Ontogeny of 5-aminolevulinic dehydratase and porphobilinogen deaminase activities in the yolk sac membrane and liver of chick embryos.

1. Chick embryos of 7, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 17 and 19 d of embryonic development were examined to determine the activities of 5-aminolevulinic dehydratase (ALA-D, EC 4.2.1.24) and porphobilinogen deaminase (PBG-D, EC 4.3.1.8). 2. Liver and yolk sac membrane ALA-D specific activities showed a maximum between 12 and 13 d of embryonic development, yolk sac membrane PBG-ase activity a maximum at 9 d and at 7 d in liver. Total activities of ALA-D and PBG-D were not constant during the course of embryonic development but probably related to the changes of intensity of haem synthesis. 3. ALA-D and PBG-ase activities were higher in yolk sac membrane than in liver, showing the importance of the yolk sac membrane as erythropoietic tissue. PBG-D catalysed the rate-limiting reaction of the cytosolic steps in the biosynthetic pathway in both tissues.

Ontogenia y algunas propiedades de la enzima &-Aminolevulico Dehidrasa de embriones de pollo: modelo para el estudio de la actividad porfirinogenica de drogas / Ontogenic and some property of the &-aminolevulinic dehydratase ezyme in the chick embryo: study model of the porphyrinoigenic of drugs activity

Con el objeto de desarrollar un modelo en embriones de aves para el estudio de la acción porfirinogénica de drogas, se realizaron estudios ontogénicos y físico-químicos en l saco vitelono (SV) e hígados de embriones de pollos, en función de los días de desarrollo embrionario. Se determinaron los niveles de la enzima &-Aminolevúlico dehidrasa (ALA-D) en ambos tejidos, encontrando en los dos un máximo de actividad específica a los 12 días de incubación, siendo en SV siempre mayor que en hígado. En el hígado, la actividad enzimática total, así como el contenido de proteínas totales y el peso del órgano, están de acuerdo con la tasa crecimiento y los cambios en su metabolismo general, durante el desarrollo embrionario. La actividad enzimática total SV presenta un máximo entre los 12 y 13 días de incubación, declinando durante la última semana. El contenido de proteínas totales, no varía durante la incubación. El peso seco aumente hasta el día 17 registrando luego una disminución, debido a la retracción del saco hacia el interior del embrión, Este cambvio puede apreciarse considerando el peso húmedo, debido a que el aumento de materiales adherentes en la yema dificulta su remoción. El pH óptimo resultó igual a 6,8 para ambos tejidos. Mostraron diferencias en cuanto a la termoestabilidad, que resulto mayor para la enzima de SV, copmo puede verse a través de sus energías de activación (Ea). La estabilidad térmica de la enzima SV se incrementó por protección del sitio activo o por el mantenimiento de sus grupos sulfhidrílicos reducidos. Estudios cinéticos revelan mayor afinidad por el sustrato porb la enzima de SV (Kmh= 0,29 mM y Kmsv= o,026 mM). El SV resulta una fuente atrayente para la caracterización de las enzimas cisólicas del camino biosintético del hemo, en vistas de proponber un modelo experimental útil para el ensayo de drogas porfirinogénicas y poder establecer así su modo de acción(AB)

Ontogenia y algunas propiedades de la enzima &-Aminolevulico Dehidrasa de embriones de pollo: modelo para el estudio de la actividad porfirinogenica de drogas / Ontogenic and some property of the &-aminolevulinic dehydratase ezyme in the chick embryo: study model of the porphyrinoigenic of drugs activity

Con el objeto de desarrollar un modelo en embriones de aves para el estudio de la acción porfirinogénica de drogas, se realizaron estudios ontogénicos y físico-químicos en l saco vitelono (SV) e hígados de embriones de pollos, en función de los días de desarrollo embrionario. Se determinaron los niveles de la enzima &-Aminolevúlico dehidrasa (ALA-D) en ambos tejidos, encontrando en los dos un máximo de actividad específica a los 12 días de incubación, siendo en SV siempre mayor que en hígado. En el hígado, la actividad enzimática total, así como el contenido de proteínas totales y el peso del órgano, están de acuerdo con la tasa crecimiento y los cambios en su metabolismo general, durante el desarrollo embrionario. La actividad enzimática total SV presenta un máximo entre los 12 y 13 días de incubación, declinando durante la última semana. El contenido de proteínas totales, no varía durante la incubación. El peso seco aumente hasta el día 17 registrando luego una disminución, debido a la retracción del saco hacia el interior del embrión, Este cambvio puede apreciarse considerando el peso húmedo, debido a que el aumento de materiales adherentes en la yema dificulta su remoción. El pH óptimo resultó igual a 6,8 para ambos tejidos. Mostraron diferencias en cuanto a la termoestabilidad, que resulto mayor para la enzima de SV, copmo puede verse a través de sus energías de activación (Ea). La estabilidad térmica de la enzima SV se incrementó por protección del sitio activo o por el mantenimiento de sus grupos sulfhidrílicos reducidos. Estudios cinéticos revelan mayor afinidad por el sustrato porb la enzima de SV (Kmh= 0,29 mM y Kmsv= o,026 mM). El SV resulta una fuente atrayente para la caracterización de las enzimas cisólicas del camino biosintético del hemo, en vistas de proponber un modelo experimental útil para el ensayo de drogas porfirinogénicas y poder establecer así su modo de acción(AB)

Efectos de la intoxicación con haxaclorobenceno sobre la descarboxilación enzimatica de porfirinogenos hexa y penta-carboxilicos / Efects of the hexachlorobenzene intoxication over the enzimatic decarboxylation of the porphyrinogen hexa and penta carboxilase

La uroporfirinógeno decarboxilasa (URO-D) (porfinógeno carboxilasa E.C. 4.1.1.37) cataliza la descarboxilación del uroporfirinógeno lll a coproporfirinógeno lll. Este proceso tiene lugar a través de un camino preferencial en el senmtido de las agujas del reloj sobre la estructura del uroporfirinógeno lll (tanto en condiciones normales como patológicos). En mamíferos, la porfiria inducida por hexaclorobenceno (HCB), semejante a la porfiria cutánea tarda humana, esta asociada con daño hepático. Estos animales presentan disminución de URO-D hepática que coincide con la acumulación de porfirinas. Se utilizó como fuente de URO-D hígados de ratas de URO-D hígados de ratas Wistar hembras (150-180g) que recibieron diariamente HCB (1g/kg peso) por sonda gástrica (HCB) o no (N). Se estudió la descarboxilación de los porfirinógenos, ácidos carboxílicos libres, de las porfirinas sintetizadas en nuestro laboratorio, 1,3,8 trimetil-2,4,6,7- tetra-(2-metoxicarboniletil)-5-metoxi-carbonilmetil porfirina (pentageno abd) la 1,8-dimetil-2,4,6,7- tetra-(2-metoxicarboniletil)- porfirina (hexageno ad) por URO-D de hígados N y HCB en función de la concentración de ambos sustratos. El hexageno ad resultó el mejor sustrato por el criterio de Vmax/Km (Vmax/Km x 10 al cubo; hexageno ad (N): 560; (HCB): 37.5 y pentageno adb (N): 44.9; (HCB): 2.3). Experimentos con mezclas de hexageno ad y pentageno abd (a concentraciones totales finales de 1 a 2.5 uM y relaciones de hexageno ad: pentageno abd de 1:1 a 4:1 con URO-D (N) y (HCB) presentaron iguales proporciones de transformación de ambos porfirinógenos. Ni la concentración inicial ni las relaciones molares de ambos porfirinógenos en las mezclas, mostraron tener importancia en estos resultados, pese a los diferentes parámetros cinéticos encontrados cuando los porfirinógenos fueron sustratos únicos. Estos resultados indican que la presencia de ambos sustratos inducirían un reordenamiento conformacional en la URO-D que conduciría a iguales proporciones de descarboxilación de ambos porfirinógenos. El pentageno proveniente de la descarboxilación del hexageno permacería preferentemente unido a la estructura enzimática para mayor descarboxilación antes que ser liberado al medio

Efectos de la intoxicación con haxaclorobenceno sobre la descarboxilación enzimatica de porfirinogenos hexa y penta-carboxilicos / Efects of the hexachlorobenzene intoxication over the enzimatic decarboxylation of the porphyrinogen hexa and penta carboxilase

La uroporfirinógeno decarboxilasa (URO-D) (porfinógeno carboxilasa E.C. 4.1.1.37) cataliza la descarboxilación del uroporfirinógeno lll a coproporfirinógeno lll. Este proceso tiene lugar a través de un camino preferencial en el senmtido de las agujas del reloj sobre la estructura del uroporfirinógeno lll (tanto en condiciones normales como patológicos). En mamíferos, la porfiria inducida por hexaclorobenceno (HCB), semejante a la porfiria cutánea tarda humana, esta asociada con daño hepático. Estos animales presentan disminución de URO-D hepática que coincide con la acumulación de porfirinas. Se utilizó como fuente de URO-D hígados de ratas de URO-D hígados de ratas Wistar hembras (150-180g) que recibieron diariamente HCB (1g/kg peso) por sonda gástrica (HCB) o no (N). Se estudió la descarboxilación de los porfirinógenos, ácidos carboxílicos libres, de las porfirinas sintetizadas en nuestro laboratorio, 1,3,8 trimetil-2,4,6,7- tetra-(2-metoxicarboniletil)-5-metoxi-carbonilmetil porfirina (pentageno abd) la 1,8-dimetil-2,4,6,7- tetra-(2-metoxicarboniletil)- porfirina (hexageno ad) por URO-D de hígados N y HCB en función de la concentración de ambos sustratos. El hexageno ad resultó el mejor sustrato por el criterio de Vmax/Km (Vmax/Km x 10 al cubo; hexageno ad (N): 560; (HCB): 37.5 y pentageno adb (N): 44.9; (HCB): 2.3). Experimentos con mezclas de hexageno ad y pentageno abd (a concentraciones totales finales de 1 a 2.5 uM y relaciones de hexageno ad: pentageno abd de 1:1 a 4:1 con URO-D (N) y (HCB) presentaron iguales proporciones de transformación de ambos porfirinógenos. Ni la concentración inicial ni las relaciones molares de ambos porfirinógenos en las mezclas, mostraron tener importancia en estos resultados, pese a los diferentes parámetros cinéticos encontrados cuando los porfirinógenos fueron sustratos únicos. Estos resultados indican que la presencia de ambos sustratos inducirían un reordenamiento conformacional en la URO-D que conduciría a iguales proporciones de descarboxilación de ambos porfirinógenos. El pentageno proveniente de la descarboxilación del hexageno permacería preferentemente unido a la estructura enzimática para mayor descarboxilación antes que ser liberado al medio(AU)

Effect of thyroidectomy and thyroxine on hexachlorobenzene induced porphyria.

The role of thyroid status in hexachlorobenzene (HBC) induced porphyria was studied in normal, thyroidectomized and thyroxine (T4) treated rats. Female Wistar rats were treated with HCB for different periods of time. Serum T4 levels were depressed after 8 days of HCB administration whereas levels of triiodothyronine (T3) were not altered. T4 administered simultaneously with HCB resulted in hyperthyroxinemia. The time course of porphyrinogen carboxy-lyase (PCL) activity in the three HBC treated groups was studied. A rapid and significant decrease of PCL activity was found after 8 days of HCB treatment in T4 treated rats with respect to untreated animals. In contrast, HCB treatment of normal and thyroidectomized rats elicited a significant decrease of PCL activity after 21 and 30 days, respectively. This study shows that thyroid hormone plays an important role in the early establishment of HCB induced porphyria.

Further evidence for an essential histidyl residue at the active site of pig liver 5-aminolevulinic acid dehydratase.

Photoxidation with methylene blue and rose bengal and chemical modification by diethylpryrocarbonate of pig liver 5-aminolevulinic acid dehydratase produced strong inactivation of the enzyme which was concentration dependent. Loss of enzyme activity by both photoxidation and ethoxyformylation was pH and time-dependent and protected by the presence of the substate and competitive inhibitors. The rate of inactivation was directly related to the state of protonation of histidyl groups, the unprotonated from being modified at a much faster rate than the protonated form. Plots of the pseudo-first order rate constants for 5-aminolevulinic acid dehydratase inactivation against pH resulted in typical titration curves showing inflection points at about pH 6.4 for methylene blue and rose bengal and 6.8 for diethylprocarbonate providing further and unequivocal evidence for the existence of critical histidyl groups at the active centre of the enzyme.