A Study on the properties of glucose-6-phosphate dehydrogenase from young and old human erythrocytes

Abstract

[한글]

적혈구의 유전적 효소 결여(缺如)로 말미암아 용혈성 질환이 야기되는 예가 드물게 일다. 예컨데, nonspherocytic congenital hemolytic anemia 는 glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD), pyruvate kinase (PK), glutathione reductase (GSSG.R), diphospho-glyceromutase, triose-phosphate isomerase, 또는 adenosine triphosphatase (ATP-ase) 등의 결핍이 그 원인일 수가 있다고 보고되어 있다.

그러기 대문에 유전상담이라던가 치료면에서 볼 때, 이와 같은 질환에 대한 정확한 생화학적 진단이 매우 긴요한 것이다. 이러한 사실에 착안하여 전기한 각종 효소결핍을 정확하고도 신속하게 검색해 내려는 노력이 많이 이루어지고 있는 터이다.

한편 신생아(新生兒), 특히 bilirubin conjugation에 차질이 있어, 그 결과로 생긴 hyperbilirubinemia로 말미암아 kernicterus로 될 가능성이 있는 신생아에 있어서는 용혈성 질환이 치명적인 것으로서 근년 관심의 대상이 되어 있다. 최근에 이르러서는 사람의 적혈구를 시험관내에 저장하면 몇몇 효소, 예컨데 G6PD나 acid phogphatase등의 전기영동에 있어서의 이동율(移動率)이 신선(新鮮)한 시료(試料)의 것에 비해 증가한다는 것이 알려지고 있다. 뿐만 아니라, 신선 적혈구와 저장(貯藏) 적혈구의 hemoglobin의 진기영동 이동율이 또한 그러하다는 보고가 있다. 이러한 유사점이 있음에 주목하고 전기한 G6PD결핍에 기인하는 제문제를 고찰할 때, 우리나라에서는 우선 정상성인의 적혈구 G6PD의 molecular heterogeneity나 genetic variant의 연구가 시급함을 느끼는 것이다.

저자는 362명의 소아 hyrerbilirubinemia에 대한 G6PD의 screening을 시행하여 1예의 G6P7결핍도 발견치 못한 바 있다. 이에 저자는 정상성인에서의 노유(老幼)적혈구를 분리하여, 이들의 G6PD의 안정성(安定性) 및 kinetic property의 차이를 검토 비교함으로써 앞

으로의 유전적 변형 연구와 동시에 신생아 hyperbilirubinemia연구의 실마리를 얻으려고 본 연구를 시행하였다.

즉, 두가지 적혈구를 DEAE-cellulose, ammonium sulfate 및 calcium phosphate gal등으로 처리함으로써 각각 400배가 넘는 부분정제(部分精製)가 가능하였고, 이로써 agarose gel전기영동을 시행하였다. 한편 적혈구를 용혈시킨 다음, DEAE-cellulose의 처리만을 거친 시료(試料)로는 G6PD의 안정성 및 억제실험을 시행하였으며, 이 시료를 다시 세척하고 투석, 냉동을 거쳐 G6PD가 재활성화(再活性化)되는 과정을 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

1. 정상성인의 적혈구 G6PD는 전기영동에 의하여 하나의 formazan band를 나타내며, 노쇠(老衰)적혈구 G6PD는 유약(幼若) 적혈구의 그것보다 그 이동율이 빠르다.

2. Nicotinamide adenine dinucleotide phosphate (NADP)는 노유 적혈구 G67PD에 대해서는 효과적인 안정제가 되는 반면, G6P 는 고렇지 아니하다.

3. 노쇄 적혈구 G6PD가 유약 적혈구 G6PD에 비하여, NADP에 의한 안정성 및 활성의 정도가 크다.

4. Estradiol, androsterone, cortisone, 및 progesterone등과 같은 steroid hormone은 적혈구 G6PD활성의 억제제가 된다.

5. 적혈구의 G6PD는 crude preparation일지라도 NADP의 제거 또는 냉동으로써 가역적으로 비활성화되며, 가온(加溫)과 NADP첨가로써 재활성화되고 유약 적혈구의 G6PD가 노쇄 적혈구의 G6PD에 비해 그 재활성화율이 높다.

[영문]