Введение
Класс ферментов 11β-гидроксистероидная дегидрогеназа (HSD 11β или 11β HSD) катализирует превращение инертных 11-кетопродуктов (кортизона) в активный кортизол, или наоборот, тем самым регулируя доступ глюкокортикоидов к стероидным рецепторам. Геном человека кодирует два различных изофермента HSD 11β (HSD 11β Тип 1 и HSD 11β Тип 2) на разных генах. Дегидрогеназная активность HSD 11β преобразует 11β-гидроксистероид в соответствующий 11-оксостероид, восстанавливая NADP+ или NAD+. HSD 11β входят в состав более широкого класса оксидоредуктаз, а HSD 11β Тип 1 обладает оксидоредуктазной активностью (противоположной дегидрогеназной). HSD 11β участвуют в метаболизме C21-стероидных гормонов, а также в метаболизме андрогенов и эстрогенов.
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.
Структурные исследования
На сегодняшний день структура HSD 11β типа 1 с различными мутациями и ингибиторами была определена несколько раз. Структуры HSD 11β типа 2 на данный момент неизвестны.
Функция
Кортизол, глюкокортикоид, связывается с глюкокортикоидным рецептором. Однако, из-за молекулярного сходства с альдостероном, он также связывается с минералкортикоидным рецептором при более высоких концентрациях. Альдостерон и кортизол обладают схожим сродством к минералкортикоидному рецептору, однако в кровотоке кортизола циркулирует значительно больше, чем альдостерона. Для предотвращения чрезмерной стимуляции минералкортикоидного рецептора кортизолом, HSD 11β преобразуют биологически активный кортизол в неактивный кортизон, который больше не способен связываться с минералкортикоидным рецептором. HSD 11β ко-локализуется с внутриклеточными рецепторами стероидов надпочечников. Солодка, содержащая глицирризиновую кислоту и эноксолон, может ингибировать HSD 11β и вызывать синдром кажущегося избытка минералокортикоидов. В результате уровень кортизола повышается, а связывание кортизола с минералкортикоидным рецептором приводит к клиническим признакам и симптомам гипокалиемии, алкалоза и гипертензии (то есть избытку минералокортикоидов).
Активность HSD-11β в органах
HSD 11β активны в органах и в надпочечнике. Эти два изофермента выполняют различные функции и играют важную роль в функционировании гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы. Наличие глюкокортикоидов может способствовать относительно низкому весу новорожденных. Снижение активности HSD 11β типа 2 в плаценте может привести к задержке роста ребенка, особенно в течение первых 12 месяцев жизни. Это связано с тем, что HSD 11β типа 2 должен экспрессироваться в плаценте в больших количествах, поскольку эти ферменты защищают плод от воздействия повышенных уровней глюкокортикоидов, которые связаны с низким весом при рождении.