Chaufan G, Ríos de Molina M. del C., San Martín de Viale L. C. Laboratorio De Porfirias Experimentales y Metabolismo del Hemo, Departamento de Química Biológica, Facultad de Ciencias Exactas y Naturales, Universidad de Buenos Aires, Buenos Aires, Argentina.

HOW DOES HEXACHLOROBENZENE TREATMENT AFFECT LIVER UROPORPHYRINOGEN DECARBOXYLASE?

El objetivo del presente trabajo fue: (1) investigar si la fuerte disminución de la actividad de la uroporfirinógeno decarboxilasa hepática (UroD) observada en porfiria cutanea tarda experimental se debe a una alteración de la proteína enzimática y (2) mejorar el conocimiento de la enzima hepática normal. Con este propósito se realizaron estudios fisicoquímicos de caracterización enzimática comparativamente entre la enzima proveniente de hígado de ratas normales (EN) y porfíricas por hexaclorobenceno (EP), con un grado de purificación de 12 veces. El estudio mostró que la EP tiene una mayor energía de activación, menor índice de reactividad y menor pH óptimo que la EN. Además, no alcanza la Vmax a ninguna de las concentraciones de sustrato ensayadas (hasta 28 mM de uroporfirinógeno III) mientras que la EN llegó a una meseta aproximadamente a 14 mM. La EP parece estar más protegida que la EN contra la acción inhibitoria de varios metales, particularmente Cu+2 y Pb+2, y contra la inactivación térmica. El Zn+2 no afectó la actividad mientras que Cu+2, Hg+2, Fe+2, Pb+2 y Cd+2 disminuyeron las actividades de ambas (EP y EN) en una forma dosis dependiente. Se vio también que a mayor radio atómico, de los metales en su forma hidratada, el efecto era menor. Ni GSH ni DTT alteraron significativamente la actividad enzimática, en el rango de concentraciones ensayadas. El bMercaptoetanol tubo efectos diversos que dependieron de la concentración ensayada y de la muestra enzimática empleada. Los ensayos con cistina mostraron un comportamiento dual tanto de EN como de EP. Los Western blots de ambas preparaciones revelaron una banda única (65 kDa) con similar intensidad. Este estudio mostró que el tratamiento con hexaclorobenceno modifica las propiedades fisicoquímicas de la UroD hepática produciendo una brusca caída en su actividad, si afectar su reactividad antigénica probablemente como consecuencia de cambios a nivel conformacional por la unión de su inhibidor, ya reportado.

Abstract

The aim of the present work was: 1) to investigate whether the strong decrease of liver uroporphyrinogen decarboxylase (UroD) activity observed in experimental porphyria cutanea tarda is due to alteration of the enzymatic protein, 2) to improve the knowledge about the normal liver enzyme. With these purposes several physicochemical studies for enzymatic characterization were carried out comparatively on the 12-fold purified liver enzyme of both normal and hexachlorobenzene porphyric rat. The study shows that, the enzyme from porphyric rats has higher activation energy, lower reactivity index and lower optimum pH than the normal one. In addition, it did not reach the Vmax at any of the substrate concentrations assayed (up to 28 µM uroporphyrinogen III) while the normal enzyme reached the plateau around 14 µM. The porphyric enzyme appears to be more protected than the normal against the inhibitory action of several metals, particularly Cu+2 and Pb+2, and against thermal inactivation. Zn+2 did not affect enzymatic activity, whereas Cu+2, Hg+2, Fe+2, Pb+2, and Cd+2 lowered the activities of both normal and porphyric enzyme in a dose-related way. It was also observed that the bigger the atomic radius in its hydrated state the lower the effect of the metal. Neither glutathione nor dithiothreitol significantly altered enzymatic activity in the range of concentrations assayed. b-Mercaptoethanol had diverse effects, as both regards the concentration assayed and the enzymatic sample used. Assays with cystine showed a dual behaviour of both normal and porphyric enzymatic activity. Western blots for both preparations revealed a single band (65 kD) with similar intensity. This study show that hexachlorobenzene treatment modifies the physicochemical properties of liver UroD leading to a sharp decrease of its activity, without affecting its antigenic reactivity probably as consequence of changes at the conformational level promoted by the binding of its reported inhibitor.