Steroid 11β-hydroxyláza - Steroid 11β-hydroxylase
| steroid 11β-monooxygenáza | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Identifikátory | |||||||||
| EC číslo | 1.14.15.4 | ||||||||
| Číslo CAS | 9029-66-7 | ||||||||
| Databáze | |||||||||
| IntEnz | IntEnz pohled | ||||||||
| BRENDA | Vstup BRENDA | ||||||||
| EXPASY | Pohled NiceZyme | ||||||||
| KEGG | Vstup KEGG | ||||||||
| MetaCyc | metabolická cesta | ||||||||
| PRIAM | profil | ||||||||
| PDB struktur | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Genová ontologie | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Steroid 11β-hydroxyláza, také známý jako steroid 11β-monooxygenáza, je steroidní hydroxyláza nalezen v zona glomerulosa a zona fasciculata z kůra nadledvin. Oficiálně pojmenovaný cytochrom P450 11B1, mitochondriální, to je protein že u lidí je kódován CYP11B1 gen.[4][5] Enzym se účastní biosyntézy nadledvin kortikosteroidy[6] katalyzováním přidání hydroxylové skupiny během oxidačních reakcí.
Gen
The CYP11B1 gen kóduje 11β-hydroxylázu - člen skupiny cytochrom P450 nadčeleď enzymy. Proteiny cytochromu P450 jsou monooxygenázy které katalyzují mnoho reakcí zapojených do metabolismu léčiv a syntézy cholesterol, steroidy a další lipidy. Produktem tohoto genu CYP11B1 je protein 11β-hydroxylázy. Tento protein se lokalizuje do mitochondriální vnitřní membrány a podílí se na přeměně různých steroidů v kůře nadledvin. Byly zaznamenány varianty transkriptu kódující různé izoformy gen.[5]
The CYP11B1 gen je reverzibilně inhibován etomidát[7][8] a metyrapon.
Funkce
Llp-hydroxyláza je a steroidogenní enzym tj. enzym podílející se na metabolismus z steroidy.
Lidé mají dva isozymy s aktivitou 11β-hydroxylázy: CYP11B1 a CYP11B2.
CYP11B1 (11β-hydroxyláza) je exprimován ve vysokých hladinách a je regulován ACTH, zatímco CYP11B2 (aldosteron syntáza ) je obvykle vyjádřen na nízkých úrovních a je regulován angiotensin II. Kromě aktivity llp-hydroxylázy mají oba isozymy aktivitu 18-hydroxylázy.[9] Izozym CYP11B1 má silnou aktivitu 11β-hydroxylázy, ale aktivita 18-hydroxylázy je pouze jedna desetina CYP11B2.[10] Slabá aktivita 18-hydroxylázy CYP11B1 vysvětluje, proč nadledvina s potlačenou expresí CYP11B2 nadále syntetizuje 18-hydroxykortikosteron.[11]
Zde jsou některé ze steroidů seskupených podle katalytické aktivity izoenzymu CYP11B1:
Kromě toho může být 11β-hydroxyláza zapojena do metabolismu látky 17a-hydroxyprogesteron na 21-deoxykortizol,[16] zejména v případech 21-hydroxyláza nedostatek.[23]
Metabolismus kortizolu a kortikosteronu
11β-hydroxyláza má silnou[12] katalytická aktivita během přeměny 11-deoxykortizol na kortizol a 11-deoxykortikosteron na kortikosteron katalyzováním hydroxylace uhlík-vodíkové vazby v poloze 11-beta. Všimněte si extra „–OH“ přidaného na pozici 11 (blízko středu, na prstenci „C“):
Mechanismus účinku
Jako mitochondriální systém P450 je P450c11 závislý na dvou proteinech pro přenos elektronů, adrenodoxin reduktáze a adrenodoxinu, které přenášejí 2 elektrony z NADPH na P450 pro každou reakci monooxygenázy katalyzovanou enzymem. Ve většině ohledů se tento proces přenosu elektronů jeví jako podobný procesu P450scc systém, který katalyzuje štěpení postranního řetězce cholesterolu.[24] Podobně jako u P450scc je proces přenosu elektronů netěsný, což vede k produkci superoxidu. Rychlost úniku elektronů během metabolismu závisí na funkčních skupinách steroidního substrátu.[25]
Nařízení
Exprese enzymu v adrenokortikálních buňkách je regulována trofickým hormonem kortikotropinem (ACTH ).[26]
Klinický význam
Mutace je spojena s vrozená adrenální hyperplazie způsobená nedostatkem 11β-hydroxylázy.
Viz také
Další obrázky
Kortikosteroidní biosyntetická dráha u potkanů
Číslování steroidů
Reference
- ^ A b C GRCh38: Vydání souboru 89: ENSG00000160882 - 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.
- ^ Lifton RP, Dluhy RG, Powers M, Rich GM, Gutkin M, Fallo F a kol. (Září 1992). „Dědičná hypertenze způsobená duplikací chimérických genů a ektopickou expresí aldosteron syntázy“. Genetika přírody. 2 (1): 66–74. doi:10.1038 / ng0992-66. PMID 1303253. S2CID 975796.
- ^ A b „Entrez Gene: CYP11B1 cytochrom P450, rodina 11, podčeleď B, polypeptid 1“.
- ^ Zöllner A, Kagawa N, Waterman MR, Nonaka Y, Takio K, Shiro Y a kol. (Únor 2008). "Čištění a funkční charakterizace lidské 11beta hydroxylázy exprimované v Escherichia coli". FEBS Journal. 275 (4): 799–810. doi:10.1111 / j.1742-4658.2008.06253.x. PMID 18215163. S2CID 45997341.
- ^ Dörr HG, Kuhnle U, Holthausen H, Bidlingmaier F, Knorr D (listopad 1984). "Etomidát: selektivní adrenokortikální inhibitor 11 beta-hydroxylázy". Klinische Wochenschrift. 62 (21): 1011–3. doi:10.1007 / bf01711722. PMID 6096625. S2CID 20077711.
- ^ Lake CL (7. prosince 2004). Dětská srdeční anestézie. Lippincott Williams & Wilkins. p. 68. ISBN 978-0-7817-5175-9. Citováno 30. dubna 2012.
- ^ White PC, Curnow KM, Pascoe L (srpen 1994). "Poruchy steroidů 11 beta-hydroxylázy isozymes". Endokrinní hodnocení. 15 (4): 421–38. doi:10.1210 / edrv-15-4-421. PMID 7988480.
- ^ White PC, Curnow KM, Pascoe L (2013). "Steroidní 11β-hydroxyláza Isozymes (CYP11B1 a CYP11B2)". Příručka experimentální farmakologie. 105: 641–650. doi:10.1007/978-3-642-77763-9_41. S2CID 81304246.
- ^ A b C d Gupta V (říjen 2011). "Mineralokortikoidová hypertenze". Indian Journal of Endocrinology and Metabolism. 15 Suppl 4 (8): S298–312. doi:10.4103/2230-8210.86972. PMC 3230101. PMID 22145132.
- ^ A b C d E Strushkevich N, Gilep AA, Shen L, Arrowsmith CH, Edwards AM, Usanov SA, Park HW (únor 2013). „Strukturální pohledy na specificitu substrátu aldosteron syntázy a cílenou inhibici“. Molekulární endokrinologie. 27 (2): 315–24. doi:10.1210 / me.2012-1287. PMC 5417327. PMID 23322723.
- ^ A b C d E van Rooyen D, Gent R, Barnard L, Swart AC (duben 2018). "In vitro metabolismus 11β-hydroxyprogesteronu a 11-ketoprogesteronu na 11-ketodihydrotestosteron v zadní cestě". The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology. 178: 203–212. doi:10.1016 / j.jsbmb.2017.12.014. PMID 29277707. S2CID 3700135.
- ^ Mello, Penachioni, Amaral, Castro (říjen 2004). „Nedostatek 11beta-hydroxylázy“. Arquivos Brasileiros de Endocrinologia e Metabologia (v portugalštině). 48 (5): 713–23. doi:10,1590 / s0004-27302004000500018. PMID 15761543.
- ^ Bulsari K, Falhammar H (leden 2017). „Klinické pohledy na vrozenou hyperplázii nadledvin způsobenou nedostatkem 11β-hydroxylázy“. Endokrinní. 55 (1): 19–36. doi:10.1007 / s12020-016-1189-x. PMID 27928728. S2CID 11153844.
- ^ A b Turcu AF, Rege J, Chomic R, Liu J, Nishimoto HK, Else T a kol. (Červen 2015). "Profily 21-uhlíkových steroidů s nedostatkem 21-hydroxylázy". The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 100 (6): 2283–90. doi:10.1210 / jc.2015-1023. PMC 4454804. PMID 25850025.
- ^ Storbeck KH, Mostaghel EA (2019). „Kanonický a nekanonický metabolismus a aktivita androgenu“. Pokroky v experimentální medicíně a biologii. 1210: 239–277. doi:10.1007/978-3-030-32656-2_11. PMID 31900912.
Bylo také prokázáno, že CYP11B1 a 2 obsahují 11β-hydroxylát T, čímž se získá 11β-hydroxytestosteron (11OHT), i když hladiny produkované nadledvinami jsou nízké kvůli omezené dostupnosti T odvozeného od nadledvin
- ^ Stárka L, Dušková M, Vítků J (září 2020). „11-Keto-testosteron a další androgeny adrenálního původu“. Fyziologický výzkum. 69 (Suppl 2): S187 – S192. doi:10,33549 / physiolres.934516. PMID 33094617.
- ^ Bloem LM, Storbeck KH, Schloms L, Swart AC (říjen 2013). „11β-hydroxyandrostendion se vrací do steroidní arény: biosyntéza, metabolismus a funkce“. Molekuly. MDPI AG. 18 (11): 13228–44. doi:10,3390 / molekuly181113228. PMC 6270415. PMID 24165582.
- ^ A b Freel EM, Shakerdi LA, Friel EC, Wallace AM, Davies E, Fraser R, Connell JM (září 2004). „Studie o původu cirkulujícího 18-hydroxykortizolu a 18-oxokortizolu u normálních lidských subjektů“. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 89 (9): 4628–33. doi:10.1210 / jc.2004-0379. PMC 1283128. PMID 15356073.
- ^ Nicod J, Dick B, Frey FJ, Ferrari P (únor 2004). „Mutační analýza CYP11B1 a CYP11B2 u pacientů se zvýšenou produkcí 18-hydroxykortizolu“. Molekulární a buněčná endokrinologie. 214 (1–2): 167–74. doi:10.1016 / j.mce.2003.10.056. PMID 15062555.
- ^ Lenders JW, Williams TA, Reincke M, Gomez-Sanchez CE (leden 2018). „DIAGNOSTIKA ENDOKRINNÍ NEMOCI: 18-oxokortizol a 18-hydroxykortizol: existuje klinická užitečnost těchto steroidů?“. Evropský žurnál endokrinologie. 178 (1): R1 – R9. doi:10.1530 / EJE-17-0563. PMC 5705277. PMID 28904009.
- ^ Miller WL (2019). „Vrozená hyperplazie nadledvin: čas nahradit 17OHP 21-deoxykortizolem“. Výzkum hormonů v pediatrii. 91 (6): 416–420. doi:10.1159/000501396. PMID 31450227. S2CID 201733086.
- ^ Hanukoglu I, Privalle CT, Jefcoate CR (květen 1981). "Mechanismy iontové aktivace adrenálních mitochondriálních cytochromů P-450scc a P-45011 beta" (PDF). J. Biol. Chem. 256 (9): 4329–35. PMID 6783659.
- ^ Rapoport R, Sklan D, Hanukoglu I (březen 1995). „Únik elektronů z mitochondriálních systémů P450scc a P450c11 nadledvinové kůry: závislost NADPH a steroidů“. Oblouk. Biochem. Biophys. 317 (2): 412–6. doi:10.1006 / abbi.1995.1182. PMID 7893157.
- ^ Hanukoglu I, Feuchtwanger R, Hanukoglu A (listopad 1990). "Mechanismus kortikotropinu a cAMP indukce enzymů systému mitochondriálního cytochromu P450 v buňkách kůry nadledvin" (PDF). J. Biol. Chem. 265 (33): 20602–8. PMID 2173715.
Další čtení
- Helmberg A (srpen 1993). "Twin geny a endokrinní onemocnění: geny CYP21 a CYP11B". Acta Endocrinol. 129 (2): 97–108. doi:10.1530 / acta.0.1290097. PMID 8372604.
- Stowasser M, Gunasekera TG, Gordon RD (prosinec 2001). "Rodinné odrůdy primárního aldosteronismu". Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 28 (12): 1087–90. doi:10.1046 / j.1440-1681.2001.03574.x. PMID 11903322. S2CID 23091842.
- Helmberg A, Ausserer B, Kofler R (listopad 1992). „Posun rámu vložením 2 párů bází do kodonu 394 CYP11B1 způsobuje vrozenou adrenální hyperplazii způsobenou nedostatkem steroidů 11 beta-hydroxylázy“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 75 (5): 1278–81. doi:10.1210 / jc.75.5.1278. PMID 1430088.
- Pascoe L, Curnow KM, Slutsker L, Connell JM, Speiser PW, New MI, White PC (září 1992). „Hyperaldosteronismus potlačující glukokortikoidy je výsledkem hybridních genů vytvořených nerovným křížením mezi CYP11B1 a CYP11B2“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89 (17): 8327–31. Bibcode:1992PNAS ... 89.8327P. doi:10.1073 / pnas.89.17.8327. PMC 49911. PMID 1518866.
- Kawamoto T, Mitsuuchi Y, Toda K, Yokoyama Y, Miyahara K, Miura S, Ohnishi T, Ichikawa Y, Nakao K, Imura H (únor 1992). „Role steroidu 11 beta-hydroxylázy a steroidu 18-hydroxylázy v biosyntéze glukokortikoidů a mineralokortikoidů u lidí“. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 89 (4): 1458–62. Bibcode:1992PNAS ... 89.1458K. doi:10.1073 / pnas.89.4.1458. PMC 48470. PMID 1741400.
- White PC, Dupont J, New MI, Leiberman E, Hochberg Z, Rösler A (květen 1991). „Mutace v CYP11B1 (Arg-448 ---- His) spojená s nedostatkem steroidů 11 beta-hydroxylázy u Židů marockého původu“. J. Clin. Investovat. 87 (5): 1664–7. doi:10.1172 / JCI115182. PMC 295260. PMID 2022736.
- Kawamoto T, Mitsuuchi Y, Toda K, Miyahara K, Yokoyama Y, Nakao K, Hosoda K, Yamamoto Y, Imura H, Shizuta Y (září 1990). "Klonování cDNA a genomové DNA pro lidský cytochrom P-45011 beta". FEBS Lett. 269 (2): 345–9. doi:10.1016 / 0014-5793 (90) 81190-Y. PMID 2401360. S2CID 35151332.
- Mornet E, Dupont J, Vitek A, White PC (prosinec 1989). "Charakterizace dvou genů kódujících lidskou steroid 11 beta-hydroxylázu (P-450 (11) beta)". J. Biol. Chem. 264 (35): 20961–7. PMID 2592361.
- Chua SC, Szabo P, Vitek A, Grzeschik KH, John M, White PC (říjen 1987). "Klonování cDNA kódující steroid 11 beta-hydroxylázu (P450c11)". Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 84 (20): 7193–7. Bibcode:1987PNAS ... 84.7193C. doi:10.1073 / pnas.84.20.7193. PMC 299256. PMID 3499608.
- Naiki Y, Kawamoto T, Mitsuuchi Y, Miyahara K, Toda K, Orii T, Imura H, Shizuta Y (prosinec 1993). „Nesmyslná mutace (TGG [Trp116] -> TAG [Stop]) v CYP11B1 způsobuje nedostatek beta-hydroxylázy steroidů 11“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 77 (6): 1677–82. doi:10.1210 / jc.77.6.1677. PMID 7903314.
- Joehrer K, Geley S, Strasser-Wozak EM, Azziz R, Wollmann HA, Schmitt K, Kofler R, White PC (říjen 1997). „Mutace CYP11B1 způsobující neklasickou adrenální hyperplazii kvůli deficitu 11 beta-hydroxylázy“. Hučení. Mol. Genet. 6 (11): 1829–34. doi:10,1093 / hmg / 6.11.1829. PMID 9302260.
- Cargill M, Altshuler D, Irsko J, Sklar P, Ardlie K, Patil N, Shaw N, Lane CR, Lim EP, Kalyanaraman N, Nemesh J, Ziaugra L, Friedland L, Rolfe A, Warrington J, Lipshutz R, Daley GQ , Lander ES (červenec 1999). "Charakterizace jedno-nukleotidových polymorfismů v kódujících oblastech lidských genů". Nat. Genet. 22 (3): 231–8. doi:10.1038/10290. PMID 10391209. S2CID 195213008.
- Halushka MK, Fan JB, Bentley K, Hsie L, Shen N, Weder A, Cooper R, Lipshutz R, Chakravarti A (červenec 1999). "Vzory polymorfismů jednoho nukleotidu v kandidátských genech pro homeostázu krevního tlaku". Nat. Genet. 22 (3): 239–47. doi:10.1038/10297. PMID 10391210. S2CID 4636523.
- Cao PR, Bernhardt R (červen 1999). „Interakce CYP11B1 (cytochrom P-45011 beta) s CYP11A1 (cytochrom P-450scc) v buňkách COS-1“. Eur. J. Biochem. 262 (3): 720–6. doi:10.1046 / j.1432-1327.1999.00414.x. PMID 10411633.
- Loidi L, Quinteiro C, Barros F, Domínguez F, Barreiro J, Pombo M (prosinec 1999). „Varianta C494F v genu CYP11B1 je sekvenční polymorfismus ve španělské populaci“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 84 (12): 4749. doi:10.1210 / jc.84.12.4749. PMID 10599751.
- Chabre O, Portrat-Doyen S, Chaffanjon P, Vivier J, Liakos P, Labat-Moleur F, Chambaz E, Morel Y, Defaye G (listopad 2000). „Bilaterální laparoskopická adrenalektomie pro vrozenou hyperplázii nadledvin s těžkou hypertenzí, která je výsledkem dvou nových mutací v donorových místech sestřihu CYP11B1“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 85 (11): 4060–8. doi:10.1210 / jc.85.11.4060. PMID 11095433.
- Fisher A, Friel EC, Bernhardt R, Gomez-Sanchez C, Connell JM, Fraser R, Davies E (září 2001). „Účinky 18-hydroxylovaných steroidů na produkci kortikosteroidů lidskou aldosteronsyntázou a 11beta-hydroxylázou“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 86 (9): 4326–9. doi:10.1210 / jc.86.9.4326. PMID 11549669.
- Hampf M, Dao NT, Hoan NT, Bernhardt R (září 2001). „Nerovný přechod mezi geny aldosteronsyntázy a geny 11beta-hydroxylázy způsobuje vrozenou hyperplazii nadledvin“. J. Clin. Endokrinol. Metab. 86 (9): 4445–52. doi:10.1210 / jc.86.9.4445. PMID 11549691.
externí odkazy
- Steroid + 11-beta-hydroxyláza v americké národní lékařské knihovně Lékařské předměty (Pletivo)
