Альдостерон-синтаза - Aldosterone synthase

CYP11B2
Альдостеронкомплексдезоксикортикостерон.jpg
Доступные конструкции
PDBHuman UniProt search: PDBe RCSB
Идентификаторы
ПсевдонимыCYP11B2, ALDOS, CPN2, CYP11B, CYP11BL, CYPXIB2, P-450C18, P450C18, P450aldo, цитохром P450, семейство 11, член подсемейства B 2
Внешние идентификаторыOMIM: 124080 MGI: 88583 ГомолоГен: 106948 Генные карты: CYP11B2
Номер ЕС1.14.15.4
Расположение гена (человек)
Хромосома 8 (человек)
Chr.Хромосома 8 (человек)[1]
Хромосома 8 (человек)
Геномное расположение CYP11B2
Геномное расположение CYP11B2
Группа8q24.3Начните142,910,559 бп[1]
Конец142,917,843 бп[1]
Экспрессия РНК шаблон
PBB GE CYP11B2 214630 в формате fs.png
Дополнительные данные эталонного выражения
Ортологи
ВидыЧеловекМышь
Entrez
Ансамбль
UniProt
RefSeq (мРНК)

NM_000498

NM_001033229

RefSeq (белок)

NP_000489

н / д

Расположение (UCSC)Chr 8: 142.91 - 142.92 Мбн / д
PubMed поиск[2][3]
Викиданные
Просмотр / редактирование человекаПросмотр / редактирование мыши

Альдостерон-синтаза, также называется стероид-18-гидроксилаза, кортикостерон 18-монооксигеназа или P450C18, это стероид гидроксилаза цитохром P450 фермент, участвующий в биосинтезе минералокортикоида альдостерон и другие стероиды. Фермент катализирует последовательное гидроксилирование стероидной угловой метильной группы у C18 после начального 11β-гидроксилирования (фермент обладает активностью стероид-18-гидроксилазы, а также активностью стероид-11-бета-гидроксилазы). Он закодирован CYP11B2 ген у человека.

Альдостерон-синтаза - это белок, который экспрессируется только в зона клубочков[4] из кора надпочечников и в первую очередь регулируется ренин-ангиотензиновая система.[5] Это единственный фермент, способный синтезировать альдостерон в организме человека, и он играет важную роль в электролит баланс и артериальное давление.[6]

Генетика

Альдостерон-синтаза кодируется хромосома 8q 22[4] геном CYP11B2.[4] Ген содержит 9 экзонов и охватывает примерно 7000 пар оснований ДНК.[4] CYP11B2 тесно связан с CYP11B1. Два гена показывают 93% гомология друг к другу и оба кодируются на одной хромосоме.[7] Исследования показали, что ионы кальция активируют факторы транскрипции на CYP11B2 через четко определенные взаимодействия в 5'-фланкирующей области CYP11B2.[4]

Альдостерон-синтаза является членом суперсемейства ферментов цитохрома P450.[8] Белки цитохрома P450 являются монооксигеназы которые катализируют многие реакции, участвующие в метаболизме лекарств и синтезе холестерин, стероиды, и другие липиды.

Функция

Альдостерон-синтаза - это фермент, который обладает активностью стероид-18-гидроксилазы, а также активностью стероид-11-бета-гидроксилазы. Активность 18-гидроксилазы заключается в катализе последовательных гидроксилирований стероидной угловой метильной группы по C18.

В то время как стероид 11β-гидроксилаза (закодировано CYP11B1 ген) только катализирует гидроксилирование в положении 11 бета (в основном 11-дезоксикортикостерона и 11-дезоксикортизола), альдостерон-синтазы (кодируемой CYP11B2 ген) катализирует синтез альдостерона из дезоксикортикостерона, процесс, который последовательно требует гидроксилирования в положениях 11 бета и 18 и окисления в положении 18.[9]

Адренокортикотропный гормон Предполагается, что играет роль в регуляции альдостерон-синтазы, вероятно, за счет стимуляции синтеза 11-дезоксикортикостерон который является исходным субстратом ферментативного действия альдостерон-синтазы.[10]

Схема ренин-ангиотензиновой системы, показывающая активность альдостерона справа

Метаболизм

Биосинтетический путь альдостерона начинается с прогестерона

Преобразует альдостерон-синтазу 11-дезоксикортикостерон к кортикостерон, чтобы 18-гидроксикортикостерон, и наконец альдостерон:

В метаболизме человека биосинтез альдостерона во многом зависит от метаболизма холестерин. Холестерин метаболизируется в так называемом раннем пути синтеза альдостерона[11] и является гидроксилированным, превращаясь в (20R, 22R) -дигидроксихолестерин, который затем метаболизируется как прямой предшественник прегненолон. Прегненолон затем может следовать одним из двух путей, которые включают метаболизм прогестерон или тестостерон и эстрадиол биосинтез. Альдостерон синтезируется в результате метаболизма прогестерон.

В потенциальном случае, когда альдостерон-синтаза не метаболически активна, организм накапливает 11-дезоксикортикостерон. Это увеличивает задержку солей, что приводит к увеличению гипертония.[12]

Субстраты

Альдостерон-синтаза проявляет разную каталитическую активность при метаболизме своих субстратов.[6] Вот некоторые из субстратов, сгруппированных по каталитической активности фермента:

Дефицит метилоксидазы

Недостаток метаболически активной альдостерон-синтазы приводит к недостаточности кортикостерон-метилоксидазы I и II типа. Дефицит клинически характеризуется потерей солей, нарушением нормального роста и задержкой роста.[19] Неактивные белки вызваны аутосомно-рецессивным наследованием дефектных генов CYP11B2, в которых генетические мутации нарушают ферментативную активность альдостерон-синтазы.[19] Недостаточная активность альдостерон-синтазы приводит к нарушению биосинтеза альдостерон в то время как кортикостерон в зона клубочков чрезмерно продуцируется как при дефиците кортикостерон-метилоксидазы I, так и II типа. Оба дефицита кортикостерон-метилоксидазы разделяют этот эффект, однако тип I вызывает общий дефицит 18-гидроксикортикостерона, в то время как тип II вызывает его избыточное производство.[19]

Ферментативное ингибирование

Ингибирование альдостерон-синтазы в настоящее время исследуется в качестве лекарственного средства для лечения гипертония, сердечная недостаточность, и почечные нарушения.[20] Деактивация ферментативной активности снижает концентрацию альдостерона в плазме и тканях, что снижает минералокортикоидный рецептор -зависимые и независимые эффекты в сердечно-сосудистых и почечных органах-мишенях.[20] Показано, что ингибирование снижает концентрацию альдостерона в плазме и моче на 70-80%, быстрое гипокалиемия коррекция, умеренное снижение артериального давления и повышение плазменного ренин активность у пациентов, соблюдающих диету с низким содержанием натрия.[20] Текущие медицинские исследования сосредоточены на синтезе ингибиторов альдостерон-синтазы второго поколения для создания идеально селективного ингибитора, поскольку текущий перорально вводимый LCl699 оказался неспецифичным для альдостерон-синтазы.[20]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б c ГРЧ38: Ансамбль выпуск 89: ENSG00000179142 - Ансамбль, Май 2017
  2. ^ "Справочник человека по PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  3. ^ "Ссылка на Mouse PubMed:". Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США.
  4. ^ а б c d е Bassett MH, White PC, Rainey WE (март 2004 г.). «Регуляция экспрессии альдостерон-синтазы». Молекулярная и клеточная эндокринология. 217 (1–2): 67–74. Дои:10.1016 / j.mce.2003.10.011. PMID  15134803. S2CID  43133280.
  5. ^ Питер М., Дюбуи Дж. М., Сиппелл В. Г. (1999). «Расстройства дефицита альдостерон-синтазы и стероид-11бета-гидроксилазы». Гормональные исследования. 51 (5): 211–22. Дои:10.1159/000023374. PMID  10559665. S2CID  24182379.
  6. ^ а б c d е ж Струшкевич Н., Гилеп А.А., Шен Л., Эроусмит С.Х., Эдвардс А.М., Усанов С.А., Парк Х.В. (февраль 2013 г.). «Структурное понимание субстратной специфичности альдостерон-синтазы и целевого ингибирования». Молекулярная эндокринология. 27 (2): 315–24. Дои:10.1210 / me.2012-1287. ЧВК  5417327. PMID  23322723.
  7. ^ Морнет Э, Дюпон Дж, Витек А, Белый ПК (декабрь 1989 г.). «Характеристика двух генов, кодирующих человеческий стероид 11 бета-гидроксилазу (P-450 (11) бета)». Журнал биологической химии. 264 (35): 20961–7. PMID  2592361.
  8. ^ «CYP11B2». Получено 17 сентября 2013.
  9. ^ Паско Л., Курноу К.М., Слуцкер Л., Рёслер А., White PC (июнь 1992 г.). «Мутации в гене CYP11B2 человека (альдостерон-синтазы), вызывающие дефицит кортикостерон-метилоксидазы II». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки. 89 (11): 4996–5000. Bibcode:1992ПНАС ... 89.4996П. Дои:10.1073 / pnas.89.11.4996. ЧВК  4921. PMID  1594605.
  10. ^ Brown RD, Strott CA, Liddle GW (июнь 1972 г.). «Сайт стимуляции биосинтеза альдостерона ангиотензином и калием». Журнал клинических исследований. 51 (6): 1413–8. Дои:10.1172 / JCI106937. ЧВК  292278. PMID  4336939.
  11. ^ Уильямс GH (январь 2005 г.). «Биосинтез альдостерона, регуляция и классический механизм действия». Отзывы о сердечной недостаточности. 10 (1): 7–13. Дои:10.1007 / s10741-005-2343-3. PMID  15947886. S2CID  19588366.
  12. ^ «CYP11B1». Домашний справочник по генетике. Национальная медицинская библиотека США. Сентябрь 2013 г.
  13. ^ а б c d е ж г час ван Ройен Д., Гент Р., Барнард Л., Сварт А.С. (апрель 2018 г.). «Метаболизм in vitro 11β-гидроксипрогестерона и 11-кетопрогестерона в 11-кетодигидротестостерон в черном пути». Журнал стероидной биохимии и молекулярной биологии. 178: 203–212. Дои:10.1016 / j.jsbmb.2017.12.014. PMID  29277707. S2CID  3700135.
  14. ^ Bassett MH, White PC, Rainey WE (март 2004 г.). «Регуляция экспрессии альдостерон-синтазы». Молекулярная и клеточная эндокринология. 217 (1–2): 67–74. Дои:10.1016 / j.mce.2003.10.011. PMID  15134803. S2CID  43133280.
  15. ^ Кредиторы Дж. У., Уильямс Т. А., Райнке М., Гомес-Санчес К. Э. (январь 2018 г.). «ДИАГНОСТИКА ЭНДОКРИННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ: 18-оксокортизол и 18-гидроксикортизол: есть ли клиническое применение этих стероидов?». Европейский журнал эндокринологии. 178 (1): R1 – R9. Дои:10.1530 / EJE-17-0563. ЧВК  5705277. PMID  28904009.
  16. ^ Фрил Э.М., Шакерди Л.А., Фрил Е.К., Уоллес А.М., Дэвис Э., Фрейзер Р., Коннелл Дж. М. (сентябрь 2004 г.). «Исследования происхождения циркулирующих 18-гидроксикортизола и 18-оксокортизола у нормальных людей». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма. 89 (9): 4628–33. Дои:10.1210 / jc.2004-0379. ЧВК  1283128. PMID  15356073.
  17. ^ Lisboa BP, Gustafsson JA (июнь 1969 г.). «Биосинтез 18-гидрокситестостерона в печени плода человека». Европейский журнал биохимии. 9 (3): 402–5. Дои:10.1111 / j.1432-1033.1969.tb00622.x. PMID  4307594.
  18. ^ Накамура Ю., Ямадзаки Ю., Тэдзука И., Сато Ф., Сасано Х. (ноябрь 2016 г.). «Экспрессия CYP11B2 в адренокортикальной аденоме, продуцирующей альдостерон: регулирующие механизмы и клиническое значение». Журнал экспериментальной медицины Тохоку. 240 (3): 183–190. Дои:10.1620 / tjem.240.183. PMID  27853054.
  19. ^ а б c Питер М., Фаваз Л., Drop SL, Visser HK, Sippell WG (ноябрь 1997 г.). «Наследственный дефект биосинтеза альдостерона: дефицит альдостерон-синтазы 1964-1997». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма. 82 (11): 3525–8. Дои:10.1210 / jc.82.11.3525. PMID  9360501.
  20. ^ а б c d Азизи М., Амар Л., Менар Дж. (Январь 2013 г.). «Ингибирование альдостерон-синтазы у людей». Нефрология, Диализ, Трансплантация. 28 (1): 36–43. Дои:10.1093 / ndt / gfs388. PMID  23045428.

дальнейшее чтение

внешние ссылки

Раздел: цитохром P450