20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa

Clase de enzimas

En enzimología , una 20-α-hidroxiesteroide deshidrogenasa ( EC 1.1.1.149) es una enzima que cataliza la reacción química

17alfa,20alfa-dihidroxipregn-4-en-3-ona + NAD(P) ⁺ 17alfa-hidroxiprogesterona + NAD(P)H + H ⁺ ${\displaystyle \rightleftharpoons }$

Los 3 sustratos de esta enzima son 17alfa,20alfa-dihidroxipregn-4-en-3-ona, NAD ⁺ y NADP ⁺ , mientras que sus 4 productos son 17-alfa-hidroxiprogesterona , NADH , NADPH y H + .

Esta enzima pertenece a la familia de las oxidorreductasas , específicamente aquellas que actúan sobre el grupo CH-OH del donador con NAD ⁺ o NADP ⁺ como aceptor. El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 20alfa-hidroxiesteroide:NAD(P) ⁺ 20-oxidorreductasa . Otros nombres de uso común incluyen 20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa , 20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa , 20alfa-HSD y 20alfa-HSDH . Esta enzima participa en el metabolismo de la hormona esteroide c21.

La 20alfa-HSD se ha descrito inicialmente como una enzima metabolizadora de progesterona del ovario. A nivel funcional, la 20alfa-HSD ovárica participa activamente en el control de la homeostasis de la progesterona en el embarazo de ratas y ratones. Si bien la expresión y la actividad de la 20alfa-HSD se regulan a la baja en el cuerpo lúteo del embarazo, 24 horas antes del parto, la actividad de la 20alfa-HSD ovárica se estimula de forma aguda. En consecuencia, en ratones con deleción dirigida del gen 20alfa-HSD, la concentración sanguínea de progesterona permanece alta durante todo el embarazo, lo que da como resultado un retraso de 2 a 4 días en el parto. Esto indica que la expresión de la actividad de la 20alfa-HSD es obligatoria para la inducción del parto a través de la reducción de la concentración sanguínea de progesterona. En ratones, la 20alfa-HSD también se expresa en las glándulas suprarrenales, los riñones, el cerebro, el timo, las células T y la médula ósea. Su inducción en células hematopoyéticas se utilizó como ensayo para la identificación del factor derivado de células T interleucina-3. Además, la enzima reduce e inactiva la 17-desoxicorticosterona, precursora de la aldosterona y la corticosterona.

Estudios estructurales

A finales de 2007, se han resuelto tres estructuras para esta clase de enzimas, con los códigos de acceso PDB 1MRQ (AKR1C1), 1Q13 y 1Q5M.

AKR1C1, AKR1C2 y AKR1C3

Enzimas

AKR1C1 tiene una alta eficiencia catalítica como 20α-HSD y AKR1C2 y AKR1C3 también catalizan eficientemente esta reacción. ^[1]

Véase también

• 3β(o 20α)-hidroxiesteroide deshidrogenasa

Referencias

1. Byrns MC (enero de 2014). "Regulación de la señalización de progesterona durante el embarazo: implicaciones para el uso de progestinas para la prevención del parto prematuro". J. Steroid Biochem. Mol. Biol . 139 : 173–81. doi :10.1016/j.jsbmb.2013.01.015. PMID  23410596. S2CID  23414730.

Lectura adicional

• Shikita M, Inano H, Tamaoki B (1967). "Estudios adicionales sobre la 20-alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa de los testículos de rata". Bioquímica . 6 (6): 1760–4. doi :10.1021/bi00858a026. PMID  4382486.
• Strickler RC, Tobias B, Covey DF (1981). "17 beta-estradiol deshidrogenasa y 20 alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa placentarias humanas. Dos actividades en un único sitio activo enzimático". J. Biol. Chem . 256 (1): 316–21. doi : 10.1016/S0021-9258(19)70137-9 . PMID  6935192.
• Wiest WG, Kidwell WR, Balogh K (abril de 1968). "Catabolismo de la progesterona en el ovario de la rata: un mecanismo regulador de la potencia progestacional durante el embarazo". Endocrinología . 82 (4): 844–59. doi :10.1210/endo-82-4-844. PMID  5742200.
• Wiest WG (diciembre de 1968). "Sobre la función de la 20 alfa-hidroxipregn-4-en-3-ona durante el parto en la rata". Endocrinología . 83 (6): 1181–4. doi :10.1210/endo-83-6-1181. PMID  5721991.
• Piekorz RP, Gingras S, Hoffmeyer A, Ihle JN, Weinstein Y (febrero de 2005). "Regulación de los niveles de progesterona durante el embarazo y el parto por el transductor de señales y activador de la transcripción 5 y 20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa". Mol. Endocrinol . 19 (2): 431–40. doi : 10.1210/me.2004-0302 . PMID  15471942.
• Akinola LA, Poutanen M, Vihko R, Vihko P (julio de 1997). "Expresión de las enzimas 17beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo 1 y tipo 2, aromatasa P450 y 20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa en ratas inmaduras, maduras y preñadas". Endocrinología . 138 (7): 2886–92. doi : 10.1210/en.138.7.2886 . PMID  9202232.
• Weinstein Y (octubre de 1977). "20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa: una enzima asociada a los linfocitos T". J. Immunol . 119 (4): 1223–9. doi :10.4049/jimmunol.119.4.1223. PMID  302277.
• Weinstein Y, Lindner HR, Eckstein B (abril de 1977). "El timo metaboliza la progesterona, posible marcador enzimático de los linfocitos T". Nature . 266 (5603): 632–3. Bibcode :1977Natur.266..632W. doi :10.1038/266632a0. PMID  300849. S2CID  4146146.
• Ihle JN, Keller J, Oroszlan S, Henderson LE, Copeland TD, Fitch F, Prystowsky MB, Goldwasser E, Schrader JW, Palaszynski E, Dy M, Lebel B (julio de 1983). "Biologic properties of homogeneize interleukin 3. I. Demonstration of WEHI-3 growth factor activity, mastocyte growth factor activity, p cell-stimulating factor activity, colony-stimulating factor activity, and histamine-produceting cell-stimulating factor activity". (Propiedades biológicas de la interleucina 3 homogénea. I. Demostración de la actividad del factor de crecimiento WEHI-3, la actividad del factor de crecimiento de los mastocitos, la actividad del factor estimulante de células p, la actividad del factor estimulante de colonias y la actividad del factor estimulante de células productoras de histamina). J. Immunol . 131 (1): 282–7. doi :10.4049/jimmunol.131.1.282. PMID  6190911.
• Hershkovitz L, Beuschlein F, Klammer S, Krup M, Weinstein Y (marzo de 2007). "La 20alfa-hidroxiesteroide deshidrogenasa suprarrenal en el ratón cataboliza la progesterona y la 11-desoxicorticosterona y se limita a la zona X". Endocrinología . 148 (3): 976–88. doi : 10.1210/en.2006-1100 . PMID  17122075.