Examination of the Effect of Some Vitamins on Glucose-6 Dehydrogenase Enzyme Purified From Sheep Liver

Abstract

Glikoz-6-fosfat dehidrogenaz (G6PD, EC 1.1.1.49) enzimi kırmızı kan hücrelerinin bütünlüğü ve işlevi için gerekli olan pentoz fosfat yolunun ilk ve hız sınırlayıcı enzimidir. Bu çalışmada G6PD, koyun karaciğerinden afinite kromatografisi ile tek basamakta 6308 kat saflaştırıldı. SDS-PAGE ile G6PD enziminin molekül ağırlığı 93 kDa olarak bulundu. Vmax ve KM ve değerleri sırasıyla 0.58 (µmol/dk).mL-1 ve 1.44 mM olarak hesaplandı. G6PD aktivitesi üzerine biotin (B7 vitamini) ve folik asit (B9 vitamini) vitaminlerinin etkisi incelendi. Biotin ve folik asit G6PD aktivitesi üzerine önemli ölçüde inhibitör etkisi gösterdi. Biotin ve folik asit vitaminlerinin IC50 değerleri sırasıyla 61.64 µM ve 17.21 µM olarak hesaplandı. Lineweaver-Burk grafikleri ile bu vitaminlerin Ki değerleri ve inhibitör türleri bulundu. Bu vitaminlerin inhibitör türü yarışmasız inhibitör olarak belirlendi. Biotin ve folik asit için Ki değerleri sırasıyla 121.13 µM ve 22.73 µM olarak hesaplandı. Çeşitli kanser hastalıklarında G6PD enziminin aktivitesinin artması kanser hücrelerinin hızlı gelişmesine sebep olmaktadır. Bu nedenle G6PD inhibitörleri kanser tedavisinde çok önemli bir tedavi yöntemi olabilir. Bu çalışmada, biotin ve folik asit vitaminlerinin G6PD üzerine inhibitör etkisi göstermesi ile kanser tedavisinde etkili olabileceği sonucuna varıldı.

The enzyme glucose-6-phosphate dehydrogenase (G6PD, EC 1.1.1.49) is the first and rate-limiting enzyme of the pentose phosphate pathway, which is essential for the integrity and function of red blood cells. In this study, G6PD was purified 6308-fold in a single step by affinity chromatography from sheep liver. The molecular weight of the G6PD enzyme was found to be 93 kDa with SDS-PAGE. Vmax and KM values were calculated as 0.58 (μmol/min).mL-1 and 1.44 mM, respectively. The effect of biotin (vitamin B7) and folic acid (vitamin B9) vitamins on G6PD activity was examined. Biotin and folic acid had a significantly inhibitory effect on G6PD activity. The IC50 values of biotin and folic acid vitamins were calculated as 61.64 μM and 17.21 μM, respectively. Ki values and inhibitory types of these vitamins were found by Lineweaver-Burk graphs. The inhibitory type of these vitamins was determined as non-competitive inhibitory. Ki values for biotin and folic acid were calculated as 121.13 μM and 22.73 μM, respectively. The increase in the activity of the G6PD enzyme in various cancer diseases causes the rapid development of cancer cells. Therefore, G6PD inhibitors can be a very important treatment method in cancer treatment. In this study, it was concluded that biotin and folic acid vitamins may be effective in cancer treatment with their inhibitory effect on G6PD.