האיגוד הישראלי לרפואת משפחה

פורפובילינוגן דמינאז - Porphobilinogen deaminase

מתוך ויקירפואה
     מדריך בדיקות מעבדה      
פורפובילינוגן דמינאז
Porphobilinogen deaminase
 שמות אחרים  hydroxymethylbilane synthase (להלן HMBS), uroporphyrinogen I synthase, ו-PBD.
מעבדה כימיה בדם וכימיה בשתן.
תחום פורפיריות
Covers bdikot.jpg
 
טווח ערכים תקין ערכים אלה נקבעו רק לבני 16 שנים ומעלה, והם גבוהים או שווים ל-7 ננומול/ליטר/שניה.

ערכי ביניים הם 6.0-6.9 ננומול/ ליטר/שניה.

ערכים מופחתים הם פחות מ-6 ננומול/ליטר/שניה.

יוצר הערך פרופ' בן-עמי סלע

מטרת הבדיקה

בדיקה מדרגה ראשונה להערכה של חשד לפורפיריה חריפה, ל-AIP, לקופרופורפיריה תורשתית, ולפורפיריה וריאגטה. בתלות במפגע באנזים הספציפי המעורב, פורפיריות שונות והקודמנים שלהן מצטברים ליצירת סוגי הפורפיריה השונים. המתווים של הצטברות פורפירין באריתרוציטים ובפלזמה, והפרשת קודמנים של heme בשתן ובצואה, מאפשרים את הגילוי וההתמיינות של הפורפיריות. מפגעים אלה מסווגים ככאלה שמקורם באריתרוציטים ובכבד, תוך התבססות על המיקום הראשוני של המופע באנזים. יתרה מכך, הפורפיריה הכבדית יכולה להיות מסווגת ככרונית או כחריפה, על פי ההתייצגות הקלינית שלהן.

PBD הוא אנזים המקודד באדם על ידי הגן HMBS. אנזים זה כרוך בשלב השלישי של הביוסינתזה של ה-heme. האנזים מקטלז את דחיסת ראש לזנב של ארבע מולקולות porphobilinogen ליצירה לינארית של hydroxymethylbilane, תוך שחרור מולקולות אמוניה.

מבנה ותפקוד

מבחינה תפקודית PBD מקטלז את אובדן אמוניה מהמונומר הפורפובילינוגני בתהליך של דה-אמינציה, והפולימריזציה הבאה בעקבותיו ליצירת tetrapyrrole המשתחרר כ-hyroxymethylbilane. המבנה של PBD שמשקלו המולקולרי הוא 40-42 קילו-דלטון, שהוא אנזים משומר מאוד באורגניזמים השונים, ומורכב משלושה מקטעים (Lannfelt וחב' ב-Scand J Clin Lab Invest משנת 1989, Louie וחב' ב-Nature משנת 1992, Gill וחב' ב-Biochem J משנת 2009). מקטעים 1 ו-2 דומים ביותר: כל אחד מהם מורכב מחמישה β-sheets ושלושה α-helices באדם (Jordan ו-Warren ב-FEBS Lett משנת 1987). מקטע 3 ממוקם בי שני המקטעים הקודמים ויש לו גיאומטריה שטוחה של β-sheet.

Dipyrrole, שהוא קו-פקטור של האנזים המורכב משני מולקולות פורפובילינוגן דחוסות, קשור קו-ולנטית למקטע 3 ומתמשך על לאתר הפעיל של האנזים, שהוא המגרעת בין מקטעים 1 ו-2. מספר שיירים טעונים של ארגינין נמצאו מייצבים את תפקודי carboxylate בשרשרת pyrrole הגדלה בהקשר של יצירת התוצר הסופי, hydroxymethylbilane (Lander וחב' ב-Biochem J משנת 1991). האנזים PBD מופיע כיחידות דימריות בציטופלזמה של התא. השלב הראשון כורך אלימינציה של E1 של אמוניה מהפורפובילינוגן, ליצירת תוצר ביניים קרבון-קטיוני (Pitchon וחב' ב-Tetrahedron משנת 1992). תוצר ביניים זה מותקף על ידי הקו-פקטור הדי-פירולי של PBD, אשר לאחר איבוד פרוטון יוצר טרימר הקשור קו-ולנטית ל-PBD. תוצר ביניים זה פתוח לריאקציה עם פורפובילינוגן. עם יצירת ה-hexamer, הידרוליזה מאשרת שחרור של hydroxymethylbilane כמו גם רגנרציה של הקו-פקטור (Leeper וחב' ב-Nature Prod Rep משנת 1989). התחום הרפואי הידוע ביותר הקשור לאנזים PBD, הוא acute intermittent porphyria, מפגע גנטי דומיננטי-רצסיבי בו מיוצרת כמות שאינה מספקת של hydroxymethylbimane, מה שגורם להצטברות של פורפובילינוגן בציטופלזמה. מצב זה נגרם על ידי מוטציה בגן, אשר ב-90% מהמקרים מפחיתה את כמויות האנזים. עד כה תוארו 115 מוטציות בגן הגורמות למחלה (Grandchamp וחב' ב-Nucleic Acid Res משנת 1989, ו-Asrrin ו-Desnick ב-Hum Mut משנת 1994). האנזים HMBS הוא מפתח לביוסינתזה של heme על ידי קטליזה של יצירת hydroxymethylbilane, הידוע גם כ-preuroporphyrinogen. ההליך הקטליטי מתחיל בהתכנסות של הקו-פקטור dipyrromethane, הנובע משתי מולקולות של פורפובילינוגן, או מ-preuroporphyrinogen על ידי apoenzyme. בשלב האחרון של הקטליזה, התוצר preuroporphyrinogen משתחרר תוך שהוא מותיר את הקו-פקטור השלם קשור ל-holodeaminase.