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Arch. exper. Path. u. Pharmakol., Bd. 209, S. 394---404 (1950).
Aus dem Pharmakologischen Institut der Universit~t Berlin.
Liislichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in Neutralsalzliisungen.
Von HANS HERKEN u n d JOSEF ~IEWALDAo
Mit 10 Textabbildungen.
( Eingegangen am 29. August 1969.)
Bei der fraktionierten F~llung der Serumproteine durch steigende Konzentrationen Neutralsalz ergibt sich infolge der verschiedenen LSs- lichkeit das Bild einer aufeinanderfolgenden Ausf~llung einzelner Kom- ponenten. Die Fifllungsbereiche iibersehneiden sich bei der alleinigen Anwendung von Neutralsalz wegen der geringen LSslichkeitsunterschiede der Proteinanteile allerdings so weitgehend, dab meist keine deutlichen, den einzelnen Komponenten zugehSrige Knickpunkte auftreten, sondern eine fortlaufende Kurve entsteht, die durch entsprechende Fraktionie- rung in eine beliebige Zahl yon Einzelfraktionen zerlegt werden kann. Solche Versuche wurden yon BUTLER und MONTGOMERY 1 durchgefiihrt und sparer in gleicher Weise yon F. WUHRMA~N und F. ~LEUTHARDT 2 ZU diagnostischen Zwecken an normalen und pathologischen Seren vor- genommen. Hierbei konnten bereits deutliche Abweiehungen beobach- tet werden, jedoeh lieBen sieh bei normalen und pathologisehen Fi~llen hSchstens 3 versehiedene EiweiBkomponenten einigermaBen sicher dar- stellen. Vor einiger Zeit haben C. MAJOO~ a und nach ihm J. MILNE 4 vergleichende Untersuehungen mit dem Elektrophoreseapparat nach TISELIUS und der Neutralsalzf~llung durchgeftihrt und bei geeigneter Darstellungsweise gewisse ~bereinstimmungen gefunden. MAJOOR unter- suchte die LSslichkeit der Proteine des Serums in NatriumsulfatlSsungen ansteigender Konzentration. Bei entsprechender Fraktionierung zeigte sich, dab die EiweiBkSrper nicht mit steigender Salzmenge gleichm~Big zunehmend ausfallen, sondern dab deutlich verschiedene Stufen unter- schieden werden kSnnen.
Die folgende Abb. 1 zeigt eine solche Serumuntersuehung bei einem Normalfall. Die Abszisse enth~lt die Natriumsulfa~konzentrationen, bei der jeweils ein bestimmter Tell des SerumeiweiBes gef~llt wurde, die
1 BUTLER U. MONTGOMERY: J. of biol. Chem. 99, 173 (1933); 109, 755 (1935). - - 2 LE~THARDT, F.: Klin. Wschr. 1938, 409. - - 3 MAJOOR, C.: Thesis Amsterdam 1942. - - Yale J. Biol. 18, 419 (1946). ~ J. of biol. Chem. 1947, 583. - - 4 MIL~]L J. : J. of biol. Chem. 1947, 595.
LSslichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in NeutralsalzlSsungen. 395
Ordinate die Stickstoffmenge in mg-%, die bei der angegebenen Salz- konzentration in LSsung bleibt, daneben in Gestalt yon Bloekdiagram- men nach einem Vorsehlag yon MAJOOR, die Werte fiir die Fraktionen, die aus der Differenz des in LSsung gebliebenen Protein N yon einer Fraktionsstufe bis zur n~chst h5heren Salzkonzentration errechnet wurden. Der besseren ~bers icht wegen . . . . sind diese Werte in doppeltem Mal~stab dargestellt. Bei einer best immten Menge des Neutralsalzes bleibt schlieB- lich nur noeh ein kleines Quantum stickstoffhaltiger Substanz in L5sung, das in der Gr5Benordnung ann~hernd dem sog. , ,Rest-N" entspricht. Die yon uns benutzten Salzkonzentrationen weichen etwas yon den yon C. MAJOOR 3 : vorgeschlagenen ab. Fiir die Auswer- I i tung der Versuchsergebnisse ist dies je- doeh nicht yon wesentlicher Bedeutung.
I n vergleiehenden Untersuehungen hat MAJOOR das bei einer Konzen- t rat ion yon 18,5 g Na2SO 4 in 100 H20 ausfallende Protein als weitgehend identiseh mi t dem ~-Globulin aus elek- trophoretischen Messungen festgestellt. Der iibrige bis zu einer Konzentrat ion yon 26,8 g in 100 H~O fallende Tell des Globulins enth~lt naeh seinen An- gaben die ~- und ~-Komponente, der Rest entsprieht dem Albumin. Gegen diese Versuche l~Bt sich der Einwand vorbringen, dal3 die Unterschiede in der LSslichkeit nieht groB genug sind, um dureh Salzf~llung allein einheitliehe
t
25 21 27 33 33 ~5 9" Na.zSO* in 10,Ocra 3 H,!:0
Abb . 1. N o r m a l s e r u m (22. 1. 48). Abszisse : N a 2 S O ~ - ]~onzen t ra t ionen , Ini t denen b e s t i m m t e P r o t e i n a n t e i l e au s jewei ls 0,5 c m a S e r u m gef/~,llt w e r d e n . O r d i n a t e l inks : in L S s u n g v e r b l i e b e n e r Gesamts t i eks to f f . Ordi- n a t e r e ch t s : gef~l l te Menge Eiweil~
in rag-% ( d o p p e l t e r MaBstab) .
Proteine mit der angegebenen Versuchsanordnung darzustellen. Auch bei der Isolierung des y-Globulins fiihren erst wiederholte FKllungen mi t Neutralsalz zu einem sieh elektrophoretisch einheitlich verhaltenden Protein ~, e. Bei dem dureh Salzf~llung dargestellten sog. Euglobulin und Pseudoglobulin handelt es sich stets um Mischungen mit wechseln- den Anteilen 7- und fl-, fl- und s-Globulin, sowie yon AlbuminS. ~- und
5KEcKWICK, R.A.: Biochemic. J. 34, 1248 (1940) . - 6 WUI~I)ERLY, C., u. F. WUHRMAI~I~: J. of exper. Path. 28, 286 (1947). - - 7 TISELItIS, H.: Biochemic. J. 31, 1464 (1937). Vgl. W~HI~ANI~, F., u. CH. WUI~IDERLY: Schweiz. reed. Wschr. 1946, 241, 251.
396 HANS HERKEN und JosEF I~IEWALDA:
fi- Globuline sollen zum Teil auch bei erhShten Neutra lsa lzkonzentra t ionen 16slich bleiben und dadurch abweichende Ergebnisse zwischen Aus- sa lzungskurven und Elektrophorese-Diagrammen hervorrufen 7a. Wi t selbst ha t t en nicht die M6glichkeit, unsere Versuche durch elektro- phoretische Messungen zu erg/inzen. Die bei der Aufarbei tung normaler Seren erhal tenen Werte waren jedoch auffallend kons tan t und die bei den pathologischen F/~llen gefundenen Abweichungen so bemerkenswert , daf~ wir uns ffir berechtigt halten, die Ergebnisse mitzutei len, zumal die Methode einf~ch ist und in jedem klinischen Labora tor ium ohne beson- deren Aufwand durchgeffihrt werden kann.
Versuchsanordnung. Dem ntichternen Patienten werden 20 cm a Blut abge- nommen, steril aufbewahrt, das Serum nach vollst/~ndigem Abschlul3 der Gerin- nung abpippetiert. Je 0,5 cm a Serum werden mit 9,5 cm a Natriumsulfatl6sung steigender Konzentration versetzt und vorsichtig, ohne dab Schaumbildung auf- tritt, geschiittelt. Diese L6sungen bleiben etwa 12 Std bei +37 o C im Brut- schrank in verschlossenen R6hrchen stehen, um eine vollst/~ndige Ausf/~llung des entsprechenden Eiweil~anteiles zu erzielen. Die nach dieser Zeit noch nicht aus- gefallenen Proteinmengen sind so gering, dab sie vernachl/~ssigt werden k6nnen. AnschlieBend erfolgt die Filtration durch Filter 602 von SCItLEICItER und SCtt4~LL. In einer bestimmten Menge des klaren Filtrates wird der Stickstoff nach KJEL- OAHL bestimmt.
Die Natriumsulfatl6sungen wurden so hergestellt, dal~ zu je 100,0 destillierten Wassers 12 g, 15 g, 18 g usw. wasserfreies Na~SO 4 hinzugesetzt wurde. (Ffir jede Fraktion 3 g mehr bis zur Sattigung, die bei 49 g in 100 I-I~O liegt). Die L6sungen hatten ein ptt yon 6. Nach Zugabe des Serums liegen die Endkonzentrationen natfirlich um 5 % tiefer. Die auf den Abszissen verzeichneten Werte geben dem- nach die Konzentrationen NazSO 4 vor der Zugabe des Serums an. Wegen der besonderen physikalisch-chemischen Eigenschaften des Natriumsulfates mfissen alle Versuche bei +37 o C durchgeftihrt werden. Zur Vermeidung der Verdunstung miissen die Versuchsgef~13e dauernd dicht verschlossen sein. Auch die Filtration wird am besten in Filtertrichtern mit geschliffenen Deckgl/~sern vorgenommen.
Zum Beweis, dab die beschriebene Frak t ion ie rung nicht Zufalls- befunde liefert, wurde bei dem gleichen Pat ien ten , dessen Kurve in Abb. 1 dargestell t ist, in vcrschiedenen Zeitabst/~nden unter gleichen Bedingungen Blur en tnommen. Die Abb. 1 zeigt eine Untersuchung yore 22 .1 .48 , die folgenden Abbi l4ungen (2 und 3) das Ergebnis yore 23.1. und vom 25 .2 .48 . Der Vergleich der K u r v e n untere inander ergibt n u t geringffigige Abweichungen in den einzelnen Frakt ionen.
Die Form und Zusammense tzung der Serumeiweil~k6rper scheint un te r normalen Bedingungen auffallend kons tan t gehalten zu werden s, 9
Wie bereits erw/~hnt, st6Bt eine Auftei lung yon Kurven , die auf Grund yon L6sl ichkei tsbest immungen gewonnen wurden, irnmer auf Schwierigkeiten, da sich die einzelnen Proteinantei le nu r selten deutlich
7aLUETSCHER, I.A.: J. clin. Invest. 19, 313 (1940). - - s~VIEDEI~A~I~, E.: Schweiz. med. Wschr. 1945, 229. - - 9 HERKEN, tI., u. H. I~EMMnR: Klin. Wschr. 1947, 211, 469.
L5slichkeitsbestimmnngen an Serumproteinen in Neutralsalzl5sungen. 397
voneinander abgrenzen, Die yon uns durchgefiihrte Fraktionierung l~l~t einen trennenden Einschnitt nur zwischen Globulin und Albumin erkennen bei Einwirkung einer Konzentration, die zwischen 27 und 30 g N%SO 4 in 100 I-I~O liegt. Dies entspricht einer Endkonzentration yon etwa 27,1 g NazSO 4 in 100 H20 und stimmt gut mit dem Wert yon 26,8 g Na2SO 4 in 100 H20 iiberein, den MAJOOR und MILNE zur
1200 1~g%,
1100
1000
900
800
700 2
600
$gO
,.7O0
20O
100
0 - -
--70012 1# 15
\
%
2# 30 3# ¢2 q8 w 21 27 33 38 q5 15 21 27 33 38 q5
9" Na2SO~. ~ lOOcra 3 H20 9" Na2SO+. +~ fOOcra 3 H2O A b b . 2. A b b . 3.
A b b . 2 (23. 1 . 4 8 ) u n d A b b . 3 (25. 2. 48). N o r m a l s e r e n d e s g l e i c h e n P a t i e n t e n a n v e r s c h i e d e n e n T a g e • u n t e r s u c h t .
Trennung yon Albumin und Globulin benStigten. Natiirlieh w~re eine weitere Aufteilung der Kurven unter Heranziehung einer geeigneten :Basis fiir diagnostische Zwecke yon besonderem Interesse. Die bisher vorliegenden Ergebnisse der elektrophoretischen Untersuchungsmethode haben nun gezeigt, dab die Unterschiede im relativen Prozentwert der einzelnen Proteine ziemlich klein sind, auch wenn die Versuchsbedin- gungen variiert werden und die einzelnen Analysen mehrere Monate auseinanderliegen.
E. WIED~,~[At¢ ~ s erhielt bei der gleichen Versuchsperson hierbei folgende Werte : 70,1% Albumin, 5,9% a-Globulin, 9,1% E-Globulin, 14,8% F-Globulin 70,t% Albumin, 4,7% a-Globulin, 10,6% E-Globulin, 14,6% y-Globulin. Weitere Untersuchungen verschiedener Autoren an Normalseren zeigen, dab
die prozentualen Anteile nicht allzu stark differieren.
398 HANS ~IERKEN und JosEY ~IEWALDA :
Tabelle 1.
2~lbumin I ~- Globulin J
~- Globulin ~,- Globul in
11,1 14,1 11,2 15,6 I1,5 15,1 8,9 15,2
Serum . . . . . . . . . . . 68,4 6,4 Plasma berechnet als Serum 67,0 i 6,2 Plasma berechnet als Serum 67,3 [ 6,1 Serum . . . . . . . . . . 70,8 ! 5,1
(nach E. WIED~IA~N ~) ]
Durchschnittswerte. Plasma berechnet als Serum[
nach I. A. LUETSe~ER TM . . ! 66,4 7,4 13,9 12,3
W i r haben nun eine Reihe yon Normalse ren in der eiugangs besehrie- benen Weise aufgearbe i te t und die p rozen tua len Antei le der einzelnen F r a k t i o n e n am GesamteiweiB in der folgenden Tabel le zusammengeste l l t .
Hierbe i zeigte sich, dab bei gesunden Personen ziemlieh gu t i iberein- s t immende W e r t e innerha lb der F r a k t i o n e n e rha l ten wurden. W e n n m a n nun eine Auf te i lung der K u r v e n auf der Basis der in der Tabel le angegebenen e lek t rophore t i schen Ergebnisse vorn immt , so wfirden die beiden ers ten F r a k t i o n e n mengenm/~Big dem ),-Globulin, die beiden n~chsten dem fl-Globulin und der bei 37 g N % S O 4 fal lende Ante i l e twa dem g-Globul in entsprechen. AnschlieBend fallen die A lbumine aus. D a m i t sell n i ch t zum Ausdruck gebrach t werden, dab diese Prote in- antei le m i t den durch E lek t rophorese gewonnenen ident isch sind. Um dies deut l ich he rvor t r e t en zu lassen, bezeichnen wir die in der Quan t i t~ t
Tabelle 2. Normalseren. (Die Fraktionsgr6Ben F r a k t i o n e n
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gesamt- Nr. Name Alter I I I III globulin
1 K 29 1,8 12,8 9,1 3,6 7,3 34,6 2 =, ~ 24 3,1 11,2 8,9 4,0 5,8 33,0 3 P. 43 4,3 12,5 8,0 3,2 3,8 31,8 4 D. 12 2,4 13,2 7,8 4,7 6,2 34,3 5 R. 23 1,9 9,8 6,4 4,9 5,6 28,6 6 E. 50 3,1 10,4 7,1 3,6 5,5 29,7 7 H. 31 2,6 10,9 7,1 3,6 6,1 30,3 8 W. 25 2,7 12,2 7,5 2,9 4,2 29,5 9 A. 28 2,4 11,1 6,9 3,5 5,9 29,8
dem y-Globu l in en tsprechende F r a k t i o n als F r a k t i o n I , die wei teren dem 8- und ~t-Globulin sowie dem Albumin en tsprechenden als I I , I [ I und IV. E ine solche Auf te i lung w/~re fiir d iagnost isehe Zweeke wertvoll , wenn pa thologische F~tlle eharak te r i s t i sche Abweichungen zeigen wiirden, die innerha lb der einzelnen F r a k t i o n e n wiederum m i t den in der L i te ra - t u r fes tgelegten e lek t rophore t i sehen D a t e n i ibere ins t immen. Dies is t
9 WI~DE~tAN~, E. : Schweiz. reed. Wschr. 1946, 241. - - 10 Zit. nach A~RAMSO~, ~I. A., H. J. M~Y~,~ u. M. H. GORI~: Electrophoresis of proteins. New York 1942.
L6slichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in NeutralsalzlSsungen. 399
nun tats~chlich der Fall, worauf auch schon yon C. MMooR hingewiesen wurde. Die in den n~chsten Abbildungen dargestellten F~lle yon 2 Patienten mit Lebercirrhose weisen die beksnnte Verschiebung des
7 q00 710~ r~% ~ rag% n'~j-% .,~ rag°l, 7000 SO0 f 000 500
,9OO gO0
qO0 800 qO0 800
700 N 700 z
600 300 ~-~-~ :~I 800 300"~
soo ~. ~ soo
~oo ~oo~ ~oo ' ~oo~
aoo ,- ~- 3oo _ k
2oo -m i-- ~ ~ ~oo 2oo 1 ioo - , - I \ L -1
l
15 2q 27 33 3.9 ~5 75 8 / 27 83 39 ~5 yNazS0 ~ in ZOOcm3H20 g NazS0~ in ZOOcmaHzO
Abb. 4. Lebercirrbose. Abb. 5. Lebercirrhose mit starkem Aseites.
sind in Prozent des Gesamtstickstoffes angegeben.) F r a k t i o n
I V
1,9 12,4 3,5 12,5 2,9 15,2 4,2 13,4 2,4 14,1 4,5 14,4 49 13,8 3,9 12,3 3,3 13,9
3 6 ~ _ _
8 . 6 10~0 12,7 12,6 13,2 13,2 12,1 12,3 12,2
3 9 g
33,1 31,2 28,0 28,3 30,4 29,6 31,8 31,4 31,1
42g
9,4 9,8 9,4 7,2
11,3 8,6 7,1
10,6 97
G e s a m t - a l b u m i n
65,4 67,0 68,2 65,7 71,4 70,3 69,7 70,5 70,2
G e s a m t - N in rag- %
1102 1071 1126 1048 1097 1179 1114 1021 1079
A l b u m i n - Globul in- Q u o t i e n t
1,92 2,04 2,14 1,93 2,49 2,37 2,29 2,39 2,36
Albumin-Globulinquotienten zugunsten der Globuline auf. In Abb. 4 ist deutlich festzustellen, dab die Abnahme des GesamteiweiBes am wenigsten die Globuline betrifft. Besonders die am leichtes~en fi~llbaren Anteile, die also dem ~- und fl-Globulin aus elektrophoretischen Mes- sungen entsprechen wiirden, sind nicht verringer~. Ihr prozentualer Anteil am GesamteiweiB ist demnach erhSht.
Noch deutlichere Ver~nderungen zeigt die in Abb. 5 dargestellte schwere Lebercirrhose mit starkem Ascites. Hier sind die ersten
400 HANS ~ERKEN und JOSEF .~IEWALDA,
1100 ~, r
I 0 0 0 r ~ ~ ~ - - ~ 5 0 0 I000 ~ .~
\
I. 800 ~ qO0 7 0 0 ~
~ o o ~ ~ , o o ..~ qoo eao
.oo ,.o ..o__Ttle ,0o
_,.o;., ,., j. jo,.., 15 21 27 33 39 '15 15 21 2Z 33 39 g5
9 Naz 80',- '~ 100cmaHz 0 9" Na'z$Oa/n lOOcm?HzO Abb. 6. Nephrose. ABB. 7. Nephrose (18.5.49 Beginn).
Tabelle 3. Die Fraktionsgr58en sind
Normalwerte, ])urchschnitt aus 9 Seren . . . . . . . . . .
Leberclrrhose . . . . . . . . Lebereirrhose . . . . . . . . Lebercirrhose . . . . . . . . Lebercirrhose . . . . . . . . Lebercirrhose . . . . . . . . Hepatit is . . . . . . . . . . Nephrose . . . . . . . . . . Nephrose . . . . . . . . . . Chronische Nephritis . . . . . Chronisehe Nephritis mit
nephrotischem Einschlag . . Hunger6dem . . . . . . . . Hunger6dem . . . . . . . . Carcinoma uteli mit Leber-
metastasen . . . . . . . . Carcinoma ovarii . . . . . . Pleuritis exsudativa . . . . . Herzvit iumdekompensiert . . Hypertonus renal . . . . . .
Fraktionen _ I
I II III I
-- y iGlobul in " f l : G l o b n l i n ~ U-Glob:]
2,8 14,2 2,1 4,6 5,7 4,2 3,5 2,1 1,4 1,1
6,8 4,6 7,1
7,6 3,2 4,8 2,4 3,7
l l ,6 13,9 30,7 22,7 14,8 17,4 16,8 3,2 2,7 4,1
14,3 15,0 17,4
16,7 14,4 17,3 10,8 16,4
7,6 3,8 10,4 7,8 ]4,9 6,8 12,2 5,6 9.6 6,5 811 9,5 9,2 4,3
36,0 13,l 24,1 18,9 18,1 10,2
17,2 14,8 9,6 10,2
14,9 6,8
12,1 8,7 9,6 5,8
10,5 3,5 9,3 9,6
]2,2 6,6
5,4 8,8 5,2 4,1 4,8 4,6 6,3 4,5 7,2 6,3
2,4 6,2 1,3
5,6 7,0
18.9 918
14,3
(I esamt - globulin
31,2 54,2 59,7 49,2 41,4 43,8 40,1 68,9 74,3 39,8
65,5 45,6 57,5
50,7 40,0 55,0 41,9 53,2
L5slichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in :Neutralsalzl5sungen. 401
Fraktionen nicht nur relativ, sondern auch absolut bedeutend vergrSBert und zwar betrifft die Vermehrung vor allem die Fraktion I (y-Globulin) und den leichter fgllbaren Anteil der Fraktion I I (fi-Globulin). Dies Ergebnis stimmt gut mit elektrophoretischen Untersuchungen fiberein 9'10.
Bei der Untersuchung einer Lipoidnephrose treten die fiir dieses Krankheitsbild charakteristischen Ver~nderungen deutlich hervor. Die Globuline der Fraktion I I und I I I (/3- und s-Globulin) sind stark vermehrt, die am leichtesten fi~llbaren Globuline dagegen erheblich vermindert.
Auch in diesem Fall stimmt der mit der Neutra]salzfiillung erhobene Befund mit den elektrophoretischen Ergebnissen anderer Autoren iiberein. Natiirlich zeigen nicht alle Fglle yon vornherein ein so aus- gepr~gtes pathologisches Bild. Die Verschlechterung einer solchen Erkrankung mit Ausbildung einer fiir Nephrosen charakteristischen Kurve ist in den Abb. 7--8 wiedergegeben. Die erste Unter- suchung stammt vom 18.5.49 und zeigt zun~chst noch eine Vermehrung der Fraktion I. Daneben sind aber auch der dem fl-Globulin entspre- chende Anteil und die Fraktion I I I gegeniiber der Normalkurve vermehrt.
in dem Blockdiagramm vom 20. 7.49 (Abb. 8) ist bei klinischer Verschlechterung des Zustandes die dem ~,-Globulin entsprechende
in Prozent des Gesamtstickstoffes angegeben.
! Fraktion
IV
30g 1 33g I 36g I 39g 42g Natriumsulfat in 100 g YI20
3,4 3,3 4,1 1,7 2,3 4,1 3,2 1,3 6,4 0,9
6,5 4,9 2,4
3,2 3,6 2,7 2,9 4,2
13,7 8,1 8,3
13,5 18,6 12,2 15,6 9,7 8,I
11,4
4,1 7,2
12,3
9,1 10,8 8,3
13,7 11,7
Gesamt- albumin
11,9 7,2 4,6 6,4
10,4 12,8 8,3
14,6 9,5 5,3
9,7 5,8 8,9
6,8 4,5 9,4 6,6 9,7
30,5 23,1 20,5 19,9 25,2 18,4 26,2 4,8 1,4
27,3
11,4 30,6 15,6
22,5 29,7 19,5 24,8 14,8
9,3 4,1 2,8 9,3 2,1 8,7 6,6 0,7 0,3
15,3
2,8 5,8 3,3
7,7 11,4 5,1
10,1 6,4
68,8 45,8 40,3 50, 8 58,6 56,2 59,9 31,1 25,7 60,2
34,5 54,3 42,5
49,3 60,0 45,0 58,1 46,8
Gesamt-N in rag- %
1092 1024 978
1076 1112 1037 1084 948 896 994
912 1018 1006
903 1071 1028 1098 970
Albumin- Globulin- Quotient
2,21 0,85 0,81 1,02 1,41 1,28 1,5 0,46 0,35 1;61
0,5 1,09 0,74
0, 98 1,5 0,82 1,39 0,88
402 HANS HERKEN und JOSEF I~IEWALDA :
F r a k t i o n I erheblich zuriiekgegangen, die F rak t i on I I (fl-Globulin} dagegen yon 20 auf 36% des Gesamtproteins angestiegen, w~hrend der prozentuale Anteil der Fraktion I I I ann~hernd gleich geblieben ist. Die Albuminmenge hat weiter abgenommen.
In der Tabelle 3 haben wir die Untersuchungsergebnisse von weiteren pathologischen F~llen zusammengesteUt. Um gute Vergleiehs- mSglichkeiten zu haben, wurden auch hier die prozentualen Anteile der einzelnen Fraktionen am Gesamtprotein verzeiehnet.
800 qO0
7oo N I SO0 300
soo .~
200 . ~-
.oo \ 200 L I00
I00 ~ L. ~ ,
°Ion: r 3:° ~ ~ ~ J - 5 0 --I07Z 18 2tl 30 J8 q2 g9
15 2! 27 33 39 q5 g Na2S0~ in/OOcm3H20
Abb. 8. Nephrose (20. 7.49 verschlechter t).
Die pathologisehen Abweiehungen gehen ohne weiteres aus dem Ver- gleich mit den an der Spitze der Tabelle 3 stehenden Durchschnitts- werten aus den Normalseren her- vor. Wesentliche Ver~nderungen im Bereich der Globuline wurden bereits an Hand der Kurven be- sprochen. Von Interesse ist aber noch eine auffallige Abweichung im Bereich des Albumins. Bei der fraktionierten Darstellung des Serumalbumins typiseher Nephrosen zeigte sich, dal~ der bei 39 g und 42 g Na~S04 in ]00 H20 ausfallende Eiweil~anteil hier auBerordentlich gering ist, wahrend die gleiche Fraktion bei den iibrigen patho-
logischen F~llen und auch bei einer ehronischen Nephritis gegeniiber Normalseren nicht so wesentlich vermindert ist.
Auch bei der in Abb. 7 und 8 dargestellten Nephrose ist auffallend, dab die bei 39 g Natriumsulfat gef~llte Proteinmenge mit der Versehlech- terung des Krankheitsbildes abnimmt. Bei der in Abb. 6 gezeigten Nephrose ist der Effekt nicht so deutlich. Weitere Untersuchungen mtissen zeigen, wie weir hier Gesetzm~Bigkeiten bestehen.
Das normale Serumalbumin ist bekanntlich kein homogenes Protein. ttrW~TT 11 und I~ECKWICK 12 konnten dureh Salzfiillung 3 gut definierte Fraktionen isolieren. ])avon enthielt eine bis zu 8 % Kohlenhydrat, w~thrend eine gut krystallisierende Fraktion davon v611ig frei war. Auch die elektrophoretisehen Untersuchungen haben den Nachweis erbracht, dab bei geeignetem Analysengang mindestens 2 Albuminfraktionen feststellbar sind, die sich durch ihre Wanderungsgeschwin- digkeit im elektrischen Feld unterscheiden. Wir hatten in einer friiheren Arbeit die Beobachtung gemacht, dab die Spaltung von Peptidbindungen im Serum- albumin einer ausgepr~igten Lipoidnephrose nach der Einwirkung yon Hypo-
11HEW~TT: Bioehemic. J. 31, 360, 1047, 1539 (1937); 32, 26 (1938); 36, 2229 (1936). - - 12KEcKWICK: Biochemic. J. 32, 552 (1938).
LSslichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in NeutralsalzlSsungen. 403
chlorit deutlich anders verlief als beim Albumin von chronischen Nephritiden 13. Laufende Untersuchungen sollen darfiber Aufschlu~ geben, ob diese abnorme Reaktion auf das Fehlen einer bestimmten EiweiBkomponente zuriickzuffihren fist, oder ob das gesamte Albumin bei der l~ephrose eine vom Normalen abweichende Struktur aufweist.
Von Wichtigkeit seheint uns noch foigende Beobachtung, die bei der Aufarbeitung der Seren gemacht wurde. Bei s~mtlichen Seren stieg
80C
ZOC
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300 ,~ _
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30 38 02 0S 30 36 4:2 q9 g NazS0a in lOOc~aHzO g NazS0 ~ in zOOcm3HzO
Abb. 9. Serumalbumin beim Normalen Abb. I0. Serumalbumin beim Normalen n f i c h t e r n , na, ch o r a l e r A u f n a h m e y o n 120 g
MilcheiweiI~.
0 ~
800 I qO0
300 700 %
~ 8oo ~ _ ~oo
gO0
~i 700
27 33 ~ 39 115 0
mit der ErhShung der Salzkonzentration auch die Menge des ausfallen- den EiweiBes. Lediglich bei den hSchsten Konzentrationen des Neutral- salzes wurde festgestellt, da ] wieder eine gewisse Menge Protein in LSsung blieb. Dies gilt ausnahmslos fiir alle Normalseren, wenn das Blur in niichternem Zustande abgenommen wurde (vgl. Abb. 1--3). Nur wenige pathologische Seren lieBen diese Erscheinung vermissen. Auff~llig war, dab diese stickstoffhaltige Verbindung 3 Std nach Auf- nahme einer grSi3eren Menge yon tierischem Eiweil~ (MilcheiweiB 120 g Trockengewicht) bei der Fraktionierung des Serums nicht mehr dar- gestellt werden konnte.
~ber die Eigenschaften dieses Eiweil~kSrpers kann bisher nur aus- gesagt werden, da$ es sick tim eine nicht dialysable und demnaeh h5hermolekulare Verbindung handelt. Vielleicht spielt dieses Protein eine Rolle beim Austausch yon EiweiBk5rpern zwischen dem Serum und den Gewebezellen, wobei an die auff~llige Feststellung verschiedener Autoren erinnert wird, dab die Gewebezellen das BluteiweiB besonders gut verwenden kSnnen, wenn auch EiweiBabbauprodukte vorhanden
l a H E R K E N , H., U. J. SCHUNK: Z. 7Naturforschg. 4, 19 (1949). Arch. exper. P a t h u. Pharmakol. , Bd. ~.09. 2 7
404 H. HERKEN und J. INIEWALDA: Serumproteinen in NeutralsalzlSsungen.
sind14, 15. Es ist m6glich, dal~ diese Spaltprodukte richtende Funktionen auf die r/i, umliche Anordnung hoehmolekularer Eiweil~kSrper ausiiben, die sowohl fiir die Permeation yon Proteinen durch Zellmembranen wie f(ir die Ti~tigkeit proteolytischer Fermente yon Bedeutung sein kSnnen. Zur Beantwortung dieser Fragen miissen noch eingehendere Unter- suehungen tiber die Eigensehaften des erwiihnten EiweiBk6rpers durch- gefiihrt werden.
Zusammen/assung. LSslichkeitsbestimmungen an Serumproteinen in Neutralsalzl6sungen
ergaben bei gesunden Personen gut iibereinstimmende Werte innerhalb der einzelnen Fraktionen. Die Darstellung der yon einer Fraktionsstufe bis zur n/~chst hSheren Salzkonzentration ausfallenden Proteinmenge in Gestalt yon Blockdiagrammen lieferte ~ charakteristische Kurven.
Bei einer Aufteilung der Normalkurven auf der Basis der in der Literatur angegebenen elektrophoretischen Ergebnisse entsprachen die beiden ersten Fraktionen mengenm/~13ig dem y-Globulin, die beiden ni~chsten dem fl-Globulin und der bei 37 g Na2SO 4 fallen@ Anteil etwa dem e-Globulin. AnschlieBend fallen die Albumine aus.
Pathologisehe Seren zeigten bei dieser Art der Darstellung deutliche Abweichungen innerhalb der Fraktionen, die zahlreiche Parallelen zu bekannten elektrophoretischen l%esultaten anderer Autoren erkennen lieBen, so dab sich diese Methode auch ffir diagnostische Zwecke eignet.
Bei si~mtlichen Seren stieg mit der ErhShung der Salzkonzentration aueh die Menge des ausfallenden Eiweiges. Lediglich bei den hSchsten Neutralsalzkonzentrationen blieb bei Normalseren und den meisten pathologisehen Seren w i d e r eine gewisse Menge Protein in L6sung. Die physiologische Bedeutung dieses Eiweil3kSrpers, der sich nach oraler Zufuhr grSBerer Mengen Milcheiwei6 nicht mehr darstellen li~i3t, ist noch nicht klar.
14 I-IOWLAND U. HAWKINS: J. of. biol. Chem. 1.o3, 99 (1938). - - is FIseHP.R, A. : Naturwiss. 30, 665 (1942).
Prof. Dr. HANs H~RKEN, (1) Berlin-Dahlem, Garystr. 9, Pharmakolog. Institut.
