Das humane hepatische UDP-Glukuronosyltransferase 1A3 Gen wird durch den Farnesoid X Rezeptor (FXR) reguliert

Einleitung: UDP-Glucuronosyltransferasen (UGT) sind eine Familie von Enzymen, die endogene und exogene Substrate metabolisieren. Polymorphismen (SNPs) bewirken interindividuelle Unterschiede der Metabolisierung. In früheren Studien haben wir funktionelle SNPs im Exon 1 des UGT1A3 Gens sowie der dazugehörigen Promoterregion beschrieben und einen Einfluss auf die Induzierbarkeit durch nukleäre Rezeptoren zeigen können. Die Farnesoid X Rezeptor (FXR)-vermittelte Regulation spielt eine wesentliche Rolle beim Stoffwechsel der Gallensäuren. Da UGT1A3 die Glukuronidierung von Gallensäuren katalysiert, war es Ziel dieser Studie die Regulation von UGT1A3 durch FXR zu untersuchen und genetische Modulation auf die Induktion zu analysieren.

Methode: Aus genomischer DNA wurden PCR-Produkte der Promoterregion des UGT1A3 Gens amplifiziert. Zielgerichtete Mutagenese und Luciferase Reporter-Gen-Konstrukte wurden zur Promoteranalyse in Hep G2-Zellkulturen eingesetzt. Induktionsversuche wurden mit den Gallensäuren Chenodeoxycholsäure (CDCA), Lithocholsäure (LCA) und Ursodeoxycholsäure (UDCA) durchgeführt.

Ergebnisse: Im Reportergenversuch bewirkte die Induktion mittels des FXR spezifischen Agonisten CDCA eine 2,5-fache Erhöhung der Transkriptionsrate des UGT1A3 Gens. Im Vergleich dazu zeigte die Induktion mit LCA nur eine 1,8-fache Steigerung der Transkriptionsrate. Dagegen zeigte UDCA keinen direkten Einfluss auf das UGT1A3 Gen. Genetische Varianten im 5rsquor;UTR UGT1A3 verursachten eine 40% Reduktion der Induzierbarkeit von CDCA, was für eine genetische Modulation des Signaltransduktionsweges bei UGT1A3 spricht. Durch zielgerichtete Mutagenese konnten wir das Bindungselement bestätigen.

Schlussfolgerung: In unserer Studie haben wir ein Farnesoid X Rezeptor (FXR) Bindungselement in der Promoterregion des humanen hepatischen UGT1A3 Gens identifiziert. Reporter-Gen-Versuche bestätigen UGT1A3-Induktion durch die primäre Gallensäure CDCA, welche durch zielgerichtete Mutagenese der FXR Bindungsstelle abnimmt. Zudem zeigte sich eine Induzierbarkeit durch die sekundäre Gallensäure LCA, während UDCA keine Induktion von UGT1A3 bewirkt. Diese Daten zeigen einen Einfluss von Gallensäuren auf den Phase II-Metabolismus, der genetisch moduliert werden kann und von der Zusammensetzung der Galle abhängig ist.

Farnesoid X Rezeptor - UDP-Glukuronosyltransferase