Im menschlichen Skelettmuskel wird der Transport von Fettsäureestern zwischen den Kompartimenten und dem Zytoplasma durch verschiedene Carnitin-Acyltransferasen katalysiert. Im Mittelpunkt des Transports von langkettigen Fettsäureestern steht die Carnitin-Palmityltransferase, die auf Grund ihrer Spezifität für Palmityl-CoA diesen Namen erhielt. Des weiteren existiert eine Carnitin-Oktanyltransferase, die den Transfer von mittellangkettigen Fettsäuren durch die Peroxisomen und Mikrosomen katalysiert. Wird die Aktivität der Acyltransferasen am menschlichen Skelettmuskel in vivo mittels Isotopen-Vorwärts-Reaktion bestimmt, so setzt sich die gemessene enzymatische Aktivität anteilig aus verschiedenen Transferaseaktivitäten zusammen. Ziel dieser Arbeit war die Substratspezifitäten der verschiedenen Carnitin-Acyltransferasen des Skelettmuskels in vivo zu beschreiben und herauszufinden inwieweit sich die Aktivitäten der Transferasen überlappen. Die Versuchsbedingungen entsprachen denen, in der diagnostischen Praxis der Bestimmung des CPT II-Mangels gegebenen, um die erhaltenen Ergebnisse in Verbesserungen der Diagnostik einfließen zu lassen. Es sollte das Substrat mit der größten Spezifität für die beiden Transferasen (CPT und COT) bestimmt werden, da nach einer Arbeit von Schaefer et al. die CPT die größte enzymatische Aktivität für Lauryl-CoA (12 C-Atome) besitzen soll [85]. Die Sensitivität der Acyltransferasen für eine Inhibition durch Malonyl-CoA sollte untersucht werden, um herauszufinden welcher Anteil der Hemmung durch die CPT I beziehungsweise durch die COT ausgemacht wird. Es konnte gezeigt werden, dass sich die Substratspezifitäten der COT und der CPT für Fettsäureester mit einer Kettelänge von 8-18 Kohlenstoffatomen überlappen, sodass bei der Bestimmung der Carnitin-Acyltransferase-Aktivität am gesamten Muskelhomogenat immer beide Enzyme gemessen werden. In allen untersuchten Fraktionen zeigten die Transferasen die größte Affinität zum Substrat Palmityl-CoA. Der Anteil der CPT an der Gesamtaktivität überwiegt den der COT für dieses Substrat bei Weitem, sodass es nicht unbedingt nötig ist, die COT vor der Bestimmung abzutrennen. Sowohl die CPT als auch die COT zeigten für das Substrat Lauryl-CoA die geringste Affinität und schlechteste katalytische Effizienz. Die CPT und die COT sind Malonyl-CoA sensitiv, wobei die CPT-Aktivität um 45% gehemmt wird, während die COT-Aktivität nur zu circa 20 % hemmbar ist. Die Ergebnisse unterstützen die bisherige Annahme, dass die CPT den Fettsäureester Palmityl-CoA spezifisch umsetzt und dieser zur Untersuchung von CPT-Defekten in Patientenmuskel das Substrat der ersten Wahl ist.
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