3β-гидроксистероиддегидрогеназа / Δ 5-4 изомераза ( 3β-HSD ) ( EC 1.1.1.145 ) представляет собой фермент , который катализирует в биосинтез из стероидного прогестерона из прегненолона , 17 & alpha ; -гидроксипрогестерона из 17 & alpha; гидроксипрегненолона и андростендион из дегидроэпиандростерона (ДГЭА) в надпочечнике . Это единственный фермент надпочечникового пути синтеза кортикостероидов, который не принадлежит к семейству цитохрома P450 .[1] Он также присутствует в других тканях, вырабатывающих стероиды, в том числе в яичниках , семенниках и плаценте . У человека есть два изофермента 3β-HSD,кодируемые генами HSD3B1 и HSD3B2 .
3β-гидроксистероиддегидрогеназа / Δ-5-4 изомераза | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
ЕС нет. | 1.1.1.145 | |||||||
№ CAS | 9044-85-3 | |||||||
Базы данных | ||||||||
IntEnz | Просмотр IntEnz | |||||||
BRENDA | BRENDA запись | |||||||
ExPASy | Просмотр NiceZyme | |||||||
КЕГГ | Запись в KEGG | |||||||
MetaCyc | метаболический путь | |||||||
ПРИАМ | профиль | |||||||
Структуры PDB | RCSB PDB PDBe PDBsum | |||||||
Генная онтология | Amigo / QuickGO | |||||||
|
3β-гидроксистероид дегидрогеназа | ||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||||
Символ | HSD3B | |||||||
Pfam | PF01073 | |||||||
ИнтерПро | IPR002225 | |||||||
Мембранома | 245 | |||||||
|
гидрокси-Δ-5-стероиддегидрогеназа, 3β- и стероид-Δ-изомераза 1 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | HSD3B1 | |||||
Альт. символы | HSDB3, HSD3B | |||||
Ген NCBI | 3283 | |||||
HGNC | 5217 | |||||
OMIM | 109715 | |||||
RefSeq | NM_000862 | |||||
UniProt | P14060 | |||||
Прочие данные | ||||||
Номер ЕС | 1.1.1.145 | |||||
Locus | Chr. 1 п.13-п11 | |||||
|
гидрокси-Δ-5-стероиддегидрогеназа, 3β- и стероид-Δ-изомераза 2 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | HSD3B2 | |||||
Ген NCBI | 3284 | |||||
HGNC | 5218 | |||||
OMIM | 613890 | |||||
RefSeq | NM_000198 | |||||
UniProt | P26439 | |||||
Прочие данные | ||||||
Номер ЕС | 1.1.1.145 | |||||
Locus | Chr. 1 п. 13.1 | |||||
|
3β-HSD , также известен как дельта - А 5-4 -isomerase, который катализирует окислительное превращение А 5 -3β- гидроксистероидов к Д 4 конфигурации -3-кет и, таким образом, существенные для биосинтеза всех классов гормональных стероиды , а именно прогестерон , глюкокортикоиды , минералокортикоиды , андрогены и эстрогены . [2]
Комплекс 3β-HSD отвечает за превращение:
- Прегненолон в прогестерон
- 17α-гидроксипрегненолон на 17α-гидроксипрогестерон
- ДГЭА в андростендион
- Андростендиол в тестостерон
- Андростадиенол в андростадиенон
Реакция
3β-HSD принадлежит к семейству оксидоредуктаз , а именно к тем, которые действуют на группу CH-OH с NAD + или NADP + в качестве акцептора. Этот фермент участвует в метаболизме C21-стероидного гормона, а также в метаболизме андрогенов и эстрогенов.
3β-HSD катализ | катализирует химическую реакцию :
- 3β-гидрокси-Δ 5 -стероид + НАД + ⇌ 3-оксо-Δ 5 -стероид + НАДН + Н +
Таким образом, две подложки этого фермента 3β-гидрокси-Δ 5 -steroid и НАД + , в то время как три его продукты являются 3-оксо-Δ 5 -steroid, НАДН и Н + .
Изоферменты
Люди экспрессируют два изофермента 3β-HSD, HSD3B1 (тип I) и HSD3B2 (тип II). [3] Изофермент типа I экспрессируется в плаценте и периферических тканях, тогда как изофермент 3β-HSD типа II экспрессируется в надпочечниках, яичниках и семенниках.
Номенклатура
Систематическое название данного фермента класса 3β-гидрокси-Δ 5 -steroid: НАД + 3-оксидоредуктазы . Другие широко используемые имена включают:
- прогестерон редуктаза
- Δ 5 -3β-гидроксистероид дегидрогеназа
- 3β-гидрокси-5-ен-стероиддегидрогеназа
- 3β-гидроксистероиддегидрогеназа / изомераза
- 3β-гидрокси-Δ 5- C27-стероиддегидрогеназа / изомераза
- 3β-гидрокси-Δ 5- C27-стероид оксидоредуктаза
- 3β-гидрокси-5-ен-стероид оксидоредуктаза
- стероид-Δ 5 -3β-олдегидрогеназа
- 3β-HSDH
- 5-ен-3β-гидроксистероид дегидрогеназа
- 3β-гидрокси-5-ен-стероиддегидрогеназа
Ингибиторы
3β-HSD сильно ингибируется азастеном , цианокетоном , эпостаном и трилостаном . [4] Медроксипрогестерона ацетат и медрогестон являются слабыми ингибиторами 3β-HSD, которые могут существенно ингибировать его в высоких дозах.
Биосинтетический путь
Человеческий стероидогенез , демонстрирующий реакции 3β-HSD слева в зеленой рамке.
Путь биосинтеза кортикостероидов у крысы, демонстрирующий реакцию, катализируемую 3β-HSD (вторая стрелка сверху).
Клиническое значение
Дефицит формы типа II из-за мутаций в HSD3B2 ответственен за редкую форму врожденной гиперплазии надпочечников . [5] Ни одно состояние человека еще не было связано с дефицитом фермента типа I. Его важность в экспрессии продукции прогестерона плацентой предполагает, что такая мутация будет смертельной для эмбриона.
В коре надпочечников плода не хватает экспрессии фермента на ранней стадии, поэтому минералокортикоиды (например, альдостерон ) и глюкокортикоиды (например, кортизол ) не могут быть синтезированы. Это имеет большое значение , так как кортизол индуцирует II пневмоцитов типа из легких синтезировать и секретировать легочное поверхностно -активное вещество ; Без легочного сурфактанта, снижающего поверхностное натяжение альвеол , недоношенные новорожденные могут умереть от неонатального респираторного дистресс-синдрома . Если роды неизбежны (например, из-за отслойки плаценты или синдрома преэклампсии / HELLP ), можно назначить глюкокортикоиды (например, кортизол).
Смотрите также
- Стероидогенный фермент
- 3α-гидроксистероид дегидрогеназа
Рекомендации
- ^ Cravioto MD, Ulloa-Aguirre A, Bermudez JA, Herrera J, Lisker R, Mendez JP, Perez-Palacios G (август 1986). «Новый унаследованный вариант синдрома недостаточности 3-бета-гидроксистероиддегидрогеназы-изомеразы: доказательства существования двух изоферментов». J. Clin. Эндокринол. Метаб . 63 (2): 360–7. DOI : 10,1210 / jcem-63-2-360 . PMID 3088022 .
- ^ Lachance Y, Luu-The V, Labrie C, Simard J, Dumont M, de Launoit Y, Guérin S, Leblanc G, Labrie F (февраль 1992 г.). «Характеристика человеческого гена 3-бета-гидроксистероид-дегидрогеназы / дельта-5-дельта-4-изомеразы и его экспрессия в клетках млекопитающих» . J. Biol. Chem . 267 (5): 3551. DOI : 10.1016 / S0021-9258 (19) 50764-5 . PMID 1737804 .
- ^ Simard J, Ricketts ML, Gingras S, Soucy P, Feltus FA, Melner MH (июнь 2005 г.). «Молекулярная биология семейства генов 3бета-гидроксистероид дегидрогеназы / дельта5-дельта4 изомеразы» . Endocr. Ред . 26 (4): 525–82. DOI : 10.1210 / er.2002-0050 . PMID 15632317 .
- ^ Кук GM (апрель 1996 г.). «Дифференциальные эффекты трилостана и цианокетона на реакции 3-бета-гидроксистероид-дегидрогеназа-изомеразы в путях биосинтеза андрогенов и 16-андростена в семенниках свиней». J. Steroid Biochem. Мол. Биол . 58 (1): 95–101. DOI : 10.1016 / 0960-0760 (96) 00002-7 . PMID 8809191 . S2CID 23048546 .
- ^ Реом Э., Симард Дж., Морель Ю., Мебарки Ф., Захманн М., Форест М. Г., Нью-Мичиган, Ф. Лабри (июль 1992 г.). «Врожденная гиперплазия надпочечников из-за точечных мутаций в гене 3-бета-гидроксистероид дегидрогеназы типа II». Nat. Genet . 1 (4): 239–45. DOI : 10.1038 / ng0792-239 . PMID 1363812 . S2CID 26468595 .
дальнейшее чтение
- Cheatum SG, Watten JC (1966). «Очистка и свойства 3-бета-гидроксистероид дегидрогеназы и дельта-5-3-кетостероид-изомеразы из желтых тел крупного рогатого скота». Биохим. Биофиз. Acta . 122 (1): 1–13. DOI : 10.1016 / 0926-6593 (66) 90086-5 . PMID 4226148 .
- Кориц С.Б. (1964). «Превращение препненолона в прогестерон малыми частицами надпочечников крысы». Биохимия . 3 (8): 1098–1102. DOI : 10.1021 / bi00896a015 . PMID 14220672 .
- Невилл А.М., Орр Дж. К., Энгель Л. Л. (1968). «Активность дельта5-3бета-гидроксистероиддегидрогеназы коры надпочечников крупного рогатого скота». Biochem. Дж . 107 : 20.