Die biologisch aktive Form des Vitamin B6, das Pyridoxal-5?-phosphate (PLP), ist wichtiger Cofaktor einer Reihe von enzymatischen Reaktionen des Metabolismus, insbesondere als zentrales Coenzym des Aminosäurestoffwechsels. In den 90ger Jahren konnte zudem eine Beteiligung des PLP an der Expression verschiedener Gene beschrieben werden. Diese Arbeit befasst sich mit den Auswirkungen des Vitamin B6-Mangels auf die Konzentrationen von Uracilnucleotiden und ?nucleotidzuckern in Leber, Herz, Lunge, Niere und Gehirn von jungen Wistar-Ratten sowie auf die Glykosylierung von Plasmamembran-Proteinen. Nachdem die Ratten für 2 Wochen mit Vitamin B6-defizientem Futter ernährt wurden, erfolgte die Bestimmung der Nucleotidkonzentrationen in den verschiedenen Organen der Ratte sowohl enzymatisch-photometrisch, als auch mittels Anionenaustausch-HPLC (SAX-HPLC). Die wesentlichen Konzentrationsveränderungen zeigten dabei die Uracil- und Cytidinnucleotide. So führte Vitamin B6-Mangel in der Leber zu einer 1,6- bis 6,3-fachen Erhöhung von CTP, UTP, UDP, UMP und von UDP-Zuckern. Die Erhöhung der Konzentration an UDP-aktivierten Zuckern zeigte dabei keinerlei Auswirkung auf das Glykosylierungsmuster von Plasmamembran-Proteinen. Im Gegensatz zur Leber zeigte sich im Herzmuskel eine 40%ige Verringerung der Uracilnucleotid- Konzentrationen. In der Niere zeigte sich eine Erhöhung der UDP-Zucker- Konzentrationen, aber auch eine Verminderung der Summe der Konzentrationen von UTP, UDP und UMP. In der Lunge trat ein isolierter Anstieg der UDP- Glucuronsäure um 70% auf. Im Gehirn waren die Konzentrationen von UDP-Glc, UDP-Gal als auch die Summe von CTP and CDP signifikant erhöht. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass VitaminB6-Mangel zu organspezifischen Veränderungen der Uracilnucleotidkonzentrationen in der Ratte führt, während die N-Glykosylierung von Plasmamembranproteinen unbeeinflusst bleibt.
Pyridoxal-5?-phosphate (PLP), the physiologically active form of vitamin B6, functions as a cofactor for enzymes in a variety of metabolic reactions, particulary the amino acid metabolism. In addition, a number of studies have demonstrated a new role of vitamin B6 as a modulator of gene expression. Vitamin B6-deficiency hereby resulted in an enhanced expression of a number of genes. Herein, the influence of vitamin B6-deficiency a) on the concentration of nucleotides and UDP-sugars in rat liver, heart, lungs, kidney and brain and b) on N-glycosylation of plasmamembrane-proteins was studied. Rats in the age of 3 weeks were fed with vitamin B6-free diet for 2 weeks. Quantification of nucleotides was done enzymatic-photometrically and additionally with SAX-h.p.l.c (high precision liquid chromatography). Deficiency of vitamin B6 resulted in 1.6- to 6.3-fold increase of CTP, UTP, UDP, UMP and UDP-sugars concentration in the liver. Despite increased uracilnucleotide-concentrations in rat liver, N-glycosylation of plasmamembrane-proteins remained uneffected. Nucleotide concentrations in heart, lungs, kidney and brain were measured after 2 weeks of vitamin B6-deficiency. In contrast to the liver, heartmuscle showed a decrease of uracilnucleotide concentrations of 40%. In kidney, the effects were more heterogeneous: While the sum of UTP, UDP and UMP showed a decrease of 40%, UDP-sugars were increased 1,4-fold. Nucleotide concentrations in the lungs were mostly unaffected by vitamin B6-deficiency, despite an increase of UDP-GA of 70%. In brain, UDP-Glc, UDP-Gal and the sum of CTP and CDP showed an increase of 30 to 50%. The concentrations of GTP and GDP did not change by vitamin B6-deficiency in all rat tissues tested. This study demonstrates, that vitamin B6-deficiency has an effect on uracil nucleotides and subsequently on cytidine nucleotides in different organs of the rat, while the glycosylation of plasmamembrane-proteins remained uneffected.
