Isoenzymelektrophorese
Isoenzymelektrophorese
Synonym(e)
Elektrophorese von Isoenzymen
Englischer Begriff
isoenzyme electrophoresis
Definition
Die Isoenzymelektrophorese ist eine Zonenelektrophorese in einer Celluloseacetatfolie (s. Celluloseacetatfolien-Elektrophorese), einem Agarosegel (Agarosegelelektrophorese) oder Polyacrylamidgel (Polyacrylamid-Gel-Elektrophorese) zur Auftrennung und Darstellung von Isoenzymen. Meist werden die Isoenzyme spezifisch mit einer Zymogrammfärbung (Zymogramm-Technik) detektiert. Bestimmte Isoenzymmuster ermöglichen Rückschlüsse auf die Organherkunft der Enzymerhöhung.
Beschreibung
Verschiedene Isoformen eines Enzyms besitzen unterschiedliche Ladungseigenschaften und damit unterschiedliche elektrophoretische Mobilitäten. Die Isoform eines Enzymes kann organspezifisch sein; im Serum können Enzymisoformen aus unterschiedlichen Organen zu finden sein. Zum Programm des klinisch-chemischen Labors gehören die folgenden Isoenzymelektrophoresen:
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Laktatdehydrogenase (LDH): Bei Verletzungen, Gewebeschädigungen oder bestimmten Tumoren werden entsprechende Isoenzyme der betroffenen Gewebe im Serum gefunden. LDH ist ein tetrameres Protein, das sich aus 2 verschiedenen Untereinheiten zusammensetzt: die H(Herz)- und M(Muskel)-Ketten. Dabei gibt es 5 Kombinationsmöglichkeiten: 4H, 3H + 1M, 2H + 2M, 1H + 3M, 4M. Die Zymogrammbanden aus 5 μL Serum oder Plasma werden mit dem Densitometer vermessen; die Konzentrationsverteilung der Isoenzyme lässt auf die organtypische Herkunft der LDM-Erhöhungen schließen.
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Kreatinkinase (CK): CK ist ein dimeres Protein, das sich aus 2 Untereinheiten zusammensetzt: die M- und B(Brain)-Kette. Im Serum treten 3 Isoenzyme auf:
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CK MB wird 3–4 Stunden nach Myokardnekrosen (z. B. Herzinfarkt) erhöht im Serum gefunden.
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CK-BB deutet auf Schädigung des Gehirns u. a. Organe hin. Bei der Zymogrammfärbung entstehen fluoreszierende oder eingefärbte Banden, die mit einem entsprechenden Densitometer ausgewertet werden.
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CK-MM ist als Skelettmuskelisoform bei Rabdomyolysen (Skelettmuskelnekrosen) vorzugsweise erhöht.
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Alkalische Phosphatase (AP) (Phosphatase, alkalische): AP ist ein dimeres Protein, dessen Isoformen mit verschiedenen Zuckern gekoppelt sind. Alle AP-Isoenzyme können mit Zonenelektrophorese aufgrund ihrer unterschiedlichen elektrophoretischen Mobilität differenziert werden, mit Ausnahme der Knochen- und Leberisoenzyme, die sich nur in den Sialinsäureresten unterscheiden. Knochen- und Leberisoenzyme können durch Affinitätselektrophorese (ein im Gel vorliegendes Lektin immobilisiert die Knochen-AP) oder nach Abspaltung bestimmt werden.
Literatur
Manchenko GP (1994) Detection of enzymes on electrophoretic gels A handbook. CRC Press, Boca Raton
Rothe GM (1994) Electrophoresis of Enzymes. Springer, Berlin/Heidelberg/New York