11β-羟基类固醇脱氢酶(HSD-11β或11β-HSD)是一类催化惰性十一酮产物(可的松)转化为活性的皮质醇或其逆反应的酶,化学式为:C1596H2541O513N385S20,从而调节糖皮质激素进入类固醇受体的途径:
: 11β-羟基类固醇 + NADP+ 11-甾酮 + NADPH + H+
因此,这种酶的两种底物是11β-羟甾体和NADP+, 而它的3种产物是11-甾酮、NADPH和H+。
这种酶属于氧化还原酶家族,特别是那些以NAD+或NADP+为受体的以CH-OH基团为供体的酶。该酶类的系统名称是11-β羟基类固醇:NADP+ 11-氧化还原酶。其他常用名称包括皮质类固醇11β-脱氢酶、β-羟基类固醇脱氢酶、11β-羟基类固醇脱氢酶、皮质类固醇11-还原酶, 和脱氢酶,11β-羟基类固醇。该酶参与c21-甾体激素代谢及雄激素和雌激素代谢。
结构研究
截至2007年底,这类酶的8个结构已被解决,PDB码为, , , , , , 和.
功能
。注意C环11β位置的OH]]
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皮质醇,一种糖皮质激素,与糖皮质激素受体结合。 然而,由于其与醛固酮的分子相似性,它也在较高浓度下与盐皮质激素受体结合。醛固酮和皮质醇对盐皮质激素受体有相似的亲和力;然而,循环中的皮质醇远远多于醛固酮。为了防止皮质醇对盐皮质激素受体的过度刺激,11β-HSD将具有生物活性的皮质醇转化为不再与盐皮质激素受体结合的非活性皮质醇。11β-HSD与肾上腺皮质激素受体共定位。甘草含有甘草酸和甘草次酸,能抑制11β-HSD,导致盐皮质激素过多综合征。皮质醇水平随之升高,皮质醇与盐皮质激素受体结合产生低钾血症、碱中毒和高血压(即盐皮质激素过量)的临床症状和体征。
亚型
在人类中,有两种HSD11B亚型:
抑制HSD11B1被认为是治疗肥胖症和代謝綜合症的可能方法。 HSD11B-1型可作为一种还原酶,产生活性皮质醇和放大糖皮质激素的作用。这种酶在肝脏中最丰富,但在身体的大多数组织中都能找到。HSD11B的增加是内脏肥胖的常见机制。HSD11B-1可增强肝脏和脂肪组织中的糖皮质激素浓度,糖皮质激素过量可导致肥胖,并伴有高血压和糖尿病等其他特征。 2型亚型由醛固酮选择性组织表达,并通过使用酶11-氧还原酶将其转化为皮质醇来保护盐皮质激素受体免受皮质醇激活。2型通过降低局部皮质醇水平和防止11-氧还原酶激活来保护组织免受持续激活。
对11β脱氢酶进行了研究,发现它能影响多种组织和机体功能。由于这种酶的主要功能是调节糖皮质激素,它与各种过度刺激或消耗糖皮质激素有关,从而导致人体内的化学失衡。11β脱氢酶的临床应用在肥胖相关研究和妊娠研究方面取得了重大进展。酶的作用、涉及到的特定的身体功能和相关的疾病如下。
高脂血症对11β-羟类固醇脱氢酶的影响
高脂血症对11β-羟类固醇脱氢酶有很大影响。糖皮质激素依赖于血浆糖皮质激素浓度、细胞糖皮质激素受体表达和11β-HSD催化的受体前激素代谢。这种酶的亚型承担着不同的职责。它在下丘脑-垂体-肾上腺轴功能中是必不可少的。糖皮质激素的存在导致婴儿出生体重相对较低。糖皮质激素的调节是由11β-羟类固醇脱氢酶决定的,因为它们转化皮质醇和可的松,反之亦然,取决于亚型(1型或2型)。胎盘中11β-HSD2的减少可导致婴儿生长受限,特别是在婴儿出生后的前12个月。其原因是11β-HSD2在胎盘中大量表达能保护胎儿免受糖皮质激素水平升高的影响,而糖皮质激素水平升高与体重不足的新生儿有关。
参见
- 类固醇生成酶
- 11β-羟基类固醇脱氢酶1型
- 11β-羟基类固醇脱氢酶2型
- 可的松还原酶缺乏症
参考文献
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外部链接
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