90 likes | 234 Views
Univerzita Komenského v Bratislave Prírodovedecká fakulta Katedra Organickej chémie. 17
E N D
Univerzita Komenského v Bratislave Prírodovedecká fakulta Katedra Organickej chémie 17 𝛃-Hydroxysteroiddehydrogenáza Marek Tokoš
β-Hydroxysteroiddehydrogenáza • Ľudská 17β-HSD typu 5 • Dôležitá úloha v metabolizme androgénov • Premieňa 17-ketosteroidy a 17-hydroxysteroidy • Syntéza pohlavných steroidnýchhormónov • Známych 12 typov 17β-HS dehydrogenáz • Testosterón • Mužský pohlavný hormón • Primárne vzniká v semenníkov u mužov • Dve hlavné funkcie: androgénna a anabolická funkcia • História • 1931: Adolf Butenandt izoloval 15 mg mužského hormónu androstetónu • 1934: Leopold Ruzicka syntetizoval androstetón • 1935: KarolyGyulaDavid a E. Dingemanse identifikovali androstetón • 1937: Začali klinické testy na ľuďoch Qiu W.; Zhou M.; Labrie R.; Lin Sheng-Xiang Mol. Endocrinol.2004, 18, 1798-1807. http://www.rcsb.org/pdb/101/motm.do?momID=92 http://en.wikipedia.org/wiki/Anabolic_steroid
Biosyntézasteroidných hormónov • Z cholesterolu sa tvorí mužský pohlavný hormón testosterón • Transport pomocou plazmy: albumín a globulín • Dihydrotestosterón(DHT) sa viaže na androgénny receptor http://www.genome.jp/dbget-bin/show_pathway?map00140+1.1.1.63 http://www.youtube.com/watch?v=djqqao2Uebo
Aktivácia dehydroepiandrosterónu • 3β-HSD1: transformuje neaktívny steroidnýprekurzorDHEA • 17β-HSD5: premení 4-dión na testosterón • 5α-reduktáza2: syntetizuje DHT z testosterónu
Celková štruktúra • Štruktúra rodiny aldo-ketoreduktáz je podobná • 17β-HSD5/4-dión/NADP: P63priestorová grupa, asymetrický monomér • 17β-HSD5/testosterón/NADP: P21priestorová grupa, asymetrický monomér • Štyri slučky • A (L-A, zvyšky 24-33) • B (L-B, zvyšky 117-143) • C (L-C, zvyšky 217-238) • D (L-D, zvyšky 301-323) PDB: 1XF0
Väzbové miesto pre substrát • Hydrofóbne väzbové miesto • Eliptická kavita tvorená 17 zvyškami • Väzbové miesto • 17β-HSD5/4-dión/NADP: kompaktné a úzke • 17β-HSD5/testosterón/NADP : testosterón leží smerom k NADP • Objem kavity • Testosterón: 790 Å3 • 4-dión: 450 Å3
Multišpecifitaenzýmu • Komplex 17β-HSD5/testosterón/NAD • Dve molekuly testosterónu s rozdielnou orientáciou • Reťazce Phe306 a Trp227 sú lokalizované na α-strane • Kyslík O3 tvorí silnú vodíkovú väzbu s Oγ zvyšku Ser118 • Hydrofóbnosťa flexibilita kavity je zodpovedná za naviazanie • rôznych steroidov na väzbové miesto
Evolúcia enzýmov z rodiny HSD • Podobná sekvencia enzýmu 17β-HSD5 • Potkaním 3𝛼-HSD na 69,6 % • Ľudským 3𝛼-HSD3 na 87,9 % • Ľudským 20𝛼-HSD na 87,8 % • Phe118 nahradil Ser118, ktorý je väčší a nemôže už tvoriť vodíkovú väzbu so substrátom. • Substrát vystupuje viac k povrchu enzýmu