대한임상병리사회지 : 제 21 권제 1 호 1989 異性化驚素 광주보건전문대학임상병리과 조영주 Key Word: CD Steroid Glucuronide Luteiniging Hormone Values 1. 序論 II. 分布 이성화효소는한가지효소가여러장

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1 대한임상병리사회지 : 제 21 권제 1 호 1989 異性化驚素 광주보건전문대학임상병리과 조영주 Key Word: CD Steroid Glucuronide Luteiniging Hormone Values 1. 序論 II. 分布 이성화효소는한가지효소가여러장기에서유래하 여분자량과물리화학적성질이약간씩다른異性體를 일컴는말이 작용하는基質 (substrates ), 완충액의 PH 는같 A 나껴 動距離,f!JJ 밟 Ij 物質, 이들을鍵別分離활수있 熱處理等에따라 혈청중의측정치가上昇된경우그것이어느장기 의揚傷인지를알수있 LDH, CPK, AIP, AID, AST, LAP, AMY, NAG, GGT 둥이임상화학에서 주로행하는이성화효소이 인체내효소의 1/3 은이성화효소를가지며, 이들은 서로다른梁色體에존재하거나같은염색체에있다 하여도그위치 (chromo -some 번호 ) 가 있 예를들면, 다른것도 훼장 Amylase 와타액선 Amylase 는 같은 1 번염색체에있으나 MDHmll 은 7 번염색체에 있으며, MDHc 2l 는 2 번염색체에위치한다 (Alleloz ymes 나 hybrid isoenzymes).. 이들의 순수분리는 抗原性, amino-^j 하전, 해리항수 (km), 영동거리, 효소 활성과각종염류나완충액에용출되는정도둥여러 가치物理化學的條件에따라변화하는성칠, 억제물 질에相應하는정도, 서로다른기질에반웅하는정도 차둥에따라分離할수있으나주로천기영동, Chromatography 및免授沈 i 짧法, 吸훌法, RIA 둥으로 하며더깊은연구가계속된 LDHl은 H의 4 量體로心節에 LD월는 M의 4량체로주로빠細뼈에또 LDH3 (HHMM) 은주로빠에많 장기별분포는 표4-1) 과같 CK(CPK) 중 CK1(BB) 은腦빼짧細뼈에 CK2(MB) 는骨格節, 心節에그리고 CK3 (MM) 은간세포에주로있 CK 체내분포는 표-2) 에있 AIP는빠른간분획, 밤, 골격근, 태반, 장관, 신장둥여러장기에분포한 ACP는주로섭호선에있 나 Isoenzyme 이있 ASTm과 ASTs는 mítochondria AST로간염의정도가심하면 ASTm 이중가한 AID는 6탄당 로분해하는효소로 AID-A, AID-B, AID-C의 3가지 Isoenzymes가있 LAP 는훼장, 장관및태반둥의장기에있는 AA, LAP, CAP 둥이있 ACP는 5가지이성화효소가있 ACP-A는고환, 갑성선및대동맥에분포하고 ACP-B는주로大腦皮質, 腦下훌體店葉, 網鷹둥의순A로감소한 ACP-C는신장의體質,JJf 및 JJf 組織에있 ACP-D 는신장의피질에많고軟骨에도소량있 ACP-E 는섭호선에많고소장과섭이치창의 *~ 鷹에도분포한 AID-A는골격근에있으며 ABC의 3가지단량체가 4개씩조합된 4 量體로 AAAA 또는 BAAA로구성되어있 며, AID-B는간에 BBBB, BBBA 또는 표 -1) LDH Isoenzyme 의장기벌분포율 (%) lsoenzyme 장기 심 장 신 장 척혈구 백혈구 간세포 혈소판 골격근 LDHl LDH LDH LDH LD뀔

2 표 -2) CK 체내장기별분포 (%) 장기 lsoenzyme MM 二 EiL 켜 l 二 1그 섬 二 1그 위 장 8.2 ;f: 장 5.8 간 21.5 신 장 33.6 자 궁 0.7 섭 호 선 30.4 펴l 26.7 MB BB <1 <1 8.9 < BBAA 의조랩으로되어있으며, AID-C 는주로 腦細뼈에 CCCC, ACCC 빛 AAAC로되어있 AID-A는 fructose DiPhosphate에친화성이높고 AID-B는 Fructose-1- P와 Gllyceraldehyde-3-P에 AID-C는지절대사에관여하는효소이 AMY는타액션에있는 S-AMY와훼장의 P-AMY 나 pyruvate 에대한친화력은 H 단량체가 M 단량체보 다 10 배의힘을가쳤으므로산소가충분한섬근, 폐 등에많고, M 단량체는혐기적상태인근육중에많아 Lactate 대사에관여한 LD-X 와 LDH-C 가고환에 만있는것을최근에발표하고있어더연구할과제라 본 혈구안의 G-6PD 의변종은 150 종이밝혀졌으 가있으며십이지장, 대장, 간이나폐에도분포되어 며, X 염색체에 50 여종이더있을것으로믿고있 있다가혈청으로유리한 S-AMY 는분자량 5.4 만이 며, P1-AMY 는 6.2 만, P2 -AMY 까 5.6 만으로전기영동 효소분자의끝에 sialic acid 나 NAD: 가첨가되면 전기영동상과그특성빛하전이달라진 성장기간 시 S-AMY 는 log 분획에 P-AMY 는 β-globulin 에영동된 위치 에따라서도 Isoenzyme 의분포가변한 태반내의 성숙도에따라 LDH 와 CK 등은음하천으로대전하는 CHE 는빼經系統과적혈구에있는 True CHE 과 것이많으나출생후양하전업자가많아지며, 60 셰 府, 소장, 심장, 피부에있는 pseudo CHE 가있 이상의근육내에는다시 양극으로영동되는분획이 Acetycholine을분해하는 Pseudo-CHE의차이로감별한 GGT1는간염, 간경화및담석증일때증가하고 GGT2 는최 l 장암, 담관암일때, GGT3 는담낭염, GGT 4 는선천성담관폐쇄때증가한 NAG는신장이식후요중에서측정한 신장의近位細民管에서분비되어혈중농도를높이고이것이좌에배설된 그외에도 Adenylate Kinase는 3가지로골격근, 심근및간에주로있 며뇌, 신장, 적혈구에도소량이존재한 Arginase (ARase) 는간-ARase가대부 분이고적혈구 ARase 정낭 ARase 맺풍 L 腦 ARase 등이있 Carbonic anhyrase(ca) 는적혈구중의 CA-A 와신장의 CA-B 빛위점막과훼장의 CA-C 로구분한 Glutamate 탈수소효소는 8 千, 소장, 師, 신장, 섬근등에분포하는것많은종류가있 증가한 암환자의혈청내에는음하전체가증가함을알수있 태생기에 AID-A, AID-B, AID-C의 ABC 의 3가지분자가 4-량체씩조합하여같은비로간에포함되어있다가출생후 AID-B가증가한 AIP는 20셰이하의성장기에는골 -AIP가 600 u/l 까지증가했다가그이후는이것이셔서히감소하고간 -AIP는간세포의증식에따라나이에비례적으로증가한 섭호선, 자궁, 흉부, 뇌, 위장관, 기관지및임파션등의암에서는양극으로영동되는분획이증가하고빼經節睡傷 (glioma) 때는음극으로이동하는 분획이증가한 태생기의 AID, PK, hexosaminidase 등은야d 이온대전체가많으나 MDH, AST m 등은오히려음전하는갖는것이많 태반 AIP가師의팀期上皮癡때검출됨을 1968년 Fishman 이전기영동, Chromatography, 면연학적으로 증명하여발표하였 Regan 3 ) 이성화효소는암환자의 ffi. 유전적변화와체내의대사적변화 H 의두단량체 H 와 M 은같끈염색체안에위치하 고면역 globulin 과결합하거나띤역체형성이어려우 3-15% 에서증명된 탄산탈수소효소의특성을나타내지않게된 혈구안의 adnosine deaminase, ACP 및 phosphoglicomutase 같이 sulfhydryl를갖는효소를산화하면쉽게 glutathione 이된 -18-

3 신장 -AIP 에 neuramidase 를작용시켜분자끝의 sialic acid 를제거하면효소의영동상이달라진 분자량 8~34 만의 CHE 4 분자가촉매에의해서活性 化되려면서로응집하여큰분자가되어야한 뿐만 아니라인종과지리적조건, 衛度나高度등의여러 여건에따라생체내대사기전, 단백형태, 분자량및 활성이다양하게변화된 효소의 acylation, 탄화물의剛銷變化, 部分的分解, 脫 Arnine 반응, 면역 globulin 과 AMY, LDH, AIP 빛 CK 등의효소들의결합양태 sulfhydry 기의산 화, phosphorylatîon 변화, 다른단백질과의상호자용 및웅결등의후천적변화요인으로들수있는것들이 N. 分離定톨 理性化山所의分離定量은주로혈청중의효소활성치 를측정하여이것이病的으로增減되었을때, 그중의 어떤이성화효소분획이특히변화가심한지를찾게 된 일반적으로전기영동후그막위에기질이적셔 진막을겹쳐놓고 3TC 수조에반응시키면영동된 위치의 Isoenzyme 이각각의기질에반응하여생성물 을내며, 그것이 NADH 이면 340nm 에서직접밝은 band 를찾거나물色試素을가하여훌色시킨후透明 化過程을거쳐 densitometer 에서분획의면적과흡광 도에다른 scannograph 와積分面積이그려지고이에 따라각분획의정량이가능하 어떤것은기질과 색소의重合體에효소를작용시켜유리된색소의양에 따라정량하기도한 또는 chromatograpy 로겸체중 이성화효소의담체와친화성, 흡착성빛 gel 여과성 등에따라분리하고溶出, 전개등으로정량, 검출한 면역고정및면역흡수법으로감별한 면역 globulin 과특이적으로결합한이성화효소는 PBS 4 l 나 식염수로셰척시씻겨나가지않고 zwitterion ( 음하전 도양하전도띄지않은 0 전위상태 ) 이되어막에 침착되고염색된 항혈청은 Anti -y, Anti -a, Antiμ, Anti-κ, Anti-À 및환자혈청을준바한 Amylase Isoenzymes 을위한 Anti-À 혈청은 501u / 1, Antiμ, Anti-IC 혈청은 1O ~30u/ 1 포함되게한 CHE, AIP, LDH, CK, AST, AL T, GGT 를위한 Antiy,a,μ,κ,À 는 21u / 1 되게한 CK 이성화효소는 agarose 나 cellurose acetate 막에영동후 creatine-p, ADP, glucose, HK, NAD, Glucosephosphate 탈수소효소들이적셔진막을겹쳐놓고반응시킨후 생성된 NADH 를 360nm 의 Densitometer 에서 scanning 한 또는생성 NADH 가 NBT 5 l 나 MIT 6 l, INT 7 ) 등을환원하여청자색의 Formazan 을만든 DEAE-Sephadex A-50, DEAE-cellulose, DEA E-glycophase, DEAE-Biogel A 등의이온교환 chromatography 막중에서처음 sephadex A - 50 을 column (0.5 x 6.Ocm) 에채우고검체중의 CK Jsoenz yme 을흡착시킨 이어식염수로셰척한후 Tris 완충액으로용출한 CK-3 이 Tris 완충액 (5 맨 lm/ l, Nacl 10αnM / l, ph 8. 이에맨먼저용출되고, 이어 CK-2 가 Tris 완충액 (5 앤 1M / l, Nacl 20 맨 lm/ l, ph 8.0) 에맨끝에 CK-l 이 Tris 완충액 (5 앤 lm/ l, Nacl 500m M / l, ph 7.0) 에용출된 면역학적으 로는토끼나산양에 BB 나 MM 분획을주사하여얻은 토끼나산양에 BB 나 MM 분획을주사하여얻은항체 를 ( 항 -B 혈청과항 -M 혈청 ) 검체에가하여침전된 1 과 CK-2 가침전하고 Anti-M 에는 CK-3 와 CK-2 가침전하므로그들의침전물총량에서혈청중의 CK 활성치를제하면 CK-2 의활성치가된 면역억제법이위방법보다빠르고간단하여많이 쓰이나선택적억제등이낮아서문제가있 RIA 나 EIA 로도할수있 LDH 이성화효소는전기영 동후 DL-Lactate 50 맨 1M / 1, NAD+13 mm / 1 를 ph8.0 완충액에녹인기질을적신막을겹쳐놓고반응 후생성된 NADH 를형광 densitomenter 로측정하거 나 Formazan 을측정한 LDHl 은 65 0 C 에 30 분간두어도안정하나 DEAE 에흡착되고 Acetone 이나 Alcohol 에응고되지않는 특성을가지고있 정상혈청의열처리전후의활성 도변화는 1O ~25% 정도이나간질환혈청의열처리 전후의활성치는크게감소하여 33~80% 나된 정상인의 H 분획은 20~40% 이나섬근경색시는 45~6 5% 로증가한 HBDH 8l 는 a-oxobutyrate 에작용하고심근경색 때상승하므로 LDH/HBDH 의비가정상인의 5~1 O 보다섬히감소한 AIP Isoenzymes 는양극에제일가까이영동되는 것이빠른간 -AIP 간 -AIP 골격 AIP 장관 AIP 신장 AIP 의순으로배열한 빠른 AIP 는 albumin 분획에간 -AIP 는 a1-globulin 앞에영동된 골격 AIP 는 a 2 -g1obulin 까지넓게분포하여넓은 ( 여러 분자량 ) band 가된 태반 -AIP 는간 -AIP 와골 AIP 의위치에 2 개의 band 가보인 이는분자량이 크고 2 개의 band 가보인 이는분자량이크고 음전기로대전한것과양전하입자도있기때문이 또한 starch gel 이나 polyacrylamide gel 에서분자 여과가어렵게되는요인이 65 0 C 에 30 분간열처리한혈청의태반 -AIP 는처리 응결물의양에따라정량한 Anti-B 혈청에 CK- -19-

4 전후에변화가없으나골격 -AIP 는 55 "C 10 분간의 열에도파괴된 neuraminidase 처리하면 AIP 효소 분자끝의 sialic acid 가분해되어골격 -AIP 와간 AIP 는없어지나장관 -AIP 눈소실되지않는 phenylalanine 이나 Levamis 이같은화학약품처리로 장 -AIP 와태반 -AIP 가활성을잃는 16%(3M) 요소액을혈청에가하여 37 "C 에 18 분간두며골격 AIP 가억제되며, 간 -AIP 는 56% 활성을잃으나장 AIP 와태반 -AIP 는억제되지않는 밀의뾰흉中 lectin 이골 -AIP 를억제함을알았 V. cholera 균을혈청 50ul 당딩단위가하여 37 "C 에 15 분두면골 -AIP 와간 -AIP 가잘분리된 Arnylase 이성화효소의분리는 LDH 나 CK 보다어렵 0.8% agarose gel 에 polyacrylamid 를 6% 되게 가하여영동시분자이동을좋게하여분리 (Resolution) 가잘된 4"C 영동한후 phadebas blue 와전분기질이척셔진 막을겹쳐 56 "C 에서 2.5 시간반웅시킨 이방법으로 총 Amylase 활성치의 2-3%; 까검출된 양극에 제일가까운 S-Amy 와그 subgroup(slo ~, S3) 과 그뒤에 P-AmY(Pl' P z, Pa 둥 ) 가분리된 정상인은 subgroup 이없 나명척인경우 - 에이들올볼수있 또한정상혈청올오래두었다영동하면이와같은 현상이나타나드로신선혈청으로곧영동해야한 타액이섞이지않게주의한 sehadex 75 column -Sephadex A50에서정밀분리한 DEAE-Cellulose column( 1 x 0.9cm) 에 O.lml 검체를주입하면먼저 나오는 P-May 분리정량하고그 - 측정치와총 Amy 활성과의차를 S-Amy 로한 밀의 lectin 으로 S-AMy 를쩍제하고처리전후의 활성차호 P-AMy 치를아는법. 도있 NAG 는 52 에 3 시간처리한혈청은 NAG-A 가 95% 억제되므 로처리천후의활성의차이로 NAG-A 를알수있 면역법에의한 LDH 이성화효소는 f!9> 와 LI0> 의같은 반웅을함 A 로항혈청으로여러 ] 댔 nzymes 를분리하 기어려웅으로판독에주의해야한 이때는항원과 항체의비를변화시켜혼합법이나침강법으로다시 검사한 LDH 와 AMY 는 ph 가높아지면영동중에 효소에서면역 globulin 이유리되어면역법 로검출 키어려운경우가있 또한효소는면역 globulin 과결합하는이외의치단백이나 sialic acid 와도웅접 한 이련경우는분자체 chromatography 로분리하 거나 1 차천개후이어수칙으로다시전개하면잘 분리된 면역홉수법은효소활성이너무높은경우에 성척이애매하게된 면역 globulin 과결합후에도 남는효소가있기때문이 v. 임상적의의 LDH1 은心觸硬塞, LD 묘는퓨흙愚 및 LDHa 는師硬 塞때증가한 LDH2 는과럽구성백혈병때 LDH 1 과 LDH2 가동시에증가하면닫大 j 한흉球血뾰, si, 다이 e æll anernia 이고, LDH1 에서 LD 뀔까지 5 개분획이 모두증가하면再生不良性賞血이 섬근에는 LDH2 가 60%, LDHa 가 40% 포함되어 골격근에는 LDH2 가 10%, LDH3 가 90% 분포한 LDH 이성체의비율은 LDH1 이전체의 26%, LDH 2 가 36%, LDHa-24%, LDH 4-9%, LD 뀔가 5% 이 Adenylate Kinase 는골격근, 심근, 뇌및간세포에 있 므로 AK 로이들장기손상을감별할수있 CK1 (BB) 은뇌막하출혈, 대뇌, 위, 소장, 간, 자궁둥의 손상시증가하고, CK- 2 (MB) 는신근경색의초기에 높아진 그외에도협심중, 심장의 shock, 빈맥둥에서 CK3 와같이상숭한 CKz 의반감기는 6 시간이고, CKa 는 13 시간으로경색이진행함에따라 CKa 가 CKz 보다 많아진 CK3 는근육질환, Virus 감염, 약물중독, 암 둥에서증가한 갑상선기능저하중에서는정상치보다 5배정도증가되는것이보통이나심할때는 50 배가될때도있 신생아의 CK 1 혈중농도는산모에의하여일시적으로 높아질수있 자궁이나태반에서유리한경우정상 치의 6 배가된경우가있fß 過體質, 위장관질환, 服햄때 CK 1 이감소하고폐종양, 섭호선, 방광, 신장, 융통및난소둥의 8훌禮이나백혈병둥에도증가한 척수액의 CK 1 은廠뼈發作, 뇌종양, 뇌경색때증가 하나큰임상척의의를찾기는어렵 AID-A 는신경, 근육질환, 심근경색, 용혈성빈혈, 백혈병, Hodgkins 명, 정액수종, 갑상선기능항진중, 위암, 깐암, 훼장암때에고 AID-B 는급만성간염, 급성 훼장염빛급성위염때증가하고果精중가중때감소 한 ASTm 의반감기는 11 시간이고 ASTs 의 15 시간 으로 ASTm 의혈중놓도가전 AST 의 30% 이상이 되는경우는드물 간세포손상시 mitochondria 기능저하로막의투과력이항진된경우 ASTm 의혈중 농도가높아지고, 그두꺼운막의파괴로다량유리한 간염의중둥도와예후판정의지표로 ASTm 을 측정한 LAP-AA 는 arylamide 를분해하며폐쇄성활달때 증가하고, 간 -LAP 는간염, 간실질세포손상시간세포 에서유리하며, Leucyl aminoglycine peptide 를분해 한 LAP-CAP 는 chorionic amino peptidase 로임신 에서혈청이나요의 Amy 를 1 차분리한후 DEAE -20-

5 -A]O!l ~7}~4. S-AMY~ ~7}.C mr:q-r t1!frjj!u::,.l1~1~~. 1_-al.l1~1 J, 'ci-;:t. 0 J-, ~J-J:Lt:!J~ ~-T-""J-ElJ0!1A-J P-AMY-F P2.c. i:fpj-aj ~1;;o;J-OJ4 Wlllf~*iR ~ ~7}~ }-e- 7J--AIP.C AJ OJ AJ 7J-OJ 01 t.f.l1~1 ~ AJ ~ ~J-ttl] * ~ -t}o~ Aa""J-~oJ ~-T-oJlO!l Q..):7J-o1 7J*!@4. GGT 1~ ir~~~~. ~~~Q8~ffm, ~ 1.~.GG~.C ;t(;;r I'!Bt'lfMiJ ttl] ~7}~4. AIP-A.C AJ~AJoJ-, *15"1.::Z.~ ol llllf.. AJ 01!@ ~~011 ~7}"5"}.:1!., ACP-B.C. 1lllf t.f 7J-O!l AJ ol ~ Q{AJ ~ 0 J: $Ll'i, ~l'i, AIP-C.C. it~jjt. ~-T-~ ~-Al, AlP-D.C. "~~ll ~ t:lj, Gaucher t:!j, O:j e-j ~ olj ;l.j ~ ttl] ""J-~~4. ACP-E.C 7J-~ ~. 7J-OJ, - -7JAJAJ 71-'g-"6"J-~, lfn.+f& ol.aj- ttl~ ttl] ~Aa!@ 4. Alcohol ~-T-;±..E.;±..C 7J-0!1 2f:-.. V.~~. Zn.i\- 1. ~!@.E.;±... ;l.j~""j- A~ AJ 011 ~O:j ~4. chelate~ ~ AJ -t}o:j ~AJ o 1 ~1 -t}:ij A1 U ~ -E-4f-o 1 ~~..2_ oj% VI.~ -T-* ~.E.J:. -F 0 -d ""d-oll A-l 2f:-... ~~ -t)--i:- lsoenz ymes~ *~~ ~~ 713::... ~71~ *.N...il-.::z.~~ jj1~ttl~,.::z.~.:il l:ij-%*aj %% OJ-o}3!_~4. AJ71od %, chromatography, oj_o~~~~.. ol~% T-T-*e.l-5} O:J AacJ:-t}.C l:ij-~% 7-}.E.J:.l:IJ...:iL~-t}~4. -%~~ l:ij-~~.. 0 J~-j ~. ~~. *A}O:j4 %011 atct OJ oj-~ AJ, *A}cJ:, ~ Elj 011 at-e *~ ~ A~ 7-}"6~ 3!..~4. o 1 ~ o 1 7-}~ ~~Oil o-j u:j %'A t1 (specificity) ~ A1 ~.CAl~ ~o}4lo-] ol~ ~l:ld~~~7j-~-t}.:il ~~-t}ot ~~1AJ% A]\l l:ij-~~.. ~~-Al~ t.f7}of ~ ~o]4. ol~ ~-t}o:j o]~~ ~% ~l4f- oj_-=jl-"5"}.:1!. *o] 7} -!t~ l:ij-~% %*"6~01= :il~4. Isoenzymes Young-Chu Cho Department of Clinical Pathology, Kwang ]u Public Health junior College. Abstract There are several isoenzymes in the body LDH, CK, AlP, ALD, Amy, NAG, and GGT are listed here. LDH and CK isoenzyme distribution freqency are shown on the Table 1 & 2. In case of the increased enzyme value it should be differentiated from what organ is demaged and released to the blood. Electrophoresis, chroma tography and immunological separation methods are studied on these isoenzymes for the confirmative diagnosis. References 1. Textbook of Clinical Chen. by Tietz sanndes Co. 2. OJ.AJ-7J.A} 871-j_ 7 ~~ pj i.js-) 1) MDHm-mitochondria41 ~ maleic alid dehydeogenase 4. 4) PBS-phosphate buffer saline 5) NBT -nitro blue tetrazolium 6) MIT -dimethyl thioazoyl diphenyl tetrazolium 7) INT -lodophenyl nitrophenyl phenyl tetrazolium chloride 8) HBDH-hydroxy butyrate dehydrogenase 9) H.C Heavy chain 10) L.C Light chain~.. ~ 0 ~ globulin~ -T* 2) MDHc-Atl.N..~41~.::z.~ 0 -d. 3) Regan-~ 0 J: o 1 AJ g}.e.;±... ~-AlP.9} *Aa o 1 7J- -21-

Chapter 14

Chapter 14 5 주 Gycoysis 5.1 Gycoysis의일반적특징 Gycoysis - Gucose가 degradation 과정을거쳐두개의 pyruvate를형성하는과정. - 이때발생하는 free energy는 ATP와 NADH로보존됨. - Gucose 2 Pyruvate - ADP phosphoryation을통하여, ATP 형성 - NAD + 로 hydride ion

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