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Articulo de referencia

3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa

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La 3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa/Δ 5-4 isomerasa ( 3β-HSD ) ( EC 1.1.1.145 ) es una enzima que cataliza la biosíntesis del esteroide progesterona a partir de pregnenolona , ​​17α-hidroxiprogesterona a partir de 17α-hidroxipregnenolona y androstenediona a partir de dehidroepiandrosterona (DHEA) en la glándula suprarrenal . Es la única enzima en la vía suprarrenal de síntesis de corticosteroides que no pertenece a la familia del citocromo P450 . [ 1 ] También está presente en otros tejidos productores de esteroides, incluidos el ovario , el testículo y la placenta . En humanos, hay dos isoenzimas de 3β-HSD codificadas por los genes HSD3B1 y HSD3B2 .

La 3β-HSD también se conoce como delta Δ 5-4 -isomerasa, que cataliza la conversión oxidativa de los Δ 5 -3β- hidroxiesteroides a la configuración Δ 4 -3-ceto y, por lo tanto, es esencial para la biosíntesis de todas las clases de esteroides hormonales , a saber, progesterona , glucocorticoides , mineralocorticoides , andrógenos y estrógenos . [ 2 ]

El complejo 3β-HSD es responsable de la conversión de:

Reacción

La 3β-HSD pertenece a la familia de las oxidorreductasas , específicamente, a aquellas que actúan sobre el grupo CH-OH con NAD + o NADP + como aceptor. Esta enzima participa en el metabolismo de las hormonas esteroides C21 y en el metabolismo de los andrógenos y estrógenos.

Catálisis de 3β-HSD | cataliza la reacción química :

un 3β-hidroxi-Δ 5 -esteroide + NAD + ⇌ un 3-oxo-Δ 5 -esteroide + NADH + H +

Los dos sustratos de esta enzima son 3β-hidroxi-Δ 5 -esteroide y NAD + . Sus productos son 3-oxo-Δ 5 -esteroide, NADH y H + .

Un ejemplo con oxidación e isomería de doble enlace simultánea es la conversión de pregnenolona a progesterona: [ 3 ]

Representación en 2D de la estructura química de la pregnenolona.
pregnenolona
+ NAD +
 
 
 
H +
Flecha de reacción reversible izquierda-derecha con producto(s) directo(s) minoritario(s) hacia arriba a la derecha y sustrato(s) inverso(s) minoritario(s) desde abajo a la derecha.
 
H +
 
Representación en 2D de la estructura química de la progesterona.
progesterona
+ NADH
 

isoenzimas

Los seres humanos expresan dos isoenzimas de 3β-HSD, HSD3B1 (tipo I) y HSD3B2 (tipo II). [ 4 ] La isoenzima de tipo I se expresa en la placenta y los tejidos periféricos, mientras que la isoenzima de 3β-HSD de tipo II se expresa en la glándula suprarrenal, el ovario y el testículo.

Nomenclatura

El nombre sistemático de esta clase de enzimas es 3β-hidroxi-Δ 5 -esteroide:NAD + 3-oxidorreductasa . Otros nombres de uso común incluyen:

  • progesterona reductasa
  • Δ 5 -3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa
  • 3β-hidroxi-5-eno esteroide deshidrogenasa
  • 3β-hidroxi esteroide deshidrogenasa/isomerasa
  • 3β-hidroxi-Δ 5 -C27-esteroide deshidrogenasa/isomerasa
  • 3β-hidroxi-Δ 5 -C27-esteroide oxidorreductasa
  • 3β-hidroxi-5-eno-esteroide oxidorreductasa
  • esteroide-Δ 5 -3β-ol deshidrogenasa
  • 3β-HSDH
  • 5-eno-3β-hidroxiesteroide deshidrogenasa
  • 3β-hidroxi-5-eno-esteroide deshidrogenasa

inhibidores

La 3β-HSD es potentemente inhibida por azasteno , cianocetona , epostano y trilostano . [ 5 ] El acetato de medroxiprogesterona y la medrogestona son inhibidores débiles de la 3β-HSD que pueden inhibirla sustancialmente en dosis altas.

Ruta biosintética

Importancia clínica

Una deficiencia en la forma tipo II, causada por mutaciones en HSD3B2, es responsable de una forma rara de hiperplasia suprarrenal congénita . [ 6 ] Hasta el momento, no se ha relacionado ninguna afección humana con una deficiencia en la enzima tipo I. Su importancia en la expresión de la producción de progesterona placentaria sugiere que dicha mutación sería letal en la etapa embrionaria.

La corteza suprarrenal fetal carece de expresión de la enzima en las primeras etapas, por lo que no se pueden sintetizar mineralocorticoides (p. ej., aldosterona ) ni glucocorticoides (p. ej., cortisol ). Esto es importante porque el cortisol induce a los neumocitos tipo II de los pulmones a sintetizar y secretar surfactante pulmonar ; sin surfactante pulmonar para reducir la tensión superficial alveolar , los recién nacidos prematuros pueden morir por síndrome de dificultad respiratoria neonatal . Si el parto es inevitable (p. ej., debido a desprendimiento de placenta o preeclampsia / síndrome HELLP ), se pueden administrar glucocorticoides (p. ej., cortisol).

Véase también

Referencias

  1. ↑ Cravioto MD, Ulloa-Aguirre A, Bermudez JA, Herrera J, Lisker R, Mendez JP, Perez-Palacios G (agosto de 1986). "Una nueva variante hereditaria del síndrome de deficiencia de 3 beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa-isomerasa: evidencia de la existencia de dos isoenzimas". J. Clin. Endocrinol. Metab . 63 (2): 360–7 . doi : 10.1210/jcem-63-2-360 . PMID 3088022 . 
  2. ↑ Lachance Y, Luu-The V, Labrie C, Simard J, Dumont M, de Launoit Y, Guérin S, Leblanc G, Labrie F (febrero de 1992). "Caracterización del gen de la 3 beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa/delta 5-delta 4-isomerasa humana y su expresión en células de mamíferos" . J. Biol. Chem . 267 (5): 3551. doi : 10.1016/S0021-9258(19)50764-5 . PMID 1737804 . 
  3. ↑ Enzima 1.1.1.145 en la base de datos de vías metabólicas KEGG .
  4. ↑ Simard J, Ricketts ML, Gingras S, Soucy P, Feltus FA, Melner MH (junio de 2005). "Biología molecular de la familia de genes de la 3beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa/delta5-delta4 isomerasa" . Endocr. Rev. 26 ( 4): 525–82 . doi : 10.1210/er.2002-0050 . PMID 15632317 . 
  5. ↑ Cooke GM (abril de 1996). "Efectos diferenciales del trilostano y la cianocetona en las reacciones de la 3 beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa-isomerasa en las vías biosintéticas de andrógenos y 16-androsteno en el testículo de cerdo". J. Steroid Biochem. Mol. Biol . 58 (1): 95–101 . doi : 10.1016/0960-0760(96)00002-7 . PMID 8809191. S2CID 23048546 .  
  6. ↑ Rhéaume E, Simard J, Morel Y, Mebarki F, Zachmann M, Forest MG, New MI, Labrie F (julio de 1992). "Hiperplasia suprarrenal congénita debida a mutaciones puntuales en el gen de la 3 beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa tipo II". Nat . Genet . 1 (4): 239– 45. doi : 10.1038/ng0792-239 . PMID 1363812. S2CID 26468595 .  

Lecturas adicionales

  • Cheatum SG, Watten JC (1966). "Purificación y propiedades de la 3-beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa y la delta-5-3-cetosteroide isomerasa de los cuerpos lúteos bovinos". Biochim. Biophys. Acta . 122 (1): 1– 13. doi : 10.1016/0926-6593(66)90086-5 . PMID 4226148 . 
  • Koritz SB (1964). "La conversión de prepnenolona a progesterona por partículas pequeñas de la glándula suprarrenal de rata". Bioquímica . 3 (8): 1098– 1102. doi : 10.1021/bi00896a015 . PMID 14220672 . 
  • Neville AM, Orr JC, Engel LL (1968). "Actividades de la delta5-3beta-hidroxiesteroide deshidrogenasa de la corteza suprarrenal bovina". Biochem. J. 107 : 20.
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