Gen codificador de proteínas en la especie Homo sapiens.
La 3-Oxo-5α-esteroide 4-deshidrogenasa 1 es una enzima que en humanos está codificada por el gen SRD5A1 . [5] Es una de las tres formas de esteroide 5α-reductasa .
La enzima 3-oxo-5α-esteroide 4-deshidrogenasa 1 participa en la biosíntesis de ácidos biliares y en el metabolismo de andrógenos y estrógenos. Por ejemplo, la enzima cataliza la conversión de testosterona en un andrógeno más potente, la 5α-dihidrotestosterona . También puede catalizar la conversión de progesterona, corticosterona u otros esteroides en sus correspondientes 5α-3-oxoesteroides. Esta reacción química se llama reducción 5α, es decir, la reducción del doble enlace Δ5-4 en los esteroides catalizando la transferencia directa de hidruro desde NADPH a la posición del carbono 5 del sustrato esteroide. [7] [8] [9]
Regulación
Los miembros de la familia ETV4 se unen a los sitios de unión al ADN de ETS y ambos regulan su propia expresión y la transcripción de un subconjunto de genes que dependen de factores del líquido luminal testicular, incluidos Ggt_pr4, SRD5A1 y Gpx5. [10]
La deficiencia de vitamina E en la dieta de seis meses en ratas resultó en un aumento del doble en el nivel de ARNm del gen SRD5A1 y una disminución del doble en el nivel de ARNm del gen GCLM, pero no está mediada directamente por cambios en la metilación del ADN promotor. [11]
La insulina aumenta la expresión del ARNm de la 5α-reductasa tipo 1 a través de la señalización de Akt, lo que sugiere que los niveles elevados de andrógenos reducidos en 5α observados en condiciones hiperinsulinémicas podrían explicarse sobre la base de un efecto estimulante de la insulina sobre la 5α-reductasa en las células de la granulosa que conduce a un deterioro del folículo. crecimiento y ovulación. [12]
Significación clínica
La hiperinsulinemia potencia de forma aguda los efectos de la ACTH en las vías de los andrógenos y los glucocorticoides, lo que conduce a cambios en las proporciones molares de los metabolitos de los esteroides que sugieren la estimulación de la actividad de la 5α-reductasa por parte de la insulina . [13]
El síndrome de ovario poliquístico se asocia con una mayor excreción de metabolitos de andrógenos y cortisol y un aumento de la actividad de la 5α-reductasa que no puede explicarse únicamente por la obesidad. El aumento de la producción de corticosteroides suprarrenales representa una vía patogénica importante en el síndrome de ovario poliquístico. [14]
La progresión hacia el cáncer de próstata resistente a la castración (CRPC) se acompaña de una mayor expresión de SRD5A1 sobre SRD5A2 , que por lo demás es la isoenzima dominante expresada en la próstata. La ruta dominante de síntesis de DHT en el CRPC humano pasa por alto la testosterona y, en su lugar, requiere la reducción de 5α de androstenediona mediante SRD5A1 a 5α-androstanediona , que luego se convierte en DHT , lo que alimenta el crecimiento del cáncer. [15]
Expresión
Expresión del gen SRD5A1 en tejidos humanos, ordenados por fragmentos por kilobase de modelo de exón por millón de lecturas mapeadas (FPKM). [16] Los datos del FPKM proceden de un estudio de 2014. [17]
En los seres humanos, la proteína isoenzima codificada por el gen SRD5A1 se expresa en el esófago , el hígado , la piel y otros 24 tejidos. [18] [17]
^ abc GRCh38: Ensembl lanzamiento 89: ENSG00000145545 - Ensembl , mayo de 2017
^ abc GRCm38: Ensembl lanzamiento 89: ENSMUSG00000021594 - Ensembl , mayo de 2017
^ "Referencia humana de PubMed:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ "Referencia de PubMed del ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
^ Jenkins EP, Hsieh CL, Milatovich A, Normington K, Berman DM, Francke U, Russell DW (diciembre de 1991). "Caracterización y mapeo cromosómico de un gen y pseudogén del esteroide 5 alfa-reductasa humano y mapeo del homólogo de ratón". Genómica . 11 (4): 1102–1112. doi :10.1016/0888-7543(91)90038-G. PMID 1686016.
^ Nixon M, Upreti R, Andrew R (febrero de 2012). "Glucocorticoides 5α-reducidos: una historia de selección natural". La Revista de Endocrinología . 212 (2): 111–127. doi : 10.1530/JOE-11-0318 . PMID 21903862.
^ Azzouni F, Godoy A, Li Y, Mohler J (2012). "La familia de isoenzimas 5 alfa-reductasa: una revisión de la biología básica y su papel en las enfermedades humanas". Avances en Urología . 2012 : 530121. doi : 10.1155/2012/530121 . PMC 3253436 . PMID 22235201.
^ Han Y, Zhuang Q, Sun B, Lv W, Wang S, Xiao Q, et al. (enero de 2021). "La estructura cristalina de la esteroide reductasa SRD5A revela un mecanismo de reducción de esteroides conservado". Comunicaciones de la naturaleza . 12 (1): 449. Código bibliográfico : 2021NatCo..12..449H. doi :10.1038/s41467-020-20675-2. PMC 7815742 . PMID 33469028.
^ Yang L, Fox SA, Kirby JL, Troan BV, Hinton BT (abril de 2006). "Regulación putativa de la expresión de miembros de la familia del factor de transcripción variante 4 Ets y sus objetivos posteriores en el epidídimo de rata". Biología de la Reproducción . 74 (4): 714–720. doi : 10.1095/biolreprod.105.044354 . PMID 16394217.
^ Fischer A, Gaedicke S, Frank J, Döring F, Rimbach G (octubre de 2010). "La deficiencia de vitamina E en la dieta no afecta los patrones de metilación del ADN globales y específicos en el hígado de rata". La revista británica de nutrición . 104 (7): 935–940. doi : 10.1017/S0007114510001649 . PMID 20447326.
^ Kayampilly PP, Wanamaker BL, Stewart JA, Wagner CL, Menon KM (octubre de 2010). "Efecto estimulante de la insulina sobre la expresión de 5alfa-reductasa tipo 1 (SRD5A1) a través de una vía dependiente de Akt en las células de la granulosa del ovario". Endocrinología . 151 (10): 5030–5037. doi :10.1210/en.2010-0444. PMC 2946143 . PMID 20810561.
^ Tosi F, Negri C, Brun E, Castello R, Faccini G, Bonora E, et al. (febrero de 2011). "La insulina mejora el metabolismo de andrógenos y glucocorticoides estimulado por ACTH en mujeres hiperandrogénicas". Revista europea de endocrinología . 164 (2): 197–203. doi : 10.1530/EJE-10-0782 . PMID 21059865.
^ Vassiliadi DA, Barber TM, Hughes BA, McCarthy MI, Wass JA, Franks S, et al. (Septiembre de 2009). "Aumento de la actividad de la 5 alfa-reductasa y del impulso adrenocortical en mujeres con síndrome de ovario poliquístico". La Revista de Endocrinología Clínica y Metabolismo . 94 (9): 3558–3566. doi : 10.1210/jc.2009-0837 . PMID 19567518.
^ Chang KH, Li R, Papari-Zareei M, Watumull L, Zhao YD, Auchus RJ, Sharifi N (agosto de 2011). "La síntesis de dihidrotestosterona pasa por alto la testosterona para impulsar el cáncer de próstata resistente a la castración". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (33): 13728–13733. Código bibliográfico : 2011PNAS..10813728C. doi : 10.1073/pnas.1107898108 . PMC 3158152 . PMID 21795608.
^ "¿Qué es el FPKM? Una revisión de las unidades de expresión de RNA-Seq". El fárrago . 2 de mayo de 2014. Archivado desde el original el 30 de diciembre de 2019 . Consultado el 2 de noviembre de 2020 .
^ ab Fagerberg L, Hallström BM, Oksvold P, Kampf C, Djureinovic D, Odeberg J, et al. (Febrero 2014). "Análisis de la expresión específica de tejido humano mediante la integración de transcriptómica y proteómica basada en anticuerpos en todo el genoma". Proteómica molecular y celular . 13 (2): 397–406. doi : 10.1074/mcp.M113.035600 . PMC 3916642 . PMID 24309898.
^ "SRD5A1 esteroide 5 alfa-reductasa 1 - Homo sapiens (humano) - expresión". Archivado desde el original el 28 de enero de 2024 . Consultado el 8 de marzo de 2024 .
Otras lecturas
Jenkins EP, Andersson S, Imperato-McGinley J, Wilson JD, Russell DW (enero de 1992). "Evidencia genética y farmacológica de más de un esteroide 5 alfa-reductasa humana". La Revista de Investigación Clínica . 89 (1): 293–300. doi :10.1172/JCI115574. PMC 442847 . PMID 1345916.
Andersson S, Russell DW (mayo de 1990). "Propiedades estructurales y bioquímicas de las 5 alfa-reductasas esteroides humanas y de rata clonadas y expresadas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 87 (10): 3640–3644. Código bibliográfico : 1990PNAS...87.3640A. doi : 10.1073/pnas.87.10.3640 . PMC 53958 . PMID 2339109.
Moore RJ, Wilson JD (febrero de 1972). "Localización del fosfato de dinucleótido de nicotinamida y adenina reducido: 4-3-cetoesteroide 5-oxidorreductasa en la membrana nuclear de la próstata ventral de rata". La Revista de Química Biológica . 247 (3): 958–967. doi : 10.1016/S0021-9258(19)45700-1 . PMID 4400474.
Milewich L, Kaimal V, Toews GB (mayo de 1983). "Metabolismo de androstenediona en macrófagos alveolares humanos". La Revista de Endocrinología Clínica y Metabolismo . 56 (5): 920–924. doi :10.1210/jcem-56-5-920. PMID 6833469.
Thigpen AE, Silver RI, Guileyardo JM, Casey ML, McConnell JD, Russell DW (agosto de 1993). "Distribución tisular y ontogenia de la expresión de isoenzimas esteroides 5 alfa-reductasa". La Revista de Investigación Clínica . 92 (2): 903–910. doi :10.1172/JCI116665. PMC 294929 . PMID 7688765.
Antonipillai I, Wahe M, Yamamoto J, Horton R (enero de 1995). "La activina y la inhibina tienen efectos opuestos sobre la actividad del esteroide 5 alfa-reductasa en los fibroblastos de la piel genital". Endocrinología Molecular y Celular . 107 (1): 99-104. doi :10.1016/0303-7207(94)03430-2. PMID 7796940. S2CID 21654090.
Hirsch KS, Jones CD, Audia JE, Andersson S, McQuaid L, Stamm NB, et al. (junio de 1993). "LY191704: un inhibidor selectivo no esteroideo de la esteroide 5 alfa-reductasa humana tipo 1". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 90 (11): 5277–5281. Código bibliográfico : 1993PNAS...90.5277H. doi : 10.1073/pnas.90.11.5277 . PMC 46699 . PMID 8389478.
Andersson B, Wentland MA, Ricafrente JY, Liu W, Gibbs RA (abril de 1996). "Un método de" doble adaptador "para mejorar la construcción de bibliotecas de escopetas". Bioquímica Analítica . 236 (1): 107-113. doi :10.1006/abio.1996.0138. PMID 8619474.
Bonkhoff H, Stein U, Aumüller G, Remberger K (octubre de 1996). "Expresión diferencial de isoenzimas 5 alfa-reductasa en la próstata humana y carcinomas de próstata". La próstata . 29 (4): 261–267. doi :10.1002/(SICI)1097-0045(199610)29:4<261::AID-PROS7>3.0.CO;2-E. PMID 8876709. S2CID 29826751.
Yu W, Andersson B, Worley KC, Muzny DM, Ding Y, Liu W, et al. (Abril de 1997). "Secuenciación de ADNc por concatenación a gran escala". Investigación del genoma . 7 (4): 353–358. doi :10.1101/gr.7.4.353. PMC 139146 . PMID 9110174.
Ellis JA, Stebbing M, Actually SB (junio de 1998). "Análisis genético de la calvicie de patrón masculino y los genes de la 5alfa-reductasa". La Revista de Dermatología de Investigación . 110 (6): 849–853. doi : 10.1046/j.1523-1747.1998.00224.x . PMID 9620288.
Zhou Z, Shackleton CH, Pahwa S, White PC, Speiser PW (marzo de 1998). "Prominente metabolismo de los esteroides sexuales en linfocitos humanos". Endocrinología Molecular y Celular . 138 (1–2): 61–69. doi : 10.1016/S0303-7207(98)00052-5 . PMID 9685215. S2CID 20490901.
Hu RM, Han ZG, Song HD, Peng YD, Huang QH, Ren SX y otros. (Agosto de 2000). "Perfiles de expresión génica en el eje hipotálamo-pituitario-suprarrenal humano y clonación de ADNc completo". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 97 (17): 9543–9548. Código bibliográfico : 2000PNAS...97.9543H. doi : 10.1073/pnas.160270997 . PMC 16901 . PMID 10931946.
Eminović I, Liović M, Prezelj J, Kocijancic A, Rozman D, Komel R (2002). "Nuevas secuencias homólogas del esteroide 5alfa-reductasa tipo I (SRD5A1) en los cromosomas humanos 6 y 8". Archivo Pflügers . 442 (6 suplemento 1): R187 – R189. doi :10.1007/s004240100019. PMID 11678334. S2CID 21081236.
Ellis JA, Wong ZY, Stebbing M, Actually SB (diciembre de 2001). "Sexo, genes y presión arterial". Farmacología y fisiología clínica y experimental . 28 (12): 1053-1055. doi :10.1046/j.1440-1681.2001.03579.x. PMID 11903314. S2CID 23923031.
Rodríguez-Dorantes M, Lizano-Soberón M, Camacho-Arroyo I, Calzada-León R, Morimoto S, Téllez-Ascencio N, Cerbón MA (marzo de 2002). "Evidencia de que los genes de la isoenzima esteroide 5alfa-reductasa están metilados diferencialmente en los linfocitos humanos". La Revista de Bioquímica de Esteroides y Biología Molecular . 80 (3): 323–330. doi :10.1016/S0960-0760(02)00023-7. PMID 11948017. S2CID 20292300.
Ha SJ, Kim JS, Myung JW, Lee HJ, Kim JW (abril de 2003). "Análisis de polimorfismos genéticos de los genes del esteroide 5alfa-reductasa tipo 1 y 2 en hombres coreanos con alopecia androgenética". Revista de Ciencias Dermatológicas . 31 (2): 135-141. doi :10.1016/S0923-1811(02)00145-7. PMID 12670724.
Habib FK, Ross M, Bayne CW, Bollina P, Grigor K, Chapman K (mayo de 2003). "La pérdida de la expresión de ARNm de 5 alfa-reductasa tipo I y tipo II en el cáncer de próstata metastásico a metástasis en huesos y ganglios linfáticos". Investigación clínica del cáncer . 9 (5): 1815–1819. PMID 12738739.