Über die Reaktion von Protein-SH-Gruppen mit 4-Hydroxypentenal

Abstract

4-Hydroxy-pentenal (HPE) reacts with “fast” SH-groups of proteins (PSH) by addition of SH to the double bound ofHPE. On the one hand, by means of treatment with 2.4-dinitrophenylhydrazine the formed protein bound 2.4-dinitrophenylhydrazones can be measured spectrophotometrically, allowing thus a quantitative estimation of protein boundHPE. On the other hand, the estimation ofPSH before and afterHPE-treatment of the protein yields the moles of SH consumed thereby. With nativeGAPDH, ALD, andRSA, larger differences between the amount of protein boundHPE andDTNB estimated loss ofPSH are observed, good coincidence with native ovalbumin and proteins with reduced S−S-bridges. Thus, the differences named above are explained with the assumption that in some native proteins SH-groups can react somewhat differently withHPE orDTNB.

The reaction betweenHPE andPSH is characterized by a reversible equilibrium. After addition of a second protein the SH-groups of which having the higher reactivity towardsHPE, a transfer ofHPE occurs from the first to the SH-groups of the second protein. This is demonstrated withHPE-serum albumin adduct (orHPE-lactoglobulin adduct) after addition of active glyceraldehydephosphat-dehydrogenase whereby the loss of enzyme-activity indicates the transfer ofHPE to the functional and highly reactive SH-groups of the enzyme.

Zusammenfassung

4-Hydroxy-2-pentenal (HPE) reagiert mit den “schnellen” SH-Gruppen von Proteinen unter Addition der SH an die Doppelbindung desHPE. Das an das Protein gebundeneHPE wird nach Behandlung mit 2.4-Dinitrophenylhydrazin quantitativ bestimmt, der Verlust an SH-Gruppen mitEllmans Reagens. Zwischen beiden Werten besteht ein linearer Zusammenhang.

Die Reaktion zwischenHPE und Protein-SH verläuft über ein reversibles Gleichgewicht. Bei Zugabe eines zweiten Proteins, dessen SH-Gruppen gegenüberHPE reaktiver sind, trittHPE von den SH-Gruppen des ersten auf die des zweiten Proteins über. Dies wird am Beispiel des Addukts ausHPE und Serumalbumin, bzw. β-Lactoglobulin nach Zugabe von Glyceraldehydphosphatdehydrogenase gezeigt, wobei der Verlust der Enzymaktivität den Transfer desHPE auf die funktionellen und hochreaktiven SH-Gruppen des Enzyms anzeigt.