Страница защищена ожидающими изменениями
Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о семействе полициклических химических соединений. О препаратах, также используемых в качестве веществ, повышающих физическую работоспособность, см. « Анаболический стероид» . Для научного журнала см. Стероиды (журнал) . Для EP Death Grips см. Стероиды (Crouching Tiger Hidden Gabber Megamix) .

Сложная химическая диаграмма
Структура холестана , стероида с 27 атомами углерода. Его центральная кольцевая система (ABCD), состоящая из 17 атомов углерода, показана с одобренными IUPAC кольцевыми буквами и нумерацией атомов. [1] : 1785f

Стероид является биологически активным органическим соединением с четырьмя кольцами , расположенными в определенной молекулярной конфигурации . Стероиды выполняют две основные биологические функции: как важные компоненты клеточных мембран, которые изменяют текучесть мембран ; и как сигнальные молекулы . Сотни стероидов содержатся в растениях , животных и грибах . Все стероиды производятся в клетках из стеролов ланостерола ( опистоконтов ) или циклоартенола (растения). Ланостерин и циклоартенол образуются в результате циклизациииз тритерпеновых сквалено . [2]

Структура стероидного ядра обычно состоит из семнадцати атомов углерода , связанных в четыре « конденсированных » кольца: три шестичленных циклогексановых кольца (кольца A, B и C на первой иллюстрации) и одно пятичленное циклопентановое кольцо (кольцо D). . Стероиды различаются функциональными группами, присоединенными к этому ядру с четырьмя кольцами, и степенью окисления колец. Стерины представляют собой формы стероидов с гидроксильной группой в третьем положении и скелетом, полученным из холестана . [1] : 1785f [3]Стероиды также можно более радикально модифицировать, например, путем изменения структуры кольца, например, разрезания одного из колец. Cutting Ring B производит секостероиды, одним из которых является витамин D 3 .

Примеры включают липидную холестерин , половые гормоны эстрадиол и тестостерон , [4] : 10-19 и противовоспалительное лекарственное средство дексаметазон . [5]

Представление мячом и клюшкой
5α-дигидропрогестерон (5α-DHP), стероид. Проиллюстрирована форма четырех колец большинства стероидов (атомы углерода - черным, атомы кислорода - красным, атомы водорода - серым). Неполярные «плиты» из углеводорода в середине (серый, черный) и полярных групп на противоположных концах (красные) общие черты природных стероидов. 5α-DHP - это эндогенный стероидный гормон и промежуточный продукт биосинтеза .

Номенклатура [ править ]

Смотрите также: Gonane и Sterane
Гонан , простейший стероид, состоящий только из общего стероидного ядра.
Стероидные 5α и 5β стереоизомеры [1] : 1786f

Gonane , также известный как стероидные или cyclopentanoperhydrophenanthrene, самый простой стероид и ядро всех стероидов и стеролов, [6] [7] состоит из семнадцати углеродных атомов в углероде-углеродных связях , образующих четыре конденсированных кольца в трехмерной форме . Три циклогексана кольца (A, B, C и в первой иллюстрации) образуют скелет пергидро производное фенантрена . Кольцо D имеет циклопентановую структуру. Когда две метильные группы и восемь боковых углеродных цепей(в C-17, как показано для холестерина), стероид, как говорят, имеет холестановую основу. Две общие 5α и 5β стереоизомерные формы стероидов существуют из-за различий в стороне в основном плоской кольцевой системы, к которой присоединен атом водорода (H) у углерода-5, что приводит к изменению конформации A-кольца стероида. Изомеризация боковой цепи C-21 дает параллельный ряд соединений, называемых изостероидами. [8]

Примеры стероидных структур:

  • Тестостерон , основной мужской половой гормон и анаболический стероид

  • Холевая кислота , желчная кислота , с часто присутствующими карбоновыми кислотами и дополнительными гидроксильными группами.

  • Дексаметазон , синтетический кортикостероидный препарат

  • Ланостерин , биосинтетический предшественник стероидов животного происхождения. Число атомов углерода (30) указывает на его тритерпеноидную классификацию.

  • Прогестерон , стероидный гормон, участвующий в женском менструальном цикле, беременности и эмбриогенезе.

  • Медрогестон , синтетический препарат с эффектами, аналогичными прогестерону.

  • β-Ситостерин , растение или фитостерин , с полностью разветвленной углеводородной боковой цепью у C-17 и гидроксильной группой у C-3

В дополнение к разрывам кольца (расщеплениям), расширению и сжатию (расщеплению и повторному включению в большее или меньшее кольцо) - всех вариациях в структуре углерод-углеродной связи - стероиды также могут варьироваться:

  • в ордерах на облигации внутри колец,
  • в количестве метильных групп, присоединенных к кольцу (и, если они присутствуют, на выступающей боковой цепи у C17),
  • в функциональных группах, присоединенных к кольцам и боковой цепи, и
  • в конфигурации группы прикреплены к кольцам и цепочке. [4] : 2–9

Например, стерины, такие как холестерин и ланостерин, имеют гидроксильную группу, присоединенную в положении C-3, в то время как тестостерон и прогестерон имеют карбонил (оксозаместитель) в положении C-3; из них один ланостерин имеет две метильные группы у C-4, а холестерин (с двойной связью C-5-C-6) отличается от тестостерона и прогестерона (которые имеют двойную связь C-4-C-5).

Холестерин , прототип животного стерола. Это структурный липид и ключевой предшественник биосинтеза стероидов . [1] : 1785f
5α- холестан , обычное стероидное ядро

Распространение и функции видов [ править ]

У эукариот стероиды содержатся в грибах, животных и растениях.

Грибковые стероиды [ править ]

Грибковые стероиды включают эргостерины , которые участвуют в поддержании целостности клеточной мембраны грибов. Различные противогрибковые препараты , такие как амфотерицин B и азольные противогрибковые средства , используют эту информацию для уничтожения патогенных грибов. [9] Грибы могут изменять содержание эргостерина (например, из-за мутаций потери функции в ферментах ERG3 или ERG6 , вызывающих истощение эргостерина, или мутаций, снижающих содержание эргостерина), чтобы развить устойчивость к лекарствам, нацеленным на эргостерин. [10] Эргостерин аналогичен холестерину.обнаружены в клеточных мембранах животных (включая человека), или фитостерины, обнаруженные в клеточных мембранах растений. [10] Все грибы содержат большое количество эргостерина, от десятков до сотен миллиграммов на 100 граммов сухого веса. [10] Кислород необходим для синтеза эргостерина в грибах. [10] Эргостерин отвечает за содержание витамина D в грибах; эргостерин химически превращается в провитамин D2 под воздействием ультрафиолетового света . [10] Провитамин D2 спонтанно образует витамин D2. [10]Однако не все грибы используют эргостерин в своих клеточных мембранах; например, патогенный вид грибов Pneumocystis jirovecii не имеет этого, что имеет важные клинические последствия (учитывая механизм действия многих противогрибковых препаратов). [10] Используя в качестве примера гриб Saccharomyces cerevisiae , другие основные стероиды включают эргоста-5,7,22,24 (28) -тетраен-3β-ол , зимостерин и ланостерин . [10] S. cerevisiae использует 5,6-дигидроэргостерин вместо эргостерола в своей клеточной мембране. [10]

Стероиды для животных [ править ]

К стероидам животных относятся соединения позвоночных и насекомых , последние включают экдистероиды, такие как экдистерон (контролирующие линьку у некоторых видов). Примеры позвоночных включают стероидные гормоны и холестерин; последний является структурным компонентом клеточных мембран, который помогает определять текучесть клеточных мембран и является основным компонентом зубного налета (вовлеченного в атеросклероз ). Стероидные гормоны включают:

  • Половые гормоны , влияющие на половые различия и поддерживающие размножение . К ним относятся андрогены , эстрогены и прогестагены .
  • Кортикостероиды , в том числе большинства синтетических стероидных препаратов, с натуральным продуктом классами глюкокортикоидов (которые регулируют многие аспекты метаболизма и иммунной функции ) и минералокортикоиды (которые помогают поддерживать объем крови и контролировать почечную экскрецию электролитов )
  • Анаболические стероиды , натуральные и синтетические, которые взаимодействуют с рецепторами андрогенов для увеличения синтеза мышц и костей. В популярном использовании термин «стероиды» часто относится к анаболическим стероидам.

Растительные стероиды [ править ]

Стероиды растений включают стероидные алкалоиды найдены в пасленовом [11] и мелантиевый (специально рода Veratrum ), [12] сердечные гликозиды , [13] , что фитостеролы и брассиностероиды (которые включают в себя несколько растительных гормонов).

Прокариоты [ править ]

У прокариот пути биосинтеза существуют для тетрациклического стероидного каркаса (например, у микобактерий ) [14] - где его происхождение от эукариот предполагают [15] - и более распространенного пентациклического тритерпиноидного гопаноидного каркаса. [16]

Типы [ править ]

По функциям [ править ]

Основными классами стероидных гормонов с известными членами и примерами связанных функций являются: [ необходима цитата ]

  • Кортикостероиды :
    • Глюкокортикоиды :
      • Кортизол , глюкокортикоид , функции которого включают подавление иммунитета.
    • Минералокортикоиды :
      • Альдостерон , минералокортикоид, который помогает регулировать кровяное давление за счет водно-электролитного баланса.
  • Половые стероиды :
    • Прогестагены :
      • Прогестерон , который регулирует циклические изменения в эндометрии в матке и поддерживает беременность
    • Андрогены :
      • Тестостерон , который способствует развитию и поддержанию вторичных половых признаков у мужчин.
    • Эстрогены :
      • Эстрадиол , который способствует развитию и поддержанию женских вторичных половых признаков.

Дополнительные классы стероидов включают:

  • Нейростероиды, такие как ДГЭА и аллопрегнанолон
  • Аминостероидные нейромышечные блокаторы, такие как бромид панкурония.

А также следующий класс секостероидов (стероидов открытого типа):

  • Формы витамина D, такие как эргокальциферол , холекальциферол и кальцитриол.

По структуре [ править ]

Неповрежденная кольцевая система [ править ]

Стероиды можно классифицировать по химическому составу. [17] Один из примеров того, как MeSH выполняет эту классификацию, доступен в каталоге MeSH в Википедии . Примеры этой классификации включают:

Холекальциферол (витамин D 3 ), пример 9,10- секостероида
Циклопамин , пример сложного C-нор-D-гомостероида
КлассПримерКоличество атомов углерода
ХолестаныХолестерин27
ХоланыХолевая кислота24
ПрегнанесПрогестерон21 год
АндростаныТестостерон19
EstranesЭстрадиол18

Гонан (стероидное ядро) - это родительская молекула тетрациклического углеводорода с 17 атомами углерода без боковых алкильных цепей. [18]

Расколотые, сжатые и расширенные кольца [ править ]

Секостероиды (лат. Seco , «разрезать») представляют собой подкласс стероидных соединений, биосинтетически или концептуально возникающих в результате расщепления (расщепления) родительских стероидных колец (обычно одного из четырех). Основные подклассы секостероидов определяются атомами углерода стероидов, в которых произошло это расщепление. Например, прототипный секостероид холекальциферол , витамин D 3 (показан), относится к подклассу 9,10-секостероидов и происходит от расщепления атомов углерода C-9 и C-10 стероидного B-кольца; 5,6-секостероиды и 13,14-стероиды аналогичны. [19]

Норстероиды ( нор- , L. norma ; «нормальный» в химии, указывающий на удаление углерода) [20] и гомостероиды (гомо-, греч. Homos ; «тот же», указывающий на добавление углерода) представляют собой структурные подклассы стероидов, образованные на этапах биосинтеза. Бывшие включают ферментативное кольцо расширения-сжатие реакции, а второй выполняются ( biomimetically ) или (чаще) через кольцевые затворы из ациклических предшественников с более (или менее) атомами в кольце , чем стероидная структура родительской. [21]

Комбинации этих изменений кольца известны в природе. Например, овцы, которые пасутся на кукурузной лилии, потребляют циклопамин (показан) и вератрамин , два из подсемейства стероидов, в которых C- и D-кольца сокращаются и расширяются соответственно за счет биосинтетической миграции исходного атома C-13. Прием этих C-nor-D-гомостероидов приводит к врожденным дефектам у ягнят: циклопии от циклопамина и деформации ног от вератрамина. [22] Еще один C-нор-D-гомостероид (накитерпиозин) выделяется окинавскими цианобактериоспонгами . например, Terpios hoshinota, что приводит к гибели кораллов от болезни черных кораллов. [23] Стероиды накитерпиозинового типа активны против сигнального пути с участием сглаженных белков и белков hedgehog , пути, который является гиперактивным при ряде видов рака. [ необходима цитата ]

Биологическое значение [ править ]

Стероиды и их метаболиты часто действуют как сигнальные молекулы (наиболее яркими примерами являются стероидные гормоны), а стероиды и фосфолипиды являются компонентами клеточных мембран . [24] Стероиды, такие как холестерин, снижают текучесть мембран . [25] Подобно липидам , стероиды представляют собой высококонцентрированные запасы энергии. Однако обычно они не являются источниками энергии; у млекопитающих они обычно метаболизируются и выводятся из организма.

Стероиды играют решающую роль в ряде заболеваний, включая злокачественные новообразования, такие как рак простаты , где производство стероидов внутри и вне опухоли способствует агрессивности раковых клеток. [26]

Биосинтез и метаболизм [ править ]

Упрощение конца пути синтеза стероидов, где промежуточные соединения изопентенилпирофосфат (PP или IPP) и диметилаллилпирофосфат (DMAPP) образуют геранилпирофосфат (GPP), сквален и ланостерин (первый стероид в пути)

Сотни стероидов, обнаруженных у животных, грибов и растений , производятся из ланостерина (у животных и грибов; см. Примеры выше) или циклоартенола (у растений). Ланостерин и циклоартенол вытекают из циклизации в тритерпеноидном сквалена . [2]

Биосинтез стероидов - это анаболический путь, который производит стероиды из простых предшественников. У животных прослеживается уникальный биосинтетический путь (по сравнению со многими другими организмами ), что делает этот путь общей мишенью для антибиотиков и других противоинфекционных препаратов. Метаболизм стероидов у людей также является мишенью для снижения уровня холестерина, таких как статины.

У людей и других животных биосинтез стероидов происходит по мевалонатному пути, в котором ацетил-КоА используется в качестве строительных блоков для диметилаллилпирофосфата (DMAPP) и изопентенилпирофосфата (IPP). [27] [ необходим лучший источник ] На последующих этапах DMAPP и IPP соединяются с образованием геранилпирофосфата (GPP), который синтезирует стероидный ланостерин. Модификации ланостерола другими стероидами классифицируются как трансформации стероидогенеза. [28]

Мевалонатный путь [ править ]

Мевалонатный путь
Основная статья: Мевалонатный путь

Путь мевалоната (также называемый путем HMG-CoA-редуктазы) начинается с ацетил-КоА и заканчивается диметилаллилпирофосфатом (DMAPP) и изопентенилпирофосфатом (IPP).

DMAPP и IPP отдают изопреновые единицы, которые собираются и модифицируются с образованием терпенов и изопреноидов [29] (большой класс липидов, которые включают каротиноиды и образуют самый большой класс растительных натуральных продуктов . [30] Здесь изопреновые единицы представляют собой соединены, чтобы произвести сквален, и сложены в набор колец, чтобы произвести ланостерин . [31] Затем ланостерин может быть преобразован в другие стероиды, такие как холестерин и эргостерин . [31] [32]

Два класса препаратов нацелены на мевалонат пути : статины (например , розувастатин ), которые используются для снижения повышенного уровня холестерина , [33] и бисфосфонаты (например , золедронат ), которые используются для лечения ряда костных-дегенеративных заболеваний. [34]

Стероидогенез [ править ]

Человеческий стероидогенез с основными классами стероидных гормонов, отдельными стероидами и ферментативными путями. [35] Изменения в молекулярной структуре предшественника выделены белым цветом.
Смотрите также: Стероидогенный фермент

Стероидогенез - это биологический процесс, при котором стероиды производятся из холестерина и превращаются в другие стероиды. [36] В путях стероидогенеза различаются у разных видов. Как отмечалось выше, основными классами стероидных гормонов (с их основными членами и функциями) являются прогестагены , кортикостероиды (кортикоиды), андрогены и эстрогены . [37] [ необходима цитата ] Человеческий стероидогенез этих классов происходит в нескольких местах:

  • Прогестагены являются предшественниками всех других человеческих стероидов, и все ткани человека, вырабатывающие стероиды, должны сначала преобразовать холестерин в прегненолон . Это преобразование является лимитирующим этапом синтеза стероидов, который происходит внутри митохондрии соответствующей ткани. [38] [37] [ нужен лучший источник ]
  • Кортизол, кортикостерон, альдостерон и тестостерон вырабатываются в коре надпочечников . [37] [ необходима цитата ]
  • Эстрадиол, эстрон и прогестерон вырабатываются в основном в яичниках , эстриол - в плаценте во время беременности, а тестостерон - в основном в яичках (часть тестостерона также вырабатывается в коре надпочечников). [37] [ необходима цитата ]
  • Эстрадиол превращается из тестостерона напрямую (у мужчин) или через первичный путь DHEA - андростендион - эстрон и, во вторую очередь, через тестостерон (у женщин). [37] [ необходима цитата ]
  • Было показано, что стромальные клетки продуцируют стероиды в ответ на передачу сигналов, производимых голодающими андрогенами клетками рака простаты . [39] [ нужен лучший источник ]
  • Некоторые нейроны и глия в центральной нервной системе (ЦНС) экспрессируют ферменты, необходимые для местного синтеза прегненолона, прогестерона, DHEA и DHEAS, de novo или из периферических источников. [37] [ необходима цитата ]
  • v
  • т
  • е
Скорость производства, скорость секреции, скорость клиренса и уровни в крови основных половых гормонов
СексПоловой гормонРепродуктивная
фаза
Скорость производства крови
Скорость секреции гонад
Скорость метаболического клиренса		Референсный диапазон (уровни в сыворотке)
Единицы СИЕдиницы, не относящиеся к системе СИ
МужчиныАндростендион
-
2,8 мг / день1,6 мг / день2200 л / сутки2,8-7,3 нмоль / л80–210 нг / дл
Тестостерон
-
6,5 мг / день6,2 мг / день950 л / сутки6,9–34,7 нмоль / л200–1000 нг / дл
Estrone
-
150 мкг / день110 мкг / день2050 л / сутки37–250 пмоль / л10–70 пг / мл
Эстрадиол
-
60 мкг / день50 мкг / день1600 л / сутки<37–210 пмоль / л10–57 пг / мл
Эстрона сульфат
-
80 мкг / деньНезначительный167 л / сутки600–2500 пмоль / л200–900 пг / мл
ЖенщиныАндростендион
-
3,2 мг / день2,8 мг / день2000 л / сутки3,1–12,2 нмоль / л89–350 нг / дл
Тестостерон
-
190 мкг / день60 мкг / день500 л / сутки0,7–2,8 нмоль / л20–81 нг / дл
EstroneФолликулярная фаза110 мкг / день80 мкг / день2200 л / сутки110–400 пмоль / л30–110 пг / мл
Лютеиновая фаза260 мкг / день150 мкг / день2200 л / сутки310–660 пмоль / л80–180 пг / мл
Постменопауза40 мкг / деньНезначительный1610 л / сутки22–230 пмоль / л6–60 пг / мл
ЭстрадиолФолликулярная фаза90 мкг / день80 мкг / день1200 л / сутки<37–360 пмоль / л10–98 пг / мл
Лютеиновая фаза250 мкг / день240 мкг / день1200 л / сутки699–1250 пмоль / л190–341 пг / мл
Постменопауза6 мкг / деньНезначительный910 л / сутки<37–140 пмоль / л10–38 пг / мл
Эстрона сульфатФолликулярная фаза100 мкг / деньНезначительный146 л / сутки700–3600 пмоль / л250–1300 пг / мл
Лютеиновая фаза180 мкг / деньНезначительный146 л / сутки1100–7300 пмоль / л400–2600 пг / мл
ПрогестеронФолликулярная фаза2 мг / день1,7 мг / день2100 л / сутки0,3–3 нмоль / л0,1–0,9 нг / мл
Лютеиновая фаза25 мг / день24 мг / день2100 л / сутки19–45 нмоль / л6–14 нг / мл
Примечания и источники
Примечания: « Концентрация стероида в кровотоке определяется скоростью, с которой он секретируется железами, скоростью метаболизма прекурсора или прегормонов в стероид и скоростью, с которой он извлекается тканями и метаболизируется. Скорость секреции стероида относится к общей секреции соединения железой за единицу времени. Скорость секреции оценивалась путем отбора проб венозного стока из железы с течением времени и вычитания концентрации гормонов в артериальных и периферических венах. Скорость метаболического клиренса стероида определяется как объем крови , который был полностью очищен от гормона в единицу времени. в дебитстероидного гормона относится к поступлению в кровь соединения из всех возможных источников, включая секрецию желез и превращение прогормонов в интересующий стероид. В устойчивом состоянии количество гормона, поступающего в кровь из всех источников, будет равно скорости, с которой он очищается (скорость метаболического клиренса), умноженной на концентрацию в крови (скорость продуцирования = скорость метаболического клиренса × концентрация). Если метаболизм прогормонов вносит незначительный вклад в циркулирующий пул стероидов, то скорость продукции будет приближаться к скорости секреции ». Источники: см. Шаблон.

Альтернативные пути [ править ]

У растений и бактерий немевалонатный путь использует в качестве субстратов пируват и глицеральдегид-3-фосфат . [29] [40]

Во время болезней могут быть задействованы пути, которые иначе не значимы для здоровых людей. Например, в одной из форм врожденной гиперплазии коры надпочечников дефицит в 21-гидроксилазы ферментативного пути приводит к избытку 17 & alpha-гидроксипрогестерона (17-ОНР) - это патологическое избыток 17-ОНР , в свою очередь , может быть преобразован в дигидротестостерон (ДГТ, мощный андроген) через, среди прочего, 17,20 лиазу (член семейства ферментов цитохрома P450 ), 5α-редуктазу и 3α-гидроксистероид дегидрогеназу . [41]

Катаболизм и экскреция [ править ]

Стероиды в основном окисляются ферментами оксидазы цитохрома P450 , такими как CYP3A4 . Эти реакции вводят кислород в стероидное кольцо, позволяя другим ферментам расщеплять холестерин на желчные кислоты. [42] Эти кислоты могут выводиться печенью с желчью . [43] Экспрессия гена оксидазы может быть повышена с помощью стероидного сенсора PXR при высокой концентрации стероидов в крови. [44] Стероидные гормоны, лишенные боковой цепи холестерина и желчных кислот, обычно гидроксилированы в различных положениях кольца илиокисляется в положении 17 , конъюгируется с сульфатом или глюкуроновой кислотой и выводится с мочой. [45]

Изоляция, определение структуры и методы анализа [ править ]

Выделение стероидов , в зависимости от контекста, - это выделение химического вещества, необходимого для выяснения химической структуры , химии дериватизации или разложения, биологических испытаний и других исследовательских нужд (обычно от миллиграммов до граммов, но часто и больше [46] или для выделения «аналитических количеств»). "интересующего вещества (где основное внимание уделяется идентификации и количественной оценке вещества (например, в биологической ткани или жидкости). Выделенное количество зависит от аналитического метода, но обычно составляет менее одного микрограмма. [47] [ page необходимо ] Методы выделения для достижения двух масштабов продукта различны, но включают экстракцию , осаждение,адсорбция , хроматография и кристаллизация . В обоих случаях изолированное вещество очищают до химической однородности; Комбинированные методы разделения и анализа, такие как ЖХ-МС , выбраны как «ортогональные» - их разделение основано на различных режимах взаимодействия между веществом и изолирующей матрицей - для обнаружения одного вида в чистом образце. Определение структуры относится к методам определения химической структуры изолированного чистого стероида с использованием постоянно развивающегося набора химических и физических методов, включая ЯМР и кристаллографию малых молекул . [4] : 10–19 Методы анализа.перекрывают обе вышеуказанные области, уделяя особое внимание аналитическим методам определения наличия стероида в смеси и определения его количества. [47]

Химический синтез [ править ]

Микробный катаболизм из фитостеринов боковых цепей дает C-19 стероиды, С-22 стероиды и 17-кетостероиды (то есть предшественники в гормоны коры надпочечников и контрацептивы ). [48] [49] [50] Добавление и модификация функциональных групп являются ключевыми при производстве широкого спектра лекарств, доступных в рамках этой химической классификации. Эти модификации выполняются с использованием обычных методов органического синтеза и / или биотрансформации . [51] [52]

Предшественники [ править ]

Полусинтез [ править ]

Полусинтетические стероиды часто начинается от предшественников , таких как холестерин , [50] фитостерин , [49] или сапогенин . [53] Усилия Syntex , компании, участвующей в мексиканской торговле барбаско , использовали Dioscorea mexicana для производства сапогенин- диосгенина на заре фармацевтической индустрии синтетических стероидов . [46]

Полный синтез [ править ]

Некоторые стероидные гормоны экономически получены только путем полного синтеза из нефтехимических продуктов (например , 13- алкильные стероиды). [50] Например, фармацевтическая Норгестрела начинается с метокси -1- тетралона , в нефтехимической промышленности , полученной из фенола .

Награды за исследования [ править ]

За исследования стероидов был присужден ряд Нобелевских премий , в том числе:

  • 1927 ( Химия ) Генрих Отто Виланд - Состав желчных кислот и стеролов и их связь с витаминами [54]
  • 1928 (Химия) Адольф Отто Рейнхольд Виндаус - Конституция стеролов и их связь с витаминами [55]
  • 1939 (химия) Адольф Бутенандт и Леопольд Ружичка - Выделение и структурные исследования стероидных половых гормонов и связанные исследования высших терпенов [56]
  • 1950 ( физиология и медицина ) Эдвард Кальвин Кендалл , Тадеус Райхштейн и Филип Хенч - Структура и биологические эффекты гормонов надпочечников [57]
  • 1965 (химия) Роберт Бернс Вудворд - Отчасти за синтез холестерина, кортизона и ланостерина [58]
  • 1969 (химия) Дерек Бартон и Одд Хассел - Разработка концепции конформации в химии с упором на стероидное ядро [59]
  • 1975 г. (химия) Владимир Прелог - Отчасти за разработку методов определения стереохимического хода биосинтеза холестерина из мевалоновой кислоты через сквален [60]

См. Также [ править ]

  • Надпочечник
  • Батрахотоксин
  • Список сокращений стероидов
  • Список стероидов
  • Мембранный стероидный рецептор
  • Феромон
  • Обратный транспорт холестерина
  • Ингибитор стероидогенеза
  • Стероидогенный белок острой регуляции
  • Стероидогенный фермент

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d Moss GP, Рабочая группа Совместной комиссии IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре (1989). «Номенклатура стероидов, рекомендации 1989 г.» (PDF) . Pure Appl. Chem. 61 (10): 1783–1822. DOI : 10,1351 / pac198961101783 . S2CID  97612891 . Также доступны с теми же авторами в Carlson P, Bull JR, Engel K , Fried J, Kircher HW, Loaning KL, Moss GP, Popják G, Uskokovic MR (декабрь 1989 г.). «Совместная комиссия IUPAC-IUB по биохимической номенклатуре (JCBN). Номенклатура стероидов. Рекомендации 1989». Европейский журнал биохимии / FEBS . 186 (3): 429–58. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1989.tb15228.x . PMID 2606099 . ; Также доступно в Интернете по адресу «Номенклатура стероидов» . Лондон, Великобритания: Лондонский университет королевы Марии. п. 3С – 1.4 . Проверено 10 мая 2014 .
  2. ^ а б «Биосинтез ланостерола» . Рекомендации по биохимической и органической номенклатуре, символам и терминологии . Международный союз биохимии и молекулярной биологии. Архивировано из оригинала на 2011-03-08 . Проверено 28 ноября 2006 .
  3. ↑ Также доступно в печати на сайтах Hill RA, Makin HL, Kirk DN, Murphy GM (1991). Словарь стероидов . Лондон, Великобритания: Чепмен и Холл. стр. xxx – lix. ISBN 978-0412270604. Проверено 20 июня 2015 года .
  4. ^ a b c Lednicer D (2011). Краткий обзор стероидной химии . Хобокен: Вайли. ISBN 978-0-470-66084-3.
  5. ^ Рен T, Cidlowski JA (октябрь 2005). «Противовоспалительное действие глюкокортикоидов - новые механизмы для старых лекарств» (PDF) . Медицинский журнал Новой Англии . 353 (16): 1711–23. DOI : 10.1056 / NEJMra050541 . PMID 16236742 .  
  6. ↑ Виктор А. Рогозкин (14 июня 1991 г.). Метаболизм анаболических андрогенных стероидов . CRC Press. стр. 1–. ISBN 978-0-8493-6415-0. Структурная основа стероида представляет собой стерановое ядро, полициклический стерановый скелет C17, состоящий из трех конденсированных циклогексановых колец в нелинейных или фенантреновых соединениях (A, B и C) и циклопентанового кольца (D) .1,2
  7. ↑ Клаус Урих (16 сентября 1994). Сравнительная биохимия животных . Springer Science & Business Media. стр. 624–. ISBN 978-3-540-57420-0.
  8. ^ Greep 2013 .
  9. ^ Bhetariya PJ, Шарма Н, Синг Р, Р Трипатхи, Upadhyay СК, Гаутам Р (2017-03-21). «Человеческие грибковые патогены и лекарственная устойчивость к азольным препаратам». В Arora C, Sajid A, Kalia V (ред.). Устойчивость к лекарствам у бактерий, грибов, малярии и рака . Springer. ISBN 978-3-319-48683-3.
  10. ^ Б с д е е г ч я Kavanagh К, под ред. (8 сентября 2017 г.). Грибы: биология и применение . ISBN компании John Wiley & Sons, Inc. 9781119374312.
  11. ↑ Wink M (сентябрь 2003 г.). «Эволюция вторичных метаболитов с экологической и молекулярно-филогенетической точки зрения». Фитохимия . 64 (1): 3–19. DOI : 10.1016 / S0031-9422 (03) 00300-5 . PMID 12946402 . 
  12. Перейти ↑ Wink M, Van Wyk BE (2008). Изменяющие сознание и ядовитые растения мира . Портленд (Орегон, США) и Салусбери (Лондон, Англия): Timber press inc. стр. 252, 253 и 254. ISBN 978-0-88192-952-2.
  13. Перейти ↑ Wink M, van Wyk BE (2008). Изменяющие сознание и ядовитые растения мира . Портленд (Орегон, США) и Салусбери (Лондон, Англия): Timber press inc. стр. 324, 325 и 326. ISBN 978-0-88192-952-2.
  14. ^ Bode HB, Zeggel B, Silakowski B, Венцель SC, Рейхенбах H, Müller R (январь 2003). «Биосинтез стероидов у прокариот: идентификация миксобактериальных стероидов и клонирование первой бактериальной 2,3 (S) -оксидоскваленциклазы из миксобактерии Stigmatella aurantiaca» . Молекулярная микробиология . 47 (2): 471–81. DOI : 10.1046 / j.1365-2958.2003.03309.x . PMID 12519197 . 
  15. ^ Десмонд E, Gribaldo S (2009). «Филогеномика синтеза стеролов: понимание происхождения, эволюции и разнообразия ключевой эукариотической особенности» . Геномная биология и эволюция . 1 : 364–81. DOI : 10.1093 / GbE / evp036 . PMC 2817430 . PMID 20333205 .  
  16. ^ Siedenburg G, Jendrossek D (июнь 2011). «Сквален-гопенциклазы» . Прикладная и экологическая микробиология . 77 (12): 3905–15. DOI : 10,1128 / AEM.00300-11 . PMC 3131620 . PMID 21531832 .  
  17. ^ Zorea A (2014). Стероиды (здоровье и медицинские проблемы сегодня) . Вестпорт, Коннектикут: Greenwood Press. С. 10–12. ISBN 978-1440802997.
  18. ^ Эдгрен Р.А., Stanczyk ФЗ (декабрь 1999). «Номенклатура гонановых прогестинов». Контрацепция . 60 (6): 313. DOI : 10.1016 / S0010-7824 (99) 00101-8 . PMID 10715364 . 
  19. ↑ Hanson JR (июнь 2010 г.). «Стероиды: частичный синтез в медицинской химии». Отчеты о натуральных продуктах . 27 (6): 887–99. DOI : 10.1039 / c001262a . PMID 20424788 . 
  20. ^ «Рекомендации ИЮПАК: Модификация скелета в пересмотренном разделе F: Натуральные продукты и родственные соединения (Рекомендации ИЮПАК 1999 г.)» . Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC). 1999 г.
  21. ^ Wolfing J (2007). «Последние разработки в области выделения и синтеза D-гомостероидов и родственных соединений» . Arkivoc . 2007 (5): 210–230. DOI : 10,3998 / ark.5550190.0008.517 .
  22. Перейти ↑ Gao G, Chen C (2012). «Накитерпиозин» . В Кори EJ, Ли JJ (ред.). Полный синтез натуральных продуктов: на переднем крае органической химии . Берлин: Springer. DOI : 10.1007 / 978-3-642-34065-9 . ISBN 978-3-642-34064-2. S2CID  92690863 .
  23. Перейти ↑ Uemura E, Kita M, Arimoto H, Kitamura M (2009). «Последние аспекты химической экологии: природные токсины, коралловые сообщества и симбиотические отношения» . Pure Appl. Chem . 81 (6): 1093–1111. DOI : 10.1351 / PAC-CON-08-08-12 .
  24. ^ Silverthorn DU, Johnson BR, Ober WC, Ober CE, Silverthorn AC (2016). Физиология человека: комплексный подход (Седьмое изд.). [Сан-Франциско]. ISBN 9780321981226. OCLC  890107246 .
  25. ^ Sadava D, Хиллиса DM, Heller HC, Беренбаум MR (2011). Жизнь: Наука биологии (9-е изд.). Сан-Франциско: Фриман. С. 105–114. ISBN 978-1-4292-4646-0.
  26. ^ Lubik А.А., Нурьте М, Труонг S, Гаффари М, Adomat ННЫ, Кори Е, Кокс М, Ли N, Пистолеты Е.С., Yenki Р, Ф S, Buttyan R (2016). «Передача сигналов Paracrine Sonic Hedgehog значительно способствует приобретенному стероидогенезу в микросреде опухоли простаты». Int. J. Рак . 140 (2): 358–369. DOI : 10.1002 / ijc.30450 . PMID 27672740 . S2CID 2354209 .  
  27. ^ Гроховски LL, Xu H, Белый RH (май 2006). «Methanocaldococcus jannaschii использует модифицированный мевалонатный путь для биосинтеза изопентенилдифосфата» . Журнал бактериологии . 188 (9): 3192–8. DOI : 10.1128 / JB.188.9.3192-3198.2006 . PMC 1447442 . PMID 16621811 .  
  28. ^ Chatuphonprasert W, Jarukamjorn K, Эллингер I (2018-09-12). «Физиология и патофизиология биосинтеза, транспорта и метаболизма стероидов в плаценте человека» . Границы фармакологии . 9 : 1027. DOI : 10.3389 / fphar.2018.01027 . ISSN 1663-9812 . PMC 6144938 . PMID 30258364 .   
  29. ^ a b Kuzuyama T, Seto H (апрель 2003 г.). «Разнообразие биосинтеза изопреновых единиц». Отчеты о натуральных продуктах . 20 (2): 171–83. DOI : 10.1039 / b109860h . PMID 12735695 . 
  30. ^ Dubey VS, Bhalla R, Luthra R (сентябрь 2003). «Обзор немевалонатного пути биосинтеза терпеноидов в растениях» (PDF) . Журнал биологических наук . 28 (5): 637–46. DOI : 10.1007 / BF02703339 . PMID 14517367 . S2CID 27523830 . Архивировано из оригинального (PDF) 15 апреля 2007 года.   
  31. ^ а б Schroepfer GJ (1981). «Биосинтез стеролов». Ежегодный обзор биохимии . 50 : 585–621. DOI : 10.1146 / annurev.bi.50.070181.003101 . PMID 7023367 . 
  32. Перейти ↑ Lees ND, Skaggs B, Kirsch DR, Bard M (март 1995). «Клонирование поздних генов пути биосинтеза эргостерола Saccharomyces cerevisiae - обзор». Липиды . 30 (3): 221–6. DOI : 10.1007 / BF02537824 . PMID 7791529 . S2CID 4019443 .  
  33. ^ Kones R (декабрь 2010). «Розувастатин, воспаление, С-реактивный белок, ЮПИТЕР и первичная профилактика сердечно-сосудистых заболеваний - перспектива» . Дизайн, разработка и терапия лекарств . 4 : 383–413. DOI : 10.2147 / DDDT.S10812 . PMC 3023269 . PMID 21267417 .  
  34. ^ Roelofs AJ, Томпсон K, Гордон S, Rogers MJ (октябрь 2006). «Молекулярные механизмы действия бисфосфонатов: современное состояние» . Клинические исследования рака . 12 (20 Pt 2): 6222с – 6230с. DOI : 10.1158 / 1078-0432.CCR-06-0843 . PMID 17062705 . 
  35. ^ Haggstrom МЫ, Ричфилд D (2014). «Схема путей стероидогенеза человека» . WikiJournal of Medicine . 1 (1). DOI : 10.15347 / wjm / 2014.005 . ISSN 2002-4436 . 
  36. ^ Hanukoglu I (декабрь 1992). «Стероидогенные ферменты: структура, функция и роль в регуляции биосинтеза стероидных гормонов» . Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии . 43 (8): 779–804. DOI : 10.1016 / 0960-0760 (92) 90307-5 . PMID 22217824 . S2CID 112729 .  
  37. ^ Б с д е е Миллер WL, Auchus RJ (февраль 2011). «Молекулярная биология, биохимия и физиология стероидогенеза человека и его нарушений» . Эндокринные обзоры . 32 (1): 81–151. DOI : 10.1210 / er.2010-0013 . PMC 3365799 . PMID 21051590 .  
  38. ^ Росье MF (август 2006). «Т-каналы и биосинтез стероидов: в поисках связи с митохондриями». Клеточный кальций . 40 (2): 155–64. DOI : 10.1016 / j.ceca.2006.04.020 . PMID 16759697 . 
  39. ^ Lubik А.А., Нурьте М, Труонг S, Гаффари М, Adomat ННЫ, Кори Е, Кокс М, Ли N, Пистолеты Е.С., Yenki Р, Ф S, Buttyan R (2016). «Передача сигналов Paracrine Sonic Hedgehog значительно способствует приобретенному стероидогенезу в микросреде опухоли простаты». Международный журнал рака . 140 (2): 358–369. DOI : 10.1002 / ijc.30450 . PMID 27672740 . S2CID 2354209 .  [необходим неосновной источник ]
  40. ^ Lichtenthaler HK (июнь 1999). «1-дезокси-d-ксилулозо-5-фосфатный путь биосинтеза изопреноидов в растениях». Ежегодный обзор физиологии растений и молекулярной биологии растений . 50 : 47–65. DOI : 10.1146 / annurev.arplant.50.1.47 . PMID 15012203 . 
  41. ^ Witchel SF, Azziz R (2010). «Неклассическая врожденная гиперплазия надпочечников» . Международный журнал детской эндокринологии . 2010 : 1–11. DOI : 10.1155 / 2010/625105 . PMC 2910408 . PMID 20671993 .  
  42. ^ Пикулева И.А. (декабрь 2006). «Цитохром P450s и гомеостаз холестерина». Фармакология и терапия . 112 (3): 761–73. DOI : 10.1016 / j.pharmthera.2006.05.014 . PMID 16872679 . 
  43. Перейти ↑ Zollner G, Marschall HU, Wagner M, Trauner M (2006). «Роль ядерных рецепторов в адаптивном ответе на желчные кислоты и холестаз: патогенетические и терапевтические соображения». Молекулярная фармацевтика . 3 (3): 231–51. DOI : 10.1021 / mp060010s . PMID 16749856 . 
  44. ^ Kliewer SA, Goodwin B, Вильсон TM (октябрь 2002). «Ядерный рецептор прегнана X: ключевой регулятор метаболизма ксенобиотиков» . Эндокринные обзоры . 23 (5): 687–702. DOI : 10.1210 / er.2001-0038 . PMID 12372848 . 
  45. ^ Steimer T. "Метаболизм стероидных гормонов" . Сотрудничающий центр ВОЗ в области образования и исследований в области репродукции человека . Женевский фонд медицинского образования и исследований.
  46. ^ a b «Создание Рассела Маркер мексиканской индустрии стероидных гормонов» . Международная историческая химическая достопримечательность . Американское химическое общество.
  47. ^ a b Макин HL, Хонор JW, Шеклтон CH, Гриффитс WJ (2010). «Общие методы экстракции, очистки и измерения стероидов с помощью хроматографии и масс-спектрометрии». В Makin HL, Gower DB (ред.). Стероидный анализ . Дордрехт; Нью-Йорк: Спрингер. С. 163–282. ISBN 978-1-4020-9774-4.
  48. ^ Conner AH, Нагаока M, Роу JW, Перлман D (август 1976). «Микробное преобразование стеролов таллового масла в стероиды C19» . Прикладная и экологическая микробиология . 32 (2): 310–1. DOI : 10,1128 / AEM.32.2.310-311.1976 . PMC 170056 . PMID 987752 .  
  49. ^ a b Hesselink PG, van Vliet S, de Vries H, Witholt B (1989). «Оптимизация расщепления стероидной боковой цепи Mycobacterium sp. В присутствии циклодекстринов». Ферментные и микробные технологии . 11 (7): 398–404. DOI : 10.1016 / 0141-0229 (89) 90133-6 .
  50. ^ a b c Sandow J, Jürgen E, Haring M, Neef G, Prezewowsky K, Stache U (2000). Гормоны . Энциклопедия промышленной химии Ульмана . DOI : 10.1002 / 14356007.a13_089 . ISBN 978-3527306732.
  51. Перейти ↑ Fried J, Thoma RW, Gerke JR, Herz JE, Donin MN, Perlman D (1952). «Микробиологические превращения стероидов.1 I. Введение кислорода в углерод-11 прогестерона». Журнал Американского химического общества . 73 (23): 5933–5936. DOI : 10.1021 / ja01143a033 .
  52. Перейти ↑ Capek M, Oldrich H, Alois C (1966). Микробные превращения стероидов . Прага: Издательство Academia Чехословацкой Академии наук. DOI : 10.1007 / 978-94-011-7603-3 . ISBN 9789401176057. S2CID  13411462 .
  53. ^ Маркер RE, Rohrmann E (1939). «Стерины. LXXXI. Превращение сарсаса-погенина в прегнанедиал - 3 (α), 20 (α)». Журнал Американского химического общества . 61 (12): 3592–3593. DOI : 10.1021 / ja01267a513 .
  54. ^ "Нобелевская премия по химии 1927" . Нобелевский фонд.
  55. ^ «Нобелевская премия по химии 1928 года» . Нобелевский фонд.
  56. ^ "Нобелевская премия по химии 1939" . Нобелевский фонд.
  57. ^ "Нобелевская премия по физиологии и медицине 1950" . Нобелевский фонд.
  58. ^ "Нобелевская премия по химии 1965" . Нобелевский фонд.
  59. ^ "Нобелевская премия по химии 1969" . Нобелевский фонд.
  60. ^ "Нобелевская премия по химии 1975" . Нобелевский фонд.

Библиография [ править ]

  • Рассел CA (2005). «Органическая химия: натуральные продукты, стероиды». В Russell CA, Roberts GK (ред.). Химическая история: обзоры новейшей литературы . Кембридж: RSC Publ. ISBN 978-0-85404-464-1.
  • "Рассел Маркер Создание мексиканской индустрии стероидных гормонов - ориентир -" . Американское химическое общество. 1999 г.
  • Ледничер Д. (2011). Краткий обзор стероидной химии . Хобокен: Вайли. DOI : 10.1002 / 9780470973639 . ISBN 978-0-470-66085-0. Краткая история изучения стероидов.
  • Йодер Р.А., Джонстон Дж. Н. (декабрь 2005 г.). «Тематическое исследование в биомиметическом полном синтезе: карбоциклизация полиолефинов в терпены и стероиды» . Химические обзоры . 105 (12): 4730–56. DOI : 10.1021 / cr040623l . PMC  2575671 . PMID  16351060 .Обзор истории синтеза стероидов, особенно биомиметиков .
  • Хан Т.С., Уокер Б.Р., Арльт В., Росс Р.Дж. (февраль 2014 г.). «Лечение и результаты здоровья взрослых с врожденной гиперплазией надпочечников». Обзоры природы. Эндокринология . 10 (2): 115–24. DOI : 10.1038 / nrendo.2013.239 . PMID  24342885 . S2CID  6090764 . Путь стероидогенеза надпочечников.
  • Греп Р.О., изд. (22 октября 2013 г.). «Кортоевые кислоты» . Недавний прогресс в исследованиях гормонов: материалы конференции по Лаврентьеву гормонам 1979 года . Elsevier Science . С. 345–391. ISBN 978-1-4832-1956-1.
  • Боуэн Р.А. (20 октября 2001 г.). «Стероидогенез» . Патофизиология эндокринной системы . Государственный университет Колорадо. Архивировано из оригинального 28 февраля 2009 года.