Meme kanserli hastalarda tümör M2-piruvat kinaz enziminin karakterizasyonu

Abstract

Piruvate kinazGlikoliz yolunun anahtar enzimlerinden (E.C.2.7.1.40, ATP: Pyruvate-O-phosphotransferase)fosfoenolpiruvatın (PEP) piruvata dönüşümü ile ATP oluşumunu katalizlemektedir. Piruvat kinaz tetramer yapıdadır.Memelilerde, piruvat kinaz enzimi M1, M2, L ve R tip olmak üzere dört farklı izoenzimi bulunmaktadır. İzoenzimler kinetik,düzenleyici özellikleri ve lökalize olduğu dokuya göre farklılık göstermektedir.Günümüze değin yapılan araştırmalarda, tümörlü hücrelerde metabolik değişikliğinkontrolünde M2 tip piruvat kinazın rolü saptanmış olup hemen hemen tüm çoğalan hücrelerdefazla miktarlarda bulunduğu, özellikle tümörlü hücrelerde ise bu miktarın çok fazla arttığıgözlenmiştir. Karsinogenez süresince, piruvat kinazın dokuya özgün izoenzimlerinden M1-PK kas, L-PK karaciğer, R-PK eritrosit izoenzimlerinin ortadan kalktığı M2-PK' nınsentezinin arttığı bulunmuştur. M2-PK enzimin substratı olan PEP'e karşı yüksek affinitegösteren aktif tetramerik yapıda ve PEP'e daha az affinite gösteren dimerik yapıdabulunabilmektedir. Dimerik formda olan M2-PK hücresel PEP derişiminde neredeyse inaktifdurumdadır.ScheBo Biotech firması Tümör M2-PK' nın EDTA-plazmada ölçümü için ELISAyöntemini geliştirmiştir. İmmünohistolojik boyama sonuçlarıyla uyumlu olarak, böbrek,pankreas, akciğer, meme ve kolon kanserli hastaların EDTA-plazma örneklerinin Tümör M2-PK miktarı , tümörlerin metastatik durumlarını direk yansıtmaktadır.Meme kanseri yüksek morbidite ve mortaliteye sebep olduğu için dünyadaki en önemli üçüncü kanser türüdür.Çalışmada, plazma ve doku örneklerinin piruvat kinaz enzim spesifik aktivitesi 92 hastadaBeutler ve ELISA yöntemleri ile çalışıldı. Hem ELISA hem de Beutler yöntemi ile çalışılan,kontrol ve hasta gruplarına ait plazma örneklerinin piruvat kinaz aktiviteleri karşılaştırıldı veanlamlı bir fark (p< 0.001) bulundu. Ayrıca, Beutler yöntemi ile çalışılan tümörlü ve normaldoku örneklerinin PK aktiviteleri arasında farklılık olduğu gözlendi (p< 0.001).Anahtar Kelimeler: Meme Kanseri, Piruvat Kinaz, Tümör M2- piruvat kinaz

Pyruvate kinase (EC 2.7.1.40, a key enzyme inATP: Pyruvate-O-phosphotransferase),glycolysis, catalyzes conversion of phosphoenolpyruvate (PEP) into pyruvate withregeneration of adenosine triphosphate (ATP). Pyruvate kinase is a tetramer. In mammaliantissues, four distinct isoenzymes of pyruvate kinase are found: M1-type; M2-type ; L-type,and R-type. These isoenzymes differ in kinetic and regulatory properties and localization indifferent tissues.The key regulator of the metabolic alterations found in tumor cells is the glycolyticisoenzyme pyruvate kinase type M2 that is generally expressed in all proliferating cells andoverexpressed in all tumor cells investigated to date. During carcinogenesis a shift in thepyruvate kinase isoenzyme equipment always takes place, such that the tissue-specificisoenzymes disappear (such as M1-PK in muscle and brain, L-PK in liver and kidney, and R-PK in red blood cells), and M2-PK is expressed. M2-PK can exist in a highly activetetrameric form with a high affinity to its substrate, phosphoenolpyruvate (PEP), and in adimeric form with a low PEP affinity. The dimeric form of M2-PK is virtually inactive atcellular PEP concentration.An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for the determination of Tumor M2-PK in ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA)-plasma is available from ScheBo Biotech AG.In accordance with results from immunohistological staining, the amount of Tumor M2-PK inETDA-plasma samples from patients with renal cell carcinoma, pancreatic, lung, breast, andcolon cancer directly reflected the metastatic state of the tumors.Carcinoma of the breast, the third most common cancer worldwide, accounts for thehighest morbidity and mortality. In the present study, pyruvate kinase specific activity ofplasma and tissue samples were studied with Beutler and ELISA method in 92 patients.Pyruvate kinase activities of plasma samples are belonging to control and patient gruopswhich were studied both ELISA and Beutler methods were compared and were foundsignificant result(p<0.001). Also, pyruvate kinase aktivities of tumor and normal tissuesamples which studied with Beutler method were compared and the results were foundp< 0.001.Key Words: Breast Carcinoma, Pyruvate Kinase, Tumor M2- pyruvate kinase.