Lipids in Health and Disease, 2005; 4: 18-18 (más artículos en esta revista)

Butyrylcholinesterase suero en la diabetes mellitus tipo 2: una bioquímica y la bioinformática enfoque

BioMed Central
Sridhar GR (sridharvizag@gmail.com) [2], G Nirmala (sridharvizag@gmail.com) [2], Allam Apparao (allamapparao@gmail.com) [1], AS Madhavi (allamapparao@gmail.com) [1 ], S Sreelatha (allamapparao@gmail.com) [1], J Sudha Rani (allamapparao@gmail.com) [1], P Vijayalakshmi (allamapparao@gmail.com) [1]
[1] Departamento de Ciencias de la Computación e Ingeniería de Sistemas, Universidad de Andhra, Visakhapatnam, India
[2] Centro de Diabetes y Endocrinología,, 15-12-16 Krishnanagar, Visakhapatnam 530002, India

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Resumen
Antecedentes

Butyrylcholinesterase es una enzima que puede servir como un marcador del síndrome metabólico. Nosotros (a) medir su nivel en las personas con diabetes mellitus, (b) que ha construido un árbol de la enzima utilizando las secuencias de nucleótidos descargado de NCBI. Butyrylcholinesterase colorimétricamente se estimó utilizando un kit disponible comercialmente (Randox Lab, Reino Unido). Se construyeron árboles filogenéticos por la distancia método (Fitch y Margoliash método) y por el método de máxima parsimonia.

Resultados

Hubo una correlación negativa entre el colesterol sérico total y butyrylcholinesterase (-0,407, p <0,05) entre el suero y el colesterol LDL y butyrylcholinesterase (-0,435, p <0,05). No hubo correlación estadísticamente significativa entre los otros parámetros bioquímicos. En el árbol evolutivo de construcción ambos métodos fueron similares, los árboles, a excepción de una inversión en la posición de Sus scrofa (M62778) y Oryctolagus cuniculus (M62779) entre Fitch y Margoliash, y los métodos de máxima parsimonia.

Conclusión

El nivel de la enzima butyrylcholinesterase fue inversamente relacionada con el colesterol sérico; dendrograma mostró que las estructuras de cerca evolutivamente las especies fueron colocados muy cerca unos de otros.

1. Introducción

La enzima butyrylcholinesterase (BChE; CE 3.1.1.1.8) tiene una bien definida farmacológico en función hidrolizado succinilcolina, un relajante muscular usado en la práctica anestésica. Podría tener otras funciones, aunque mucho menos bien definidos, como la modulación de la expresión fenotípica de la dislipemia y el síndrome metabólico. Los niveles séricos de la enzima se ven afectados por la grasa de la dieta, la obesidad, hiperlipidemia y diabetes mellitus [1].

Con secuencias de los genomas de muchas especies están disponibles en el dominio público [2], es posible anotar las proteínas en términos evolutivamente. Este tipo de análisis es especialmente útil para las proteínas con función fisiológica mal definidos, tales como BchE. El análisis filogenético de aminoácidos y secuencias de nucleótidos que podría arrojar luz sobre 'la forma en que la familia podría haber sido derivados durante la evolución "[3]. El análisis se representa como un árbol evolutivo, que es un gráfico en dos dimensiones, que muestra las relaciones evolutivas de los genes de diferentes organismos.

Aquí (a) estudia el nivel de BChE entre las personas con diabetes mellitus (b) que ha construido el árbol filogenético, de 25 de BChE genes de la secuencia de datos a disposición del público.

2. Materiales y métodos

Se estudiaron 30 individuos con clínica la diabetes mellitus tipo 2 en nuestro Centro en el sur de la India (14 hombres, 16 mujeres, edad 51,9 años + / - 7,9 años, duración de la diabetes de 6,6 años + / -3,74 años). Butyrylcholinesterase colorimétricamente se estimó utilizando un kit disponible comercialmente (Randox Lab, Reino Unido). Séricos de insulina y péptido C se mide por radioinmunoensayo, y de los lípidos (colesterol total, triglicéridos, HDL colesterol) por colorimetría.

Los resultados se expresaron como media + / - SD. Análisis de correlación múltiple fue realizada por paquete SPSS (v10.5). Un valor de p <0,05 se tomó como significativo.

Veinticinco BchE secuencias de genes fueron recuperados de Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI): Rattus norvegicus (Adhesión no: NM_022942), Mus musculus (NM_009738), el homo sapiens (NM_000055), el homo sapiens (BC018141), el homo sapiens (BC008396) , Sus scrofa (AF222914), Gallus gallus (AJ306928), Panthera tigris tigris (AF053484), Felis catus (AF053483), Equus caballus (AF178685), Rattus norvegicus (AF244349), Oryctolagus cuniculus (X52092), Oryctolagus cuniculus (X52091), Oryctolagus cuniculus (X52090), el homo sapiens (M16541), Oryctolagus cuniculus (U04814), el homo sapiens (M16474), Canis Familiaris (M62411), Bos taurus (M62410), Macaca mulatta (M62777), Ovis aries (M62780), Oryctolagus cuniculus (M62779), Sus scrofa (M62778), Mus musculus (NM_009599), y homo sapiens (NM_000446).

Se construyeron árboles filogenéticos utilizando dos métodos: el método a distancia (Fitch y Margoliash método) y el método de máxima parsimonia (MP) [3].

En el método a distancia (Fitch y Margoliash) las secuencias fueron alineados por local en pareja método y una distancia puntuación obtenida para cada par de secuencias (25 × 25 matriz). Los resultados fueron representados como una matriz de distancia; los más estrechamente relacionados con las secuencias en la matriz fueron identificados y representados como un árbol / rama. La distancia promedio entre estas secuencias y cada una de las otras secuencias se calculó para obtener una nueva matriz de distancia. Este proceso se repite hasta que todas las secuencias se añadieron al árbol.

En el método de máxima parsimonia secuencias fueron alineados por pairwise método global, de lo posible los árboles construidos, parsimonia costo de cada árbol y la calculó con un costo mínimo identificado como el árbol óptimo, que era el de salida seleccionado.

3. Resultados

Los resultados se presentan en la Tabla 1. Hubo una correlación negativa entre el colesterol sérico total y butyrylcholinesterase (-0,407, p <0,05) entre el suero y el colesterol LDL y butyrylcholinesterase (-0,435, p <0,05). No hubo correlación estadísticamente significativa entre los otros parámetros bioquímicos.

Ambos métodos de construcción de árboles dio dendrogramas similares, con la excepción de una inversión en la posición de Sus scrofa (M62778) y Oryctolagus cuniculus (M62779) entre Fitch y Margoliash, y los métodos de máxima parsimonia (Figs. 1, 2]. Había dos principales subdivisiones en el árbol filogenético, con el homo sapiens proteínas juntos, y un conjunto de emparejamiento rattus (A5244349, NM_022942), Felicus catus (AF053483), Panthera tigris (AF053485), y Oryctolagus cunniculus (X52092, X53091)

4. Discusión

BChE rompe éster tipo de bloqueantes neuromusculares utilizados en la anestesia [4]. También puede desempeñar un papel en el metabolismo de los lípidos [5], y puede verse afectada por la grasa de la dieta [6]. Del mismo modo, la diabetes mellitus se ha demostrado que alteran los niveles de la enzima. BchE, que pueden afectar la membrana celular y el estrés oxidativo fluidez [1], es estructuralmente homólogas a la lipasa [7]. La proporción de colesterol HDL a BChE podría ser un marcador de riesgo cardiovascular en el síndrome metabólico [8]. Sin embargo, estudios recientes han sugerido BchE pueden no tener una relación directa fisiopatológicos papel en el desarrollo del síndrome metabólico [9], pero puede considerarse como secundaria marcadores de este síndrome en personas obesas con la CHE2 C5-fenotipo [10]. En consonancia con estudios anteriores, el nivel de butyrylcholinesterase se relaciona con los cambios en los lípidos séricos, sin embargo existe una relación de triglicéridos séricos en un estudio anterior [9] y colesterol en suero a la nuestra.

Actividad BChE podría utilizarse también para seleccionar el fármaco para el tratamiento de la hipertrigliceridemia en la diabetes mellitus tipo 2 [11]. Del mismo modo la diabetes es uno de los factores de riesgo para enfermedad arterial coronaria que independientemente BchE correlacionado con la actividad [12].

En la construcción de árboles evolutivos, las diferencias de Sus scrofa y Oryctolagus cuniculus es la única variante en los dos métodos. Las secuencias similares, esta salida es de esperar. De acuerdo con un informe anterior [13], los genes de los siguientes fueron muy cerca unos de otros: de vaca (Bos taurus M62410) y ovejas (Ovis aries M62780), cerdos (Sus scrofa M62778) y el perro (Canis familiaris M62411), el conejo ( U04814 Oryctolagus cuniculus) y la casa del ratón (Mus musculus NM_009599).

Animal BchE estructura genética ha demostrado ser similares a los genes humanos [13]. El índice de evolución se informó a ser rápido, pero no más que otras proteínas con función conocida. BchE evolución tuvo un período evolutivo unidad de 2,2 (es decir, 2,2 millones de años para que un 1% de aminoácidos cambio) [13].

Una amplia base filogenética síntesis utilizando un análisis por separado y combinados de publicado molecular y morfológica fuente filogenias mostró en general comparables árbol de las estructuras [14]: tigre, gato y caballo juntos.

A pesar de las limitaciones en el estudio, se establece una prueba de concepto de que los parámetros clínicos y bioquímicos se pueden vincular a los datos de las secuencias de nucleótidos; una perspectiva evolutiva se puede obtener, especialmente para las proteínas con las funciones fisiológicas mal definidos.

En conclusión, (a) encontró una correlación negativa entre el colesterol sérico total y butyrylcholinesterase entre suero y de colesterol LDL en personas con diabetes tipo 2 (b) generó un árbol filogenético de las secuencias de 25 de BchE distancia utilizando el método (Fitch y Margoliash método) y máximo Método de parsimonia.