Polymorphismen in der Promoter- und Enhancerregion von CYP3A4

Abstract

In der vorliegenden Studie wurde die Aktivität von CYP3A4 bei 104 gesunden europäischen Probanden anhand des Abbaus von Alprazolam durch das Enzym vor und nach der Induktion durch Rifampicin gemessen. Anschließend wurden die Promoter- und Enhancerregion des Enzyms sequenziert und der Zusammenhang zwischen Polymorphismen in diesem Bereich und der basalen sowie induzierten Aktivität des Enzyms analysiert. In der Enhancerregion konnten keine Polymorphismen nachgewiesen werden. In der Promoterregion fanden wir die SNPs CYP3A4*1B und CYP3A4*1F. Weitere bekannte oder unbekannte Polymorphismen wurden nicht detektiert. Die Allelfrequenz von CYP3A4*1B betrug in unserem Probandenkollektiv 2,4%. Dieser Polymorphismus hatte weder auf die basale Aktivität noch auf die Aktivität nach Induktion einen Einfluss. CYP3A4*1F wurde mit einer Frequenz von 5,3% nachgewiesen. Auch hier wurde keine relevante Beeinflussung des Alprazolamabbaus beobachtet. Die durch diesen Polymorphismus entstandene CpG war sowohl in den Leukozytenproben aller Probanden als auch in sieben zusätzlich untersuchten Leberproben methyliert. Dieses Ergebnis stützt die These, dass die Promoter- und besonders die Enhancerregion von CYP3A4 aufgrund ihrer hohen Relevanz für die Funktion des Enzyms stark konserviert sind. Des Weiteren lässt sich feststellen, dass die Methylierung von CpGs offensichtlich ein verhältnismäßig unspezifischer Vorgang ist, da selbst neu auftretende potentielle Methylierungspositionen im Genom vollständig methyliert werden.

In this study the activity of CYP3A4 was measured at 104 healthy european subjects by the degradation of alprazolam through the enzyme before and after induction ba rifampicin. Afterwards the promoter and enhancer region of the enzyme was sequenced and the correlation between the polymorphisms in this region and the basal and induced activity were analyzed. There were no polymorphisms found in the enhancer region. In the promoter region we found the SNPs CYP3A4*1B and CYP3A4*1F. Further known or unknown polymorphisms were not detected. The allel frequency of CYP3A4*1B was 2.4%. This polymorphism had no influence to the activity of the enzyme neither before nor after induction. CYP3A4*1F was measured with an allel frequency of 5.3%. It had as well no relevant influence on the degradation of alprazolam by the enzyme. CYP3A4*1F leads to a new CpG island. This was both in the leucocytes of the tested subjects and in seven additionally tested liver probes fully methylized. This result shows that the promoter and enhancer region of CYP3A4 has a high relevance for the function of this enzyme and therefore it is highly conserved through evolution. Furthermore this study shows that the methylation of CpGs is a quite unspecific process, because even new appearing potential methylation positions are fully methylized.