11β-Гидроксистероид дегидрогеназа ферменттері және олардың метаболизмдегі ролі
11β-Hydroxysteroid dehydrogenase
11β-гидроксистероид дегидрогеназа ферменттері кортизол мен кортизон арасындағы айырбасты реттейді. 2 түрі бар, гормон метаболизмінде маңызды рөл атқарады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Ферменттер класы 11β гидроксистероид дегидрогеназа (HSD 11β немесе 11β HSD) ферменттері инертті 11 кето өнімдерін (кортизонды) активті кортизолға айналдыруды немесе кері процесті катализдейді, осылайша глюкокортикоидтардың стероид рецепторларына қолжетімділігін реттейді. Адам геномы екі түрлі HSD 11β изоэнзимін (HSD 11β 1-түрі және HSD 11β 2-түрі) әртүрлі гендерде кодтайды. HSD 11β-ның дегидрогеназа активтілігі NADP+ немесе NAD+-ды тотығу арқылы 11-бета гидроксистероидты тиісті 11 оксостероидқа айналдырады. HSD 11β ферменттері кеңірек оксидоредуктазалар класының құрамына кіреді, ал HSD 11β 1-түрі оксидоредуктаза активтілігіне ие (дегидрогеназа активтілігіне кері процесс). HSD 11β ферменттері c21 стероид гормондарының және андрогендер мен эстрогендердің метаболизміне қатысады.
Class of enzymes
11β Hydroxysteroid dehydrogenase (HSD 11β or 11β HSD) enzymes catalyze the conversion of inert 11 keto products (cortisone) to active cortisol, or vice versa, thus regulating the access of glucocorticoids to the steroid receptors. The human genome encodes two distinct HSD 11β isozymes (HSD 11β Type 1 and HSD 11β Type 2) on distinct genes. The dehydrogenase activity of a HSD 11β converts a 11beta hydroxysteroid to the corresponding 11 oxosteroid by reducing NADP+ or NAD+. HSD 11βs are part of the larger class of oxidoreductases and HSD 11β Type 1 has oxidoreductase activity (the reverse of dehydrogenase activity). HSD 11βs participate in c21 steroid hormone metabolism and androgen and estrogen metabolism.
Құрылымдық зерттеулер
Бүгінгі күнге дейін HSD 11β 1-типтің әртүрлі мутациялар және тежегіштермен бірнеше құрылымдары анықталған. HSD 11β 2-типтің белгілі құрылымдары жоқ.
Several structures for HSD 11β Type 1 have been solved to date with various mutations and inhibitors. There are no known structures for HSD 11β Type 2.
Функция
Кортизол – глюкокортикоид, глюкокортикоид рецепторына байланысады. Дегенмен, оның альдостеронмен молекулалық ұқсастығы болғандықтан, жоғары концентрацияда минералкортикоид рецепторына да байланысады. Альдостерон мен кортизолдың екеуі де минералкортикоид рецепторына шамамен бірдей бейімділікке ие; алайда, қан айналымында альдостеронға қарағанда кортизол мөлшері әлдеқайда көп. Кортизолдың минералкортикоид рецепторын тым күшті ынталандыруын болдырмау үшін HSD 11βs биологиялық белсенді кортизолды белсенді емес кортизонға түрлендіреді, ол енді минералкортикоид рецепторына байланыса алмайды. HSD 11βs жасуша ішіндегі бүйрек үсті безі стероид рецепторларымен бірге орналасады. Глицирризин қышқылы мен эноксолонды қамтитын лакрица HSD 11β-ны тежеуге және айқын минералкортикоид артық синдромына әкелуі мүмкін. Нәтижесінде кортизол деңгейі көтеріледі, ал минералкортикоид рецепторына байланысқан кортизол гипокалемия, алкалоз және гипертонияның клиникалық белгілері мен симптомдарын тудырады (яғни, минералкортикоид артық).
Cortisol, a glucocorticoid, binds the glucocorticoid receptor. However, because of its molecular similarity to aldosterone it also binds the mineralcorticoid receptor at higher concentrations. Both aldosterone and cortisol have a similar affinity for the mineralocorticoid receptor; however, there is vastly more cortisol in circulation than aldosterone. To prevent overstimulation of the mineralocorticoid receptor by cortisol, HSD 11βs convert the biologically active cortisol to the inactive cortisone, which can no longer bind the mineralocorticoid receptor. HSD 11βs co localizes with intracellular adrenal steroid receptors. Licorice, which contains glycyrrhizinic acid and enoxolone, can inhibit HSD 11β and lead to the apparent mineralocorticoid excess syndrome. Cortisol levels consequently rise, and cortisol binding to the mineralocorticoid receptor produces clinical signs and symptoms of hypokalemia, alkalosis and hypertension (i. e., mineralocorticoid excess).
HSD-11β-ның мүшелердегі белсенділігі
HSD 11β мүшелерде және бүйрекүсті безінде белсенді. Екі изофермент әртүрлі қызметтерді атқарады. Ол Гипоталамус-Гипофиз-Бүйрекүсті без осінің жұмысы үшін өте маңызды. Глюкокортикоидтардың болуы нәрестенің салыстырмалы түрде аз салмақта тууына себеп болды. Плацентадағы HSD 11β 2 типінің төмендеуі нәрестенің өсуіне кедергі келтіруі мүмкін, әсіресе өмірінің алғашқы 12 айында. Бұл себебі HSD 11β 2 типі плацентада жоғары мөлшерде экспрессиялануға тиіс, өйткені ферменттер ұрықты глюкокортикоидтардың жоғары деңгейінен қорғайды, ал бұл көрсеткіш төмен салмақты нәрестелермен байланысты.
HSD 11βs are active in organs and in the adrenal gland. The two isoenzymes take on various duties. It is essential in Hypothalamo Pituitary Adrenal Axis function. The presence of glucocorticoids has contributed to the relatively low infant birth weight. A decrease in HSD 11β Type 2 in the placenta can lead to infant restriction in growth, specifically during the first 12 months of an infant's life. The reason for this is because the HSD 11β Type 2 is meant to be expressed in high quantities in the placenta, This is so because the enzymes secure the fetus from exposure to increased levels of glucocorticoids, which are linked to underweight newborns.