Jump to content

Холестерин 7 альфа-гидроксилаза

(Перенаправлено с CYP7A1 )

CYP7A1
Доступные структуры
ПДБ Поиск ортологов: PDBe RCSB
Идентификаторы
Псевдонимы CYP7A1 , CP7A, CYP7, CYPVII, цитохром P450, семейство 7, член 1 подсемейства A
Внешние идентификаторы Опустить : 118455 ; МГИ : 106091 ; Гомологен : 30987 ; Генные карты : CYP7A1 ; ОМА : CYP7A1 — ортологи
Ортологи
Разновидность Человек Мышь
Входить
Вместе
ЮниПрот
RefSeq (мРНК)

НМ_000780

НМ_007824

RefSeq (белок)

НП_000771

НП_031850

Местоположение (UCSC) Chr 8: 58,49 – 58,5 Мб Chr 4: 6,27 – 6,28 Мб
в PubMed Поиск [ 3 ] [ 4 ]
Викиданные
Просмотр/редактирование человека Просмотр/редактирование мыши

Холестерин-7-альфа-гидроксилаза, также известная как холестерин-7-альфа-монооксигеназа или цитохром P450 7A1 (CYP7A1), представляет собой фермент , который у человека кодируется CYP7A1. геном [ 5 ] который играет важную роль в метаболизме холестерина. Это фермент цитохрома P450 , который принадлежит к классу оксидоредуктазы и превращает холестерин в 7-альфа-гидроксихолестерин , что является первой и лимитирующей стадией синтеза желчных кислот .

Ингибирование холестерин-7-альфа-гидроксилазы (CYP7A1) подавляет биосинтез желчных кислот. [ 6 ]

Эволюция

[ редактировать ]

Сравнение последовательностей выявило огромное сходство между цитохромами P450, выявленными у человека и бактерий, и позволило предположить, что цитохром P450 надсемейства впервые произошел от общего предкового гена около трех миллиардов лет назад.

Суперсемейство цитохрома P450 было названо в 1961 году из-за пигмента спектрального пика длиной 450 нм, который имеет цитохром P450 при восстановлении и связывании с окисью углерода. В начале 1960-х годов считалось, что P450 является одним ферментом, а к середине 1960-х годов он был связан с метаболизмом лекарств и стероидов. [ 7 ]

Однако связанная с мембраной и гидрофобная природа ферментной системы препятствовала очистке, и количество задействованных белков не могло быть точно подсчитано. Достижения в очистке мРНК в начале 1980-х годов позволили выделить первую кДНК, кодирующую полный белок цитохрома P450 (CYP), и после этого результаты многих исследований по клонированию выявили большое количество различных ферментов. [ 7 ]

Достижения молекулярной биологии и геномики облегчили биохимическую характеристику отдельных ферментов P450:

  • Цитохромы P450 действуют на многие эндогенные субстраты, вызывая окислительные, пероксидативные и восстановительные изменения в небольших молекулах самой различной химической структуры. Субстраты, идентифицированные на сегодняшний день, включают насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, эйкозаноиды , стерины и стероиды, желчные кислоты, производные витамина D3, ретиноиды и уропорфириногены . [ 7 ]
  • Многие ферменты цитохрома P450 могут метаболизировать различные экзогенные соединения, включая лекарства, химические вещества и загрязнители окружающей среды, а также натуральные растительные продукты. [ 7 ]
  • Метаболизм чужеродных химических веществ часто приводит к успешной детоксикации раздражителя; Однако действие ферментов P450 может также генерировать токсичные метаболиты, которые способствуют повышению риска развития рака, врожденных дефектов и других токсических эффектов.
  • Экспрессия многих ферментов P450 часто индуцируется накоплением субстрата.
  • Способность одного субстрата Р450 влиять таким образом на концентрации другого является основой так называемых лекарственных взаимодействий, которые усложняют лечение. [ 7 ]

Молекулярная структура

[ редактировать ]

Холестерин-7-альфа-гидроксилаза состоит из 491 аминокислоты , которые при сворачивании образуют 23 альфа-спирали и 26 бета-листов . [ 8 ] [ 9 ]

Вращение холестерина 7-альфа-гидроксилазы

Холестерин-7-альфа-гидроксилаза представляет собой цитохрома P450 гемовый фермент , который окисляет холестерин в положении 7 с помощью молекулярного кислорода . Это оксидоредуктаза. CYP7A1 расположен в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР) и важен для синтеза желчных кислот и регуляции уровня холестерина. [ 8 ] [ 10 ]

Гидрофобный образ холестерин-7-альфа-гидроксилазы

Синтез желчной кислоты

[ редактировать ]

Холестерин-7-альфа-гидроксилаза — фермент, лимитирующий скорость синтеза желчных кислот из холестерина по классическому пути, катализирующий образование 7α-гидроксихолестерина . Уникальные моющие свойства желчных кислот необходимы для переваривания и кишечной абсорбции гидрофобных питательных веществ. [ 8 ]

Желчные кислоты обладают мощными токсическими свойствами, такими как разрушение мембран, и существует широкий спектр механизмов ограничения их накопления в тканях и крови. Открытие рецептора фарнезоида X (FXR), расположенного в печени, открыло новые идеи. Активация FXR желчной кислотой подавляет экспрессию CYP7A1 за счет повышения экспрессии малого партнера гетеродимера (SHP, NR0B2), белка, не связывающегося с ДНК. [ 8 ]

Атомная структура холестерин-7-альфа-гидроксилазы

Повышенное содержание SHP приводит к его ассоциации с гомологом печеночного рецептора (LRH)-1, облигатным фактором, необходимым для транскрипции CYP7A1. Более того, существует «FXR/SHP-независимый» механизм, который также подавляет экспрессию CYP7A1. Этот «FXR/SHP-независимый» путь включает взаимодействие желчных кислот с макрофагами печени, что в конечном итоге индуцирует экспрессию и секрецию цитокинов. Эти воспалительные цитокины, в том числе фактор некроза опухоли альфа и интерлейкин-1бета, действуют на паренхиматозные клетки печени, вызывая быструю репрессию гена CYP7A1. [ 8 ]

Регулирование деятельности

[ редактировать ]

Регуляция CYP7A1 происходит на нескольких уровнях, включая синтез. Желчные кислоты, стероидные гормоны, воспалительные цитокины, инсулин и факторы роста ингибируют транскрипцию CYP7A1 через 5'-область промотора. [ 8 ] Средняя продолжительность жизни этого фермента составляет от двух до трех часов. Активность можно регулировать путем фосфорилирования-дефосфорилирования.

CYP7A1 активируется ядерным рецептором LXR (рецептор X печени), когда уровень холестерина (точнее, оксистерина) высок. [ 11 ] Эффектом этой активации является увеличение производства желчных кислот и снижение уровня холестерина в гепатоцитах.

Его регуляция подавляется белками , связывающими регуляторные элементы стерола (SREBP), когда уровень холестерина в плазме низкий.

Желчные кислоты обеспечивают ингибирование CYP7A1 по принципу обратной связи по крайней мере двумя различными путями, оба из которых включают рецептор фарнезоида X, FXR. [ 8 ] В печени желчные кислоты, связанные с FXR, индуцируют небольшой гетеродимер -партнер SHP, который связывается с LRH-1 и таким образом ингибирует транскрипцию фермента. В кишечнике желчные кислоты/FXR стимулируют выработку FGF15/19 (в зависимости от вида), который затем действует в печени как гормон через FGFR4 . [ 8 ]

Ферментативный механизм

[ редактировать ]

Специфика

[ редактировать ]

Одной из особенностей ферментов является их высокая специфичность. Они специфичны в отношении одного субстрата, реакции или того и другого вместе, это означает, что ферменты могут катализировать все реакции, в которых может участвовать субстрат.

Фермент холестерин-7-альфа-гидроксилаза катализирует реакцию, которая превращает холестерин в холестерин-7-альфа-гидроксилазу, восстанавливая и окисляя эту молекулу. [ 8 ] [ 12 ]

Интерактивная карта маршрутов

[ редактировать ]

Нажмите на гены, белки и метаболиты ниже, чтобы перейти к соответствующим статьям. [ § 1 ]

[[Файл:
Statin_Pathway_WP430перейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статьеперейти к статье
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
[[
]]
Statin_Pathway_WP430go to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to articlego to article
путь статинов |alt= Редактировать ]]
пути статинов Редактирование
  1. ^ Интерактивную карту маршрутов можно редактировать на WikiPathways: «Statin_Pathway_WP430» .

Клиническое значение

[ редактировать ]

Дефицит этого фермента увеличивает вероятность образования холестериновых камней в желчном пузыре. [ 13 ]

Нарушение CYP7A1 классического синтеза желчных кислот у мышей приводит либо к увеличению постнатальной смертности, либо к более легкому фенотипу с повышенным уровнем холестерина в сыворотке. [ 11 ] Последнее аналогично случаю у людей, где мутации CYP7A1 связаны с высоким содержанием липопротеинов низкой плотности в плазме и содержанием холестерина в печени, а также с недостаточной экскрецией желчных кислот. Существует также синергия между уровнем холестерина липопротеинов низкой плотности в плазме (LDL-C) и риском ишемической болезни сердца (ИБС). [ 11 ] Передача сигналов глюкозы также индуцирует транскрипцию гена CYP7A1 посредством эпигенетической регуляции статуса ацетилирования гистонов . Индукция синтеза желчных кислот глюкозой имеет важное значение в метаболическом контроле глюкозного, липидного и энергетического гомеостаза в норме и при диабете. [ 14 ] CYP7A1-rs3808607 и изоформа аполипопротеина E (APOE) связаны со степенью снижения циркулирующего холестерина ЛПНП в ответ на потребление растительных стеринов и могут служить потенциальными прогностическими генетическими маркерами для выявления людей, у которых будет достигнуто максимальное снижение уровня холестерина ЛПНП при потреблении растительных стеринов. [ 15 ] Генетические вариации CYP7A1 влияют на его экспрессию и, таким образом, могут влиять на риск желчнокаменной болезни и рака желчного пузыря. [ 16 ]

Один из многих гиполипидемических эффектов класса фибратов опосредован ингибированием транскрипции этого фермента. [ 17 ] Это ингибирование приводит к увеличению содержания холестерина в желчи, которая является единственным путем выведения холестерина из организма. Это также увеличивает риск образования холестериновых желчных камней .

Считается, что ингибирование CYP7A1 участвует или отвечает за гепатотоксичность , связанную с кетоконазолом . [ 18 ] Левовращающий энантиомер кетоконазола, левокетоконазол , демонстрирует 12-кратное снижение эффективности ингибирования этого фермента и находится в стадии разработки для некоторых показаний (например, синдрома Кушинга ) в качестве замены кетоконазола со сниженной токсичностью , улучшенной переносимостью и безопасностью . [ 18 ]

См. также

[ редактировать ]
  1. ^ Перейти обратно: а б с GRCh38: Версия Ensembl 89: ENSG00000167910 Ensembl , май 2017 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с GRCm38: выпуск Ensembl 89: ENSMUSG00000028240 Ensembl , май 2017 г.
  3. ^ «Ссылка на Human PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  4. ^ «Ссылка на Mouse PubMed:» . Национальный центр биотехнологической информации, Национальная медицинская библиотека США .
  5. ^ Коэн Дж.К., Кали Дж.Дж., Елинек Д.Ф., Мехрабиан М., Спаркс Р.С., Лусис А.Дж. и др. (сентябрь 1992 г.). «Клонирование гена альфа-гидроксилазы холестерина 7 человека (CYP7) и локализация на хромосоме 8q11-q12». Геномика . 14 (1): 153–161. дои : 10.1016/S0888-7543(05)80298-8 . ПМИД   1358792 .
  6. ^ Мяо Дж (2008). Регуляция биосинтеза желчных кислот с помощью малого гетеродимера-партнера орфанного ядерного рецептора (доктор философии). Университет Иллинойса в Урбана-Шампейн. [ постоянная мертвая ссылка ]
  7. ^ Перейти обратно: а б с д и Неберт Д.В., Рассел Д.В. (октябрь 2002 г.). «Клиническое значение цитохромов P450». Ланцет . 360 (9340): 1155–1162. дои : 10.1016/S0140-6736(02)11203-7 . ПМИД   12387968 . S2CID   13577054 .
  8. ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я Чан Цзюй (октябрь 2009 г.). «Желчные кислоты: регуляция синтеза» . Журнал исследований липидов . 50 (10): 1955–1966. doi : 10.1194/jlr.R900010-JLR200 . ПМЦ   2739756 . ПМИД   19346330 .
  9. ^ «РЦСБ ПДБ» . РЦСБ ПДБ . Проверено 18 октября 2015 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
  10. ^ «Синтез желчных кислот, обмен веществ и биологические функции» . Проверено 15 октября 2015 г.
  11. ^ Перейти обратно: а б с Чавла А., Саез Э., Эванс Р.М. (сентябрь 2000 г.). " "Не очень разбираюсь в желчологии" " . Клетка . 103 (1): 1–4. дои : 10.1016/S0092-8674(00)00097-0 . ПМИД   11051540 . S2CID   17408369 .
  12. ^ Хедстрем Л. (2010). «Специфичность и селективность фермента». Цитируемые обзоры eLS в области наук о жизни . дои : 10.1002/9780470015902.a0000716.pub2 . ISBN  978-0470016176 .
  13. ^ Паумгартнер Г., Зауэрбрух Т. (ноябрь 1991 г.). «Желчные камни: патогенез». Ланцет . 338 (8775): 1117–1121. дои : 10.1016/0140-6736(91)91972-W . ПМИД   1682550 . S2CID   205037880 .
  14. ^ Ли Т, Чанда Д., Чжан Ю, Чой Х.С., Чан Цзюй (апрель 2010 г.). «Глюкоза стимулирует транскрипцию гена холестерин-7-альфа-гидроксилазы в гепатоцитах человека» . Журнал исследований липидов . 51 (4): 832–842. дои : 10.1194/jlr.M002782 . ПМЦ   2842145 . ПМИД   19965590 .
  15. ^ Маккей Д.С., Эк П.К., Гебауэр С.К., Баер DJ, Джонс П.Дж. (октябрь 2015 г.). «Изоформа CYP7A1-rs3808607 и APOE связана со снижением уровня холестерина ЛПНП после потребления растительных стеринов в рандомизированном клиническом исследовании» . Американский журнал клинического питания . 102 (4): 951–957. дои : 10.3945/ajcn.115.109231 . ПМИД   26333513 .
  16. ^ Шривастава А., Чоудхури Г., Миттал Б. (июнь 2010 г.). «Полиморфизмы промотора CYP7A1 (-204 A>C; rs3808607 и -469 T>C; rs3824260) и риск рака желчного пузыря у населения Северной Индии». Метаболизм . 59 (6): 767–773. дои : 10.1016/j.metabol.2009.09.021 . ПМИД   20005541 .
  17. ^ Гбагиди Г.Ф., Агеллон Л.Б. (1 января 2004 г.). «Ингибирование промотора гена холестерина 7-альфа-гидроксилазы человека (CYP7A1) фибратами в культивируемых клетках опосредовано через альфа-рецептор x печени и гетеродимер альфа-рецептора, активируемого пролифератором пероксисомы» . Исследования нуклеиновых кислот . 32 (3): 1113–1121. дои : 10.1093/nar/gkh260 . ПМЦ   373396 . ПМИД   14960721 .
  18. ^ Перейти обратно: а б Куэвас-Рамос Д., Лим Д.С., Флесериу М. (2016). «Обновленная информация о лечении болезни Кушинга» . Клинический диабет и эндокринология . 2 (1): 16. дои : 10.1186/s40842-016-0033-9 . ПМК   5471955 . ПМИД   28702250 .

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: b404b0fba636e5870c5d0b378e02bc55__1710030780
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/b4/55/b404b0fba636e5870c5d0b378e02bc55.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Cholesterol 7 alpha-hydroxylase - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)