydroxylierung des Prolins zum kollagentypischen Hydroxyprolin dient (Kollagene). Nur der Komplementfaktor C1q enthält noch Hydroxyprolin.
Funktion – Pathophysiologie
PH-Aktivität im Serum ist erhöht bei verschiedenen fibrotischen Erkrankungen wie Leber- und Lungenfibrose, Leberkarzinom und rheumatoider Arthritis, das seine diagnostische Bedeutung für Leberfibrose als Ausdruck einer gesteigerten Kollagensynthese (Kollagene) begründet. Die Aktivität der PH korreliert jedoch nicht mit der Masse des Enzymproteins, da die PH im Serum zu über 90 % als inaktives Monomer existiert und ein endogener Seruminhibitor vorhanden ist.
Untersuchungsmaterial – Entnahmebedingungen
Serum, Leberbiopsiegewebe.
Probenstabilität
Lagerung des Serums bei −20 °C garantiert monatelange Analytstabilität für die immunologische Bestimmung.
Analytik
Es stehen 2 Methoden zur Verfügung:
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Sandwich-Immunoassay: geeignet zur Messung der Enzymproteinkonzentration, somit empfehlenswerte Methode, da unabhängig von inhibierenden Einflussgrößen auf die Enzymaktivität
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Enzymaktivitätsbestimmungen:
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Messung der stöchiometrischen Bildung von 3H2O bei Hydroxylierung von [3H]-Pro-Protokollagen.
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Messung von [14C]-Hyp nach Hydroxylierung von [14C]-Pro-Protokollagen (Hyp = Hydroxyprolin)
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Messung von [14C]O2 bei stöchiometrischer Decarboxylierung von 2-Oxo-[14C]-glutarat mit (Pro-Pro-Gly)n als Substrat
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Referenzbereich – Erwachsene
Nicht allgemein gültig, sehr stark methodenabhängig.
Indikation
Diagnose und Verlaufskontrolle fibroproliferativer Lebererkrankungen
Interpretation
Das Enzym wurde früher zur Diagnostik und Verlaufskontrolle der Leberfibrose im Rahmen chronisch-entzündlicher Lebererkrankungen wie virale Hepatitiden, Alkoholhepatitis, cholestatische Lebererkrankungen u. a. benutzt.
Diagnostische Wertigkeit
Mangelnde Leberspezifität und für Routinezwecke ungeeignete, komplizierte Bestimmungsmethode führten dazu, dass die Enzymbestimmung im Serum keine Anwendung mehr findet, allenfalls ist sie im Leberbiopsiematerial diagnoseunterstützend.
Literatur
Kuutti-Savolainen ER, Risteli J, Miettinen TA et al (1979) Collagen biosynthesis enzymes in serum and hepatic tissue in liver disease. Eur J Clin Investig 9:89–95CrossRef