Химерогенез в оценке специфичности и направленности реакций, катализируемых цитохромом Р45017α

Аннотация

Цитохром Р45017α – ключевой фермент биосинтеза стероидных гормонов, катализирует реакцию 17α-гидроксилирования прогестерона (P4) или прегненолона (P5) и 17,20-лиазную реакцию соответствующих 17α-гидроксипроизводных, приводящую к отщеплению боковой цепи C₂₁-стероидов с образованием C₁₉-стероидов. В зависимости от активности данного фермента биосинтез стероидов направляется по пути образования минералокортикоидов либо по пути биосинтеза глюкокортикоидов или половых гормонов. Образование половых гормонов начинается с биосинтеза андростендиона посредством двух реакций: 17,20-лиазной реакции 17α-гидроксипрогестерона (Δ⁴-путь) или 3β-стероид-дегидрогеназной/Δ⁴,Δ⁵-изомеразной реакции при использовании дегидроэпиандростерона в качестве субстрата (Δ⁵-путь). В случае исключительной направленности 17,20-лиазной реакции по Δ⁴– или Δ⁵-пути образование половых гормонов находится в зависимости от специфичности и активности 3β-стероид-дегидрогеназы/Δ⁴-, Δ⁵-изомеразы. В зависимости от вида цитохромы Р45017α способны использовать в качестве субстрата 17,20-лиазной реакции либо Δ⁴-, либо Δ5-стероиды, либо оба типа стероидов. Для выявления элементов структуры цитохрома Р45017α, ответственных за специфическое связывание стероидных субстратов, в настоящей работе применен метод обмена гомологичными участками цитохромов Р45017α, обладающих различными типами ферментативной активности в отношении Δ⁴– и Δ⁵-стероидов. Сконструировано более 10 различных типов химер цитохрома Р45017α. Полученные химерные формы цитохрома Р45017α экспрессированы в Escherichia coli. Экспрессия химерного цитохрома Р45017α с точкой перекреста в области, кодируемой III и IV экзонами, приводит к образованию белка, не способного должным образом связывать гем. Анализ ферментативной активности химерных цитохромов Р45017α позволяет сделать вывод о том, что за определение типа субстратной специфичности по отношению к Δ⁴– или Δ⁵-стероидам ответственна область цитохрома Р45017α, кодируемая экзонами II–V гена CYP17.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: