Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
K. Kleesiek und C. Götting

Xylosyltransferase

Xylosyltransferase
Synonym(e)
XT; XylT; UDP-D-Xylose; proteoglycan core protein beta-D-xylosyltransferase
Englischer Begriff
XT; XylT; UDP-D-xylose; proteoglycan core protein beta-D-xylosyltransferase
Definition
Kenngröße zum Nachweis der Destruktion und Proliferation von Fibroblasten bei systemischer und lokaler Sklerosierung.
Beschreibung
Funktion: XT ist ein Enzym, das an der Biosynthese der Proteoglykane, insbesondere der Proteochondroitinsulfatisomere, beteiligt ist. Die Primärstruktur der XT-I und der Isoform XT-II wurden 2000 aufgeklärt.
Proteoglykane besitzen die Fähigkeit, im interzellulären Bindegewebe mit Hyaluronan und Kollagen multimolekulare Komplexe mit einem Gesamtmolekulargewicht von ca. 50 Mio. Dalton zu bilden. Bei einem Sklerosierungsprozess ist die Bildung der Fibroblasten und die Freisetzung der Proteoglykane aus diesen Zellen in den Extrazellulärraum gesteigert. Als eine von 6 Glykosyltransferasen spielt die XT eine wichtige Rolle bei der Polymerisation von Bindungsregion und Polysacharidseitenkette des Proteoglykans. Durch die Übertragung von Xylose auf definierte Serinmoleküle im Core-Polypeptid wird es zum Schlüssel- und Regulationsenzym der Glykosaminoglykansynthese. Wichtig für seine diagnostische Bedeutung ist die Tatsache, dass es nach der Proteoglykansynthese gebunden an Proteoglykane in den Extrazellulärraum freigesetzt wird.
Klinik: In der Synovialflüssigkeit von Patienten mit chronischer Polyarthritis und anderen entzündlichen Gelenkerkrankungen ist die Konzentration der XT erhöht. Ursache der Freisetzung des Enzyms in den Extrazellulärraum bei diesen Erkrankungen ist zum einen die Destruktion der Chondrozyten, zum anderen die Sklerosierung der Synovialmembran durch den Umwandlungsprozess der Hyaluronan-bildenden Synovialfibroblasten in Chondroitinsulfat-bildende Fibrozyten. Außerhalb des Gelenkes im Blutserum ist bei den lokalen Gelenkerkrankungen keine Zunahme der XT-Konzentration messbar. Bei der systemischen Sklerodermie dagegen sind erhöhte XT-Konzentrationen im Blut nachweisbar. Die Konzentration korreliert mit der Aktivität der Erkrankung und ist daher im Rahmen von Therapiekontrollen eine objektive pathogenetische Kenngröße.
Methode: Die Basis der XT-Analytik bildet die Messung des Xylosetransfers aus UDP-D-Xylose in ein geeignetes Akzeptorpolypeptid. Als Akzeptoren wurden früher präparierte Core-Polypeptide und danach ein repetierendes Hexapeptid aus der Seide von Bombyx mori benutzt. Heute ist ein synthetisches Pepitid (Bio-BIK-F) das optimierte Substrat. Die Messung des Einbaus der Xylose kann radiochemisch erfolgen.
Eine präzise und schnelle Bestimmung der XT-Aktivität ist mit der „HPLC elektrospray ionisation tandem mass spectrometry“ möglich.
Literatur
Götting C, Sollberg S, Kuhn J, Weilke C, Huerkamp C, Brinkmann T, Krieg T, Kleesiek K (1999) Serum xylosyltransferase: a new biochemical marker of the sclerotic process in systemic sclerosis. J Invest Dermatol 112:919–924CrossRef
Götting C, Kuhn J, Zahn R, Brinkmann T, Kleesiek K (2000) Molecular cloning and expression of human UDP-d-Xylose: proteoglycan core protein beta-d-xylosyltransferase and its first isoform XT-II. J Mol Biol 304:517–528CrossRef
Kleesiek K, Reinards R, Okusi J, Wolf B, Greiling H (1987) UDP-D-xyloseproteoglycan core protein beta-D-xylosyltransferase: a new marker of cartilage destruction in chronic joint diseases. J Clin Chem Clin Biochem 25:473–481PubMed
Kuhn J, Prante C, Schön S, Götting C, Kleesiek K (2006) Measurement of fibrosis marker xylosyltransferase I activity by HPLC electrospray ionization tandem mass spectrometry. Clin Chem 52:2243–2249CrossRef