HSD17B10 - HSD17B10
17-β-Hydroxysteroid dehydrogenáza X (HSD10) také známý jako 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza typu-2 je mitochondriální enzym že u lidí je kódován HSD17B10 (hydroxysteroid (17β) dehydrogenáza 10) gen.[5][6][7][8][9] Bylo identifikováno několik alternativně sestřižených variant transkriptu, ale byla určena úplná povaha pouze dvou variant transkriptu.[10] Lidský HSD10 cDNA byl klonován z mozek (NM_004493) a výsledný protein, a homotetramer, byla nejprve charakterizována jako 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza s krátkým řetězcem (SCHAD).[11] Aktivní místa tohoto enzymu mohou pojmout různé substráty; 17β-HSD10 se podílí na oxidaci isoleucin, s rozvětveným řetězcem mastné kyseliny, a xenobiotika stejně jako metabolismus pohlavní hormony a neuroaktivní steroidy.[12][13]
Funkce
17beta-hydroxysteroid dehydrogenáza 10 je členem nadrodiny dehydrogenázy / reduktázy s krátkým řetězcem.[14] Tento homotetramerický mitochondriální multifunkční enzym katalyzuje oxidace neuroaktivní steroidy a degradace isoleucin.[15] Tento enzym je schopen vázat se na jiné peptidy, jako estrogenový receptor α, amyloid-p, a tRNA methyltransferáza 10C. Missense mutace genu HSD17B10 má za následek nedostatek 17β-HSD10, infantilní neurodegenerace charakterizovaná progresivní psychomotorickou regresí a alterací mitochondrie morfologie. 17β-HSD10 vykazuje pouze zanedbatelné množství alkohol dehydrogenáza činnost a není lokalizována v endoplazmatické retikulum nebo plazmatická membrána. Jeho alternativní název - Ap vazebná alkohol dehydrogenáza (ABAD) - je nesprávné pojmenování založené na mylném přesvědčení, že tento enzym je alkohol dehydrogenáza.[13]
Struktura
Gen
Lidský gen HSD17B10 má 6 exony bydlí na X chromozom na str. 11.22.[10]
Protein
Genový produkt je mitochondriální protein, který katalyzuje oxidace široké škály mastné kyseliny a steroidy, a je podjednotkou mitochondrií ribonukleáza P, který je zapojen do tRNA zrání.[10] The molekulární váha 17p-HSD10, který je složen ze čtyř identických podjednotek, je 108 kDa; každá podjednotka se skládá z 261 aminokyselina zbytky.[16] Ačkoliv endoplazmatické retikulum (ER) amyloid-p Bylo hlášeno, že protein vázající peptid (ERAB) je asociován s ER a že sestává z 262 zbytků s molekulovou hmotností 27 kDa,[17] ERAB je ve skutečnosti identický s 17β-HSD10, který je lokalizován v mitochondrie ale ne ER.[7]
Klinický význam
Abnormální výraz, stejně jako mutace genu HSD17B10 vede k narušení struktury, funkce a dynamiky mitochondrií. To může být základem patogeneze synaptického a neuronového deficitu vykazovaného u onemocnění souvisejících s 17β-HSD10, včetně deficitu 17β-HSD10 a Alzheimerova choroba (INZERÁT).[10] Missense a tiché mutace v genu jsou příčinou deficitu hydroxysteroid (17β) dehydrogenázy X (HSD10), dříve deficitu MHBD a mentální retardace spojené s X, choreoatetózy a abnormálního chování (MRXS10).[15][18][19] Obnova steroidů homeostáza lze dosáhnout doplněním neuroaktivních steroidů správným režimem dávkování a léčby nebo úpravou aktivity 17β-HSD10 k ochraně neurony.[13] Objev skutečné funkce tohoto enzymu otevřel novou terapeutickou cestu pro léčbu AD.
Interakce
HSD17B10 bylo prokázáno, že komunikovat s Amyloidní prekurzorový protein.[12]
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000072506 - Ensembl, Květen 2017
- ^ A b C GRCm38: Vydání souboru 89: ENSMUSG00000025260 - Ensembl, Květen 2017
- ^ „Human PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ „Myš PubMed Reference:“. Národní centrum pro biotechnologické informace, Americká národní lékařská knihovna.
- ^ Marques AT, Antunes A, Fernandes PA, Ramos MJ (září 2006). „Srovnávací evoluční genomika genu HADH2 kódující alkohol dehydrogenázu vázající Abeta / 17beta-hydroxysteroid dehydrogenázu typu 10 (ABAD / HSD10)“. BMC Genomics. 7: 202. doi:10.1186/1471-2164-7-202. PMC 1559703. PMID 16899120.
- ^ Yang SY, He XY, Miller D (srpen 2011). „Hydroxysteroid (17β) dehydrogenáza X pro lidské zdraví a nemoci“. Molekulární a buněčná endokrinologie. 343 (1–2): 1–6. doi:10.1016 / j.mce.2011.06.011. PMID 21708223.
- ^ A b He XY, Merz G, Mehta P, Schulz H, Yang SY (květen 1999). „Lidský mozek s krátkým řetězcem L-3-hydroxyacyl koenzym A dehydrogenáza je multifunkční enzym s jednou doménou. Charakterizace nové 17beta-hydroxysteroid dehydrogenázy“. The Journal of Biological Chemistry. 274 (21): 15014–9. doi:10.1074 / jbc.274.21.15014. PMID 10329704.
- ^ Persson B, Kallberg Y, Bray JE, Bruford E, Dellaporta SL, Favia AD, Duarte RG, Jörnvall H, Kavanagh KL, Kedishvili N, Kisiela M, Maser E, Mindnich R, Orchard S, Penning TM, Thornton JM, Adamski J , Oppermann U (březen 2009). „Iniciativa názvosloví SDR (dehydrogenáza / reduktáza s krátkým řetězcem a příbuzné enzymy)“. Chemicko-biologické interakce. 178 (1–3): 94–8. doi:10.1016 / j.cbi.2008.10.040. PMC 2896744. PMID 19027726.
- ^ Holzmann J, Frank P, Löffler E, Bennett KL, Gerner C, Rossmanith W (říjen 2008). "RNáza P bez RNA: identifikace a funkční rekonstituce lidského mitochondriálního enzymu zpracovávajícího tRNA". Buňka. 135 (3): 462–74. doi:10.1016 / j.cell.2008.09.013. PMID 18984158.
- ^ A b C d „Entrez Gene: HSD17B10 hydroxysteroid (17-beta) dehydrogenase 10“.
- ^ He XY, Yang YZ, Schulz H, Yang SY (leden 2000). "Vnitřní aktivity alkohol dehydrogenázy a hydroxysteroid dehydrogenázy v lidských mitochondriálních L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázách s krátkým řetězcem". The Biochemical Journal. 345 (1): 139–43. doi:10.1042 / bj3450139. PMC 1220740. PMID 10600649.
- ^ A b Yan SD, Fu J, Soto C, Chen X, Zhu H, Al-Mohanna F, Collison K, Zhu A, Stern E, Saido T, Tohyama M, Ogawa S, Roher A, Stern D (říjen 1997). „Intracelulární protein, který váže peptid amyloid-beta a zprostředkovává neurotoxicitu u Alzheimerovy choroby“. Příroda. 389 (6652): 689–95. doi:10.1038/39522. PMID 9338779.
- ^ A b C Yang SY, He XY, Isaacs C, Dobkin C, Miller D, Philipp M (září 2014). „Role 17β-hydroxysteroid dehydrogenázy typu 10 u neurodegenerativních poruch“. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 143: 460–72. doi:10.1016 / j.jsbmb.2014.07.001. PMID 25007702.
- ^ Yang SY, He XY, Schulz H (2005). "Více funkcí 17beta-hydroxysteroid dehydrogenázy typu 10". Trendy v endokrinologii a metabolismu. 16 (4): 167–75. doi:10.1016 / j.tem.2005.03.006. PMID 15860413.
- ^ A b Yang SY, He XY, Olpin SE, Sutton VR, McMenamin J, Philipp M, Denman RB, Malik M (září 2009). „Mentální retardace spojená s mutacemi v genu HSD17B10 interferující s metabolismem neurosteroidů a isoleucinu“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 106 (35): 14820–4. doi:10.1073 / pnas.0902377106. PMC 2728107. PMID 19706438.
- ^ He XY, Schulz H, Yang SY (duben 1998). „Lidský mozek L-3-hydroxyacyl-koenzym A dehydrogenáza je identický s proteinem vázajícím amyloid beta-peptid, který se podílí na Alzheimerově chorobě“. The Journal of Biological Chemistry. 273 (17): 10741–6. doi:10.1074 / jbc.273.17.10741. PMID 9553139.
- ^ Beyreuther K, Masters CL (říjen 1997). "Alzheimerova choroba. Vstupy a výstupy amyloidu-beta". Příroda. 389 (6652): 677–8. doi:10.1038/39479. PMID 9338775.
- ^ Seaver LH, He XY, Abe K, Cowan T, Enns GM, Sweetman L, Philipp M, Lee S, Malik M, Yang SY (listopad 2011). „Nová mutace v genu HSD17B10 10letého chlapce se žáruvzdornou epilepsií, choreoatetózou a poruchou učení“. PLOS ONE. 6 (11): e27348. doi:10.1371 / journal.pone.0027348. PMC 3222643. PMID 22132097.
- ^ Lenski C, Kooy RF, Reyniers E, Loessner D, Wanders RJ, Winnepenninckx B, Hellebrand H, Engert S, Schwartz CE, Meindl A, Ramser J (únor 2007). „Snížená exprese proteinu HADH2 způsobuje mentální retardaci vázanou na X, choreoatetózu a abnormální chování“. American Journal of Human Genetics. 80 (2): 372–7. doi:10.1086/511527. PMC 1785340. PMID 17236142.
Další čtení
- Vredendaal PJ, van den Berg IE, Malingré HE, Stroobants AK, Olde Weghuis DE, Berger R (červen 1996). "Lidská L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza s krátkým řetězcem: klonování a charakterizace kódující sekvence". Sdělení o biochemickém a biofyzikálním výzkumu. 223 (3): 718–23. doi:10.1006 / bbrc.1996.0961. PMID 8687463.
- Yang SY, He XY, Schulz H (říjen 2005). „3-Hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza a 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenáza s krátkým řetězcem pro lidské zdraví a nemoci“. FEBS Journal. 272 (19): 4874–83. doi:10.1111 / j.1742-4658.2005.04911.x. PMID 16176262.
- Yang SY, He XY, Miller D (2007). „HSD17B10: gen zapojený do kognitivních funkcí prostřednictvím metabolismu isoleucinu a neuroaktivních steroidů“. Molekulární genetika a metabolismus. 92 (1–2): 36–42. doi:10.1016 / j.ymgme.2007.06.001. PMID 17618155.
- Furuta S, Kobayashi A, Miyazawa S, Hashimoto T (únor 1997). „Klonování a exprese cDNA pro nově identifikovaný isozym hovězí játra 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázy a jeho import do mitochondrií“. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - genová struktura a exprese. 1350 (3): 317–24. doi:10.1016 / s0167-4781 (96) 00171-6. PMID 9061028.
- He XY, Schulz H, Yang SY (duben 1998). „Lidský mozek L-3-hydroxyacyl-koenzym A dehydrogenáza je identický s proteinem vázajícím amyloid beta-peptid, který se podílí na Alzheimerově chorobě“. The Journal of Biological Chemistry. 273 (17): 10741–6. doi:10.1074 / jbc.273.17.10741. PMID 9553139.
- Miller AP, Willard HF (červenec 1998). „Chromozomální základ inaktivace chromozomu X: identifikace multigenové domény v Xp11.21-p11.22, která uniká inaktivaci X“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 95 (15): 8709–14. doi:10.1073 / pnas.95.15.8709. PMC 21141. PMID 9671743.
- Hansis C, Jähner D, Spiess AN, Boettcher K, Ivell R (listopad 1998). „Gen pro Alzheimerovou chorobu asociovaný protein vázající beta-amyloid (ERAB) je odlišně exprimován v testikulárních Leydigových buňkách azoospermie myší w / w (v). European Journal of Biochemistry / FEBS. 258 (1): 53–60. doi:10.1046 / j.1432-1327.1998.2580053.x. PMID 9851691.
- Oppermann UC, Salim S, Tjernberg LO, Terenius L, Jörnvall H (květen 1999). „Vazba amyloidního beta-peptidu na mitochondriální hydroxyacyl-CoA dehydrogenázu (ERAB): regulace aktivity enzymu SDR s důsledky pro apoptózu u Alzheimerovy choroby“. FEBS Dopisy. 451 (3): 238–42. doi:10.1016 / S0014-5793 (99) 00586-4. PMID 10371197.
- He XY, Yang YZ, Schulz H, Yang SY (leden 2000). "Vnitřní aktivity alkohol dehydrogenázy a hydroxysteroid dehydrogenázy v lidských mitochondriálních L-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázách s krátkým řetězcem". The Biochemical Journal. 345 (1): 139–43. doi:10.1042 / bj3450139. PMC 1220740. PMID 10600649.
- Yang SY, He XY (2001). Role 17beta-hydroxysteroid dehydrogenázy typu 10 v patogenezi Alzheimerovy choroby. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 487. 101–10. doi:10.1007/978-1-4615-1249-3_8. ISBN 978-1-4613-5461-1. PMID 11403151.
- Frackowiak J, Mazur-Kolecka B, Kaczmarski W, Dickson D (červenec 2001). „Ukládání vaskulárního amyloidu-beta s Alzheimerovou chorobou je spojeno se sníženou expresí mozkové L-3-hydroxyacyl-koenzym-dehydrogenázy (ERAB)“. Výzkum mozku. 907 (1–2): 44–53. doi:10.1016 / S0006-8993 (01) 02497-0. PMID 11430884.
- He XY, Merz G, Yang YZ, Mehta P, Schulz H, Yang SY (září 2001). „Charakterizace a lokalizace lidského typu 10 17beta-hydroxysteroid dehydrogenázy“. European Journal of Biochemistry / FEBS. 268 (18): 4899–907. doi:10.1046 / j.0014-2956.2001.02421.2421.x. PMID 11559359.
- He XY, Wen GY, Merz G, Lin D, Yang YZ, Mehta P, Schulz H, Yang SY (únor 2002). „Bohatý typ 10 17 beta-hydroxysteroid dehydrogenázy v hipokampu modelu myší Alzheimerovy choroby“. Výzkum mozku. Molekulární výzkum mozku. 99 (1): 46–53. doi:10.1016 / S0169-328X (02) 00102-X. PMID 11869808.
- Ofman R, Ruiter JP, Feenstra M, Duran M, Poll-The BT, Zschocke J, Ensenauer R, Lehnert W, Sass JO, Sperl W, Wanders RJ (květen 2003). „Nedostatek 2-methyl-3-hydroxybutyryl-CoA dehydrogenázy je způsoben mutacemi v genu HADH2“. American Journal of Human Genetics. 72 (5): 1300–7. doi:10.1086/375116. PMC 1180283. PMID 12696021.