stringtranslate.com

Adrenodoxina reductasa

La adrenodoxina reductasa (nombre de la nomenclatura enzimática: adrenodoxina-NADP+ reductasa , EC 1.18.1.6) se aisló por primera vez de la corteza suprarrenal bovina, donde funciona como la primera enzima en los sistemas mitocondriales P450 que catalizan los pasos esenciales en la biosíntesis de la hormona esteroide. [5] [6] El examen de las secuencias completas del genoma reveló que el gen de la adrenodoxina reductasa está presente en la mayoría de los metazoos y procariotas. [7]

Nomenclatura

El nombre de la enzima se acuñó en función de su función de reducir una proteína de transferencia de electrones [2Fe-2S] (2 hierro, 2 azufre) que se denominó adrenodoxina . Más tarde, en algunos estudios, la enzima también se denominó "ferredoxina reductasa", ya que la adrenodoxina es una ferredoxina. En la nomenclatura genética humana, el nombre estándar es ferredoxina reductasa y el símbolo es FDXR, con ADXR especificado como sinónimo.

La asignación del nombre "ferredoxina reductasa" ha sido criticada como un nombre inapropiado porque la determinación de la estructura de la adrenodoxina reductasa reveló que es completamente diferente de la de la ferredoxina reductasa vegetal y no existe homología entre estas dos enzimas. [8] [9] [10] Con más proteínas con una actividad reductora de ferroxodina descubiertas en ambas familias, así como nuevas familias, esta actividad enzimática ahora se considera un ejemplo de evolución convergente . [11] [12]

Función

La adrenodoxina reductasa es una flavoproteína , ya que transporta una coenzima de tipo FAD . La enzima funciona como la primera proteína de transferencia de electrones de los sistemas P450 mitocondriales, como el P450scc . [6] La coenzima FAD recibe dos electrones del NADPH y los transfiere uno a la vez a la proteína de transferencia de electrones adrenodoxina . [13] La adrenodoxina funciona como una lanzadera móvil que transfiere electrones entre el ADXR y los P450 mitocondriales. [14]

Cataliza la siguiente reacción:

NADPH + 2 adrenodoxina oxidada —→ 2 adrenodoxina reducida + NADP + + H +

Estructura genética

El ADNc de la adrenodoxina reductasa se clonó por primera vez en 1987. [15] En los genomas bovino y humano solo hay una única copia del gen. [15] [16]

Sitios de expresión

El gen ADXR se expresa en todos los tejidos que tienen P450 mitocondriales. Los niveles más altos de la enzima se encuentran en la corteza suprarrenal, las células de la granulosa del ovario y las células de Leydig del testículo que se especializan en la síntesis de hormonas esteroides . [6] [17] La ​​tinción inmunofluorescente muestra que la enzima se localiza en las mitocondrias. [18] La enzima también se expresa en el hígado, el riñón y la placenta.

Estructura de la enzima

La adrenodoxina reductasa tiene dos dominios que se unen a NADPH y FAD por separado. [7] Los sitios de unión de FAD y NADP de la enzima se predijeron mediante el análisis de la secuencia de la enzima. [19]

Mientras que el sitio de unión de FAD tiene una secuencia de consenso (Gly-x-Gly-xx-Gly) que es similar a otros pliegues de Rossmann en los sitios de unión de FAD y NAD, [20] la secuencia de consenso del sitio de unión de NADPH difiere del sitio de unión de FAD por la sustitución de una alanina en lugar de la última Gly (Gly-x-Gly-xx-Ala). [19] [7] La ​​ubicación de estos sitios de unión de FAD y NADP se confirmó por la estructura cristalina de la enzima. [10]

Referencias

  1. ^ abc GRCh38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSG00000161513 – Ensembl , mayo de 2017
  2. ^ abc GRCm38: Lanzamiento de Ensembl 89: ENSMUSG00000018861 – Ensembl , mayo de 2017
  3. ^ "Referencia de PubMed humana:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
  4. ^ "Referencia PubMed de ratón:". Centro Nacional de Información Biotecnológica, Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU . .
  5. ^ Omura T, Sanders E, Estabrook RW, Cooper DY, Rosenthal O (diciembre de 1966). "Aislamiento de la corteza suprarrenal de una proteína de hierro no hemo y una flavoproteína funcional como una nucleótido de trifosfopiridina reducida-citocromo P-450 reductasa". Archivos de bioquímica y biofísica . 117 (3): 660–673. doi :10.1016/0003-9861(66)90108-1.
  6. ^ abc Hanukoglu I (diciembre de 1992). "Enzimas esteroidogénicas: estructura, función y papel en la regulación de la biosíntesis de hormonas esteroides". Revista de bioquímica de esteroides y biología molecular . 43 (8): 779–804. doi :10.1016/0960-0760(92)90307-5. PMID  22217824. S2CID  112729.
  7. ^ abc Hanukoglu I (2017). "Conservación de las interfaces enzima-coenzima en la enzima ubicua adrenodoxina reductasa-A que se une a FAD y NADP". Journal of Molecular Evolution . 85 (5): 205–218. Bibcode :2017JMolE..85..205H. doi :10.1007/s00239-017-9821-9. PMID  29177972. S2CID  7120148.
  8. ^ Hanukoglu I (1996). "Proteínas de transferencia de electrones de los sistemas del citocromo P450". Funciones fisiológicas del citocromo P450 en relación con la estructura y la regulación (PDF) . Avances en biología molecular y celular. Vol. 14. págs. 29–55. doi :10.1016/S1569-2558(08)60339-2. ISBN 9780762301133. {{cite book}}: |journal=ignorado ( ayuda )
  9. ^ Ziegler GA, Vonrhein C, Hanukoglu I, Schulz GE (junio de 1999). "La estructura de la adrenodoxina reductasa de los sistemas mitocondriales P450: transferencia de electrones para la biosíntesis de esteroides". Journal of Molecular Biology . 289 (4): 981–90. doi :10.1006/jmbi.1999.2807. PMID  10369776.
  10. ^ ab Ziegler GA, Schulz GE (2000). "Estructuras cristalinas de la adrenodoxina reductasa en complejo con NADP+ y NADPH que sugieren un mecanismo para la transferencia de electrones de una familia de enzimas". Bioquímica . 39 (36): 10986–95. doi :10.1021/bi000079k. PMID  10998235.
  11. ^ Aliverti A, Pandini V, Pennati A, de Rosa M, Zanetti G (junio de 2008). "Diversidad estructural y funcional de las ferredoxina-NADP(+) reductasas". Archivos de bioquímica y biofísica . 474 (2): 283–91. doi :10.1016/j.abb.2008.02.014. hdl : 2434/41439 . PMID:  18307973.
  12. ^ Spaans SK, Weusthuis RA, van der Oost J, Kengen SW (2015). "Sistemas generadores de NADPH en bacterias y arqueas". Fronteras en Microbiología . 6 : 742. doi : 10.3389/fmicb.2015.00742 . PMC 4518329 . PMID  26284036. 
  13. ^ Lambeth JD, Kamin H (julio de 1976). "Adrenodoxina reductasa. Propiedades de los complejos de enzima reducida con NADP+ y NADPH". The Journal of Biological Chemistry . 251 (14): 4299–306. doi : 10.1016/S0021-9258(17)33296-9 . PMID  6475.
  14. ^ Hanukoglu I, Jefcoate CR (abril de 1980). "Citocromo mitocondrial P-450scc. Mecanismo de transporte de electrones por adrenodoxina" (PDF) . The Journal of Biological Chemistry . 255 (7): 3057–61. doi : 10.1016/S0021-9258(19)85851-9 . PMID  6766943.
  15. ^ ab Hanukoglu I, Gutfinger T, Haniu M, Shively JE (diciembre de 1987). "Aislamiento de un ADNc para la adrenodoxina reductasa (ferredoxina-NADP+ reductasa). Implicaciones para los sistemas mitocondriales del citocromo P-450". Revista Europea de Bioquímica . 169 (3): 449–455. doi : 10.1111/j.1432-1033.1987.tb13632.x . PMID  3691502.
  16. ^ Solish SB, Picado-Leonard J, Morel Y, Kuhn RW, Mohandas TK, Hanukoglu I, Miller WL (octubre de 1988). "Reductasa de adrenodoxina humana: dos ARNm codificados por un único gen en el cromosoma 17cen----q25 se expresan en tejidos esteroidogénicos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 85 (19): 7104–7108. Bibcode :1988PNAS...85.7104S. doi : 10.1073/pnas.85.19.7104 . PMC 282132 . PMID  2845396. 
  17. ^ Hanukoglu I, Hanukoglu Z (mayo de 1986). "Estequiometría de los citocromos mitocondriales P-450, adrenodoxina y adrenodoxina reductasa en la corteza suprarrenal y el cuerpo lúteo. Implicaciones para la organización de la membrana y la regulación génica". Revista Europea de Bioquímica . 157 (1): 27–31. doi : 10.1111/j.1432-1033.1986.tb09633.x . PMID  3011431.
  18. ^ Hanukoglu I, Suh BS, Himmelhoch S, Amsterdam A (octubre de 1990). "Inducción y localización mitocondrial de las enzimas del sistema citocromo P450scc en células de la granulosa ovárica normales y transformadas". The Journal of Cell Biology . 111 (4): 1373–81. doi :10.1083/jcb.111.4.1373. PMC 2116250 . PMID  2170421. 
  19. ^ ab Hanukoglu I, Gutfinger T (marzo de 1989). "Secuencia de ADNc de la adrenodoxina reductasa. Identificación de sitios de unión de NADP en oxidorreductasas". Revista Europea de Bioquímica . 180 (2): 479–84. doi : 10.1111/j.1432-1033.1989.tb14671.x . PMID  2924777.
  20. ^ Hanukoglu I (2015). "Proteopedia: Pliegue de Rossmann: un pliegue beta-alfa-beta en sitios de unión de dinucleótidos". Biochem Mol Biol Educ . 43 (3): 206–209. doi : 10.1002/bmb.20849 . PMID:  25704928. S2CID  : 11857160.

Enlaces externos

Lectura adicional