Biosyntéza steroidov a steroidných hormónov. Špecifickosť steroidných hormónov

Steroidné hormóny nadobličiek sa tvoria z cholesterolu, ktorý pochádza hlavne z krvi, ale v malých množstvách sa syntetizuje in situ z acetyl CoA prostredníctvom medziproduktu tvorby mevalonátu a skvalénu. Významná časť cholesterolu podlieha esterifikácii v nadobličkách a akumuluje sa v cytoplazme v lipidových kvapôčkach. Pri stimulácii nadobličiek ACTH (alebo cAMP) sa aktivuje esteráza a vzniknutý voľný cholesterol sa transportuje do mitochondrií, kde ho enzým cytochróm P-450, ktorý štiepi bočný reťazec, premení na pregnenolón. Štiepenie bočného reťazca zahŕňa dve hydroxylačné reakcie: najprv na C-22, potom na C-20; následné štiepenie bočnej väzby (odstránenie 6-uhlíkového fragmentu izokaproaldehydu) vedie k vytvoreniu 21-uhlíkového steroidu (obr. 48.2). ACTH-dependentný proteín môže viazať a aktivovať cholesterol alebo P-450. Aminoglutetymid je silný inhibítor biosyntézy steroidov.

U cicavcov sú všetky steroidné hormóny syntetizované z cholesterolu prostredníctvom intermediárnej tvorby pregnenolónu v priebehu postupných reakcií, ktoré sa vyskytujú v mitochondriách alebo endoplazmatickom retikule nadobličkových buniek. Dôležitá úloha hydroxylázy hrajú úlohu v steroidogenéze, katalyzujú reakcie zahŕňajúce molekulárny kyslík a NADPH; v určitých štádiách procesu sa zúčastňujú dehydrogenázy, izomeráza a lyáza. Pokiaľ ide o steroidogenézu, bunky vykazujú určitú špecifickosť. β-hydroxyláza a β-hydroxysteroiddehydrogenáza, enzýmy potrebné na syntézu aldosterónu, sú teda prítomné len v bunkách glomerulárnej zóny, a teda iba oni produkujú tento mineralokortikoid. Na obr. 48.3 schematicky znázorňuje cesty syntézy troch hlavných tried nadobličkových steroidov. Názvy enzýmov sú uzavreté v rámčekoch, transformácie v každom štádiu sú farebne zvýraznené.

Syntéza mineralokortikoidov

Syntéza aldosterónu prebieha pozdĺž mineralokortikoidnej špecifickej dráhy a je lokalizovaná v glomerulárnej zóne nadobličiek. Premena pregnenolónu na progesterón nastáva v dôsledku pôsobenia dvoch enzýmov hladkého endoplazmatického retikula – 3p-hydroxysteroid dehydrogenázy (3p-OH-SD) a D5-4 izomerázy. Ďalej progesterón podlieha hydroxylácii podľa polohy a vytvára -deoxykortikosherón (DOC), čo je aktívny mineralokortikoid (zadržiava Na +). Nasledujúca hydroxylácia (na C-11) vedie k tvorbe kortikosterónu, ktorý má glukokortikoidnú aktivitu a v malej miere mineralokortikoid (menej ako 5 % aktivity aldosterónu). U niektorých druhov (ako sú hlodavce) je kortikosteroid najúčinnejším glukokortikoidným hormónom. Hydroxylácia je nevyhnutná pre prejav gluko- a mineralokortikoidnej aktivity, ale prítomnosť hydroxylovej skupiny na C-17 vedie vo väčšine prípadov k tomu, že steroid

Ryža. 48,2. Štiepenie bočného reťazca cholesterolu a základných štruktúr steroidné hormóny.

má väčšiu glukokortikoidnú aktivitu a v menšej miere mineralokortikoid. V glomerulárnej zóne chýba enzým -hydroxyláza hladkého endoplazmatického retikula, je tu však mitochondriálna 18-hydroxyláza. Pôsobením tohto posledného fermengu sa kortikosterón mení na 18-hydroxykortikosterón, z ktorého ďalej vzniká aldosterón – oxidáciou alkoholovej skupiny na C-18 na aldehyd. Jedinečný súbor enzýmov v zóne kchubochkovy a špecifická povaha jej regulácie (pozri nižšie) umožnili mnohým vedcom považovať nadobličky nielen za dve. Endokrinné žľazy, ale aj kôra nadobličiek – ako dva prakticky odlišné orgány.

Syntéza glukokortikoidov

Na syntézu kortizolu sú potrebné tri hydroxylázy pôsobiace postupne na pozície Prvé dve reakcie sú veľmi rýchle, zatiaľ čo hydroxylácia at je relatívne pomalá. Ak najskôr dôjde k hydroxylácii, potom to vytvára prekážku pre pôsobenie β-hydroxylázy a syntéza steroidov smeruje po mineralokortikoidnej dráhe (tvorba aldosterónu alebo kortikosterónu v závislosti od typu bunky). -Hydroxyláza je enzým hladkého endoplazmatického retikula, pôsobiaci buď na progesterón, alebo (častejšie) na pregnenolón. Reakčný produkt, β-hydroxyprogesterón, sa ďalej hydroxyluje za vzniku β-deoxy-kortizolu. Hydroxylácia posledného z nich produkuje kortizol, najsilnejší z prirodzených glukokortikoidných hormónov u ľudí. -Hydroxyláza je enzým hladkého endoplazmatického retikula a -hydroxyláza je mitochondriálny enzým. Z toho vyplýva, že počas steroidogenézy v bunkách glomerulárnej a fascikulárnej zóny dochádza k kyvadlovému pohybu substrátov: k ich vstupu do mitochondrií a výstupu z mitochondrií (obr. 48.4).

Syntéza androgénov

Hlavným androgénom, alebo presnejšie androgénnym prekurzorom produkovaným kôrou nadobličiek, je degadroepiandrosterón (DEA). Väčšina 17-hydroxypregnenolónu je zameraná na syntézu glukokortikoidov, ale malá časť z nich podlieha oxidácii so štiepením dvojuhlíkového bočného reťazca pôsobením 17,20-lyázy. Tento enzým sa nachádza v nadobličkách a pohlavných žľazách; len 17α-hydroxy zlúčeniny slúžia ako jeho substrát. Produkcia androgénov sa výrazne zvyšuje, ak je biosyntéza glukokortikoidov narušená nedostatkom jednej z hydroxyláz (pozri nižšie, adrenogenitálny syndróm). Väčšina z

(pozri sken)

Ryža. 48,3. Sekvencie reakcií poskytujúcich syntézu troch hlavných tried steroidných hormónov. Zapojené enzýmy sú orámované; zmeny, ktoré sa vyskytli v každej fáze, sú zvýraznené farebne. (Mierne upravené a reprodukované so súhlasom Hardinga B. W. Strana 1135 v Endocrinology v. 2, Debroot L. Y., Grune a Stratton. 1979.)

Ryža. 48,4. Intracelulárna lokalizácia postupných štádií biosyntézy lukortikoidov. Počas steroidogenézy v bunkách nadobličiek dochádza k kyvadlovému pohybu prekurzorov hormónov medzi mitochondriami a endoplazmatickým retikulom. Zapojené enzýmy: 1) C20_22-lyáza, 2) 3 (3 i hydroxysteroid dehydrogenáza a D54-izomeráza, 3) 17α-hydroxyláza, 4) 21-hydroxyláza, 5) 11P-hydroxyláza. (Mierne upravené a reprodukované so súhlasom Hardind B.W. Strana 1135 v Endocrinology v. 2, Debroot L. Y. Crune a Stratton, 1979.)

DEA sa rýchlo modifikuje pridaním sulfátu, pričom asi polovica DEA sa sulfátuje v nadobličkách a zvyšok v pečeni. Sulfátovaný DEA je biologicky neaktívny, ale odstránenie sulfátovej skupiny obnovuje aktivitu. DEA je v podstate prohormón, pretože pôsobením ZR-OH-SD a D5-4 izomerázy sa tento slabý androgén premieňa na aktívnejší androstendión. V malom množstve sa androstendión tvorí v nadobličkách a pri pôsobení lyázy na β-hydroxyprogesterón. Obnova androstendiónu v polohe C-17 vedie k tvorbe testosterónu - najsilnejšieho adrenálneho androgénu. Podľa tohto mechanizmu sa však v nadobličkách syntetizuje len malé množstvo testosterónu a v podstate táto premena prebieha v iných tkanivách.

Od venózna krv z nadobličiek možno v malých množstvách izolovať aj iné steroidy, vrátane β-deoxykortikosterónu, progesterónu, pregnenolónu, β-hydroxyprogesterónu a veľmi malého množstva estradiolu, ktorý vzniká aromatizáciou testosterónu. Produkcia týchto hormónov nadobličkami je taká nízka, že na pozadí produkcie iných žliaz nehrá významnú úlohu.

Proteínové hormóny. Výskumné údaje o syntéze proteínových a menších polypeptidových hormónov (menej ako 100 aminokyselinových zvyškov v reťazci) získané v posledných rokoch ukázali, že tento proces zahŕňa syntézu prekurzorov, ktoré sú väčšie ako nakoniec vylučované molekuly a premieňajú sa na konečné bunkové produkty štiepením pri translokácii.prúdia v špecializovaných subcelulárnych organelách sekrečných buniek.

Steroidné hormóny. Biosyntéza steroidných hormónov zahŕňa komplexnú sekvenciu enzýmovo riadených krokov. Najbližším chemickým prekurzorom steroidov nadobličiek je cholesterol, ktorý bunky kôry nadobličiek nielen absorbujú z krvi, ale tvorí sa aj vo vnútri týchto buniek.

Cholesterol, či už absorbovaný z krvi alebo syntetizovaný v kôre nadobličiek, sa hromadí v kvapôčkach cytoplazmatických lipidov. Potom sa v mitochondriách cholesterol premení na pregnenolón tak, že sa najprv vytvorí 20-hydroxycholesterol, potom 20, 22-dioxycholesterol a nakoniec sa štiepi reťazec medzi 20. a 22. atómom uhlíka za vzniku pregnenolónu. Predpokladá sa, že premena cholesterolu na pregnenolón je rýchlostným limitujúcim krokom v biosyntéze steroidných hormónov a že tento krok je riadený stimulantmi nadobličiek: ACTH, draslíkom a angiotenzínom II. Pri absencii stimulantov nadobličky produkujú veľmi málo pregnenolónových a steroidných hormónov.

Pregnenolón sa premieňa na gluko-, mineralokortikoidy a pohlavné hormóny tromi rôznymi enzymatickými reakciami.

Glukokortikoidy. Hlavná dráha pozorovaná v zóne lúča zahŕňa dehydrogenáciu 3'-hydroxylovej skupiny pregnenolónu za vzniku preg-5-én-3,20-diónu, ktorý potom podlieha izomerizácii na progesterón. V dôsledku série hydroxylácií sa progesterón konvertuje na 17-hydroxyprogesterón vplyvom 17-hydroxylázového systému a potom na 17,21-dioxyprogesterón (17a-hydroxydeoxykortikosterón, 11-deoxykortizol, zlúčenina 5) a nakoniec na kortizol v priebehu 11-hydroxylácie (zlúčenina P).

U potkanov je hlavným kortikosteroidom syntetizovaným v kôre nadobličiek kortikosterón; malé množstvo kortikosterónu sa tvorí aj v kôre nadobličiek človeka. Cesta syntézy kortikosterónu je identická s dráhou kortizolu, s výnimkou absencie kroku 17'-hydroxylácie.

Mineralokortikoidy. Aldosterón sa tvorí z pregnenolónu v bunkách glomerulárnej zóny. Obsahuje 17-hydroxylázy, a preto nemá schopnosť syntetizovať kortizol. Namiesto toho vzniká kortikosterón, ktorého časť sa pôsobením 18-hydroxylázy mení na 18-hydroxykortikosterón a následne pôsobením 18-oxysteroiddehydrogenázy na aldosterón. Pretože 18-oxysteroid dehydrogenáza sa nachádza iba v glomerulárnej zóne, predpokladá sa, že syntéza aldosterónu je obmedzená na túto zónu.

Pohlavné hormóny. Hoci hlavnými fyziologicky významnými steroidnými hormónmi produkovanými kôrou nadobličiek sú kortizol a aldosterón, táto žľaza produkuje aj malé množstvá androgénov (mužské pohlavné hormóny) a estrogény (ženské pohlavné hormóny). 17,20-desmoláza premieňa 17-hydroxyprognenolón na dehydroepiandrosterón a 17-hydroxyprogesterón na dehydroepiandrosterón a 1) 4-androsténdiol sú slabé androgény (mužské pohlavné hormóny). Malé množstvá týchto androgénov sa premieňajú na androsg-4-én-3,17-dión a testosterón. S najväčšou pravdepodobnosťou sa malé množstvá estrogénu 17-estradiolu tvoria aj z testosterónu.

Hormóny štítnej žľazy. Hlavnými látkami používanými pri syntéze hormónov štítnej žľazy sú jód a tyrozín. Štítna žľaza sa vyznačuje vysoko účinným mechanizmom zachytávania jódu z krvi a v

Ako zdroj tyrozínu syntetizuje a využíva veľký glykoproteín tyreoglobulín.

Ak sa tyrozín nachádza v tele vo veľkom množstve a pochádza z potravy aj z rozpadajúcich sa endogénnych bielkovín, potom je jód prítomný len v obmedzenom množstve a pochádza len z potravy. V čreve sa pri trávení potravy jód odštiepi, absorbuje vo forme jodidu a v tejto forme vo voľnom (neviazanom) stave cirkuluje v krvi.

Jodid, zachytený z krvi štítnymi (folikulárnymi) bunkami, a tyreoglobulín syntetizovaný v týchto bunkách, sú vylučované (endocytózou) do extracelulárneho priestoru vo vnútri žľazy, nazývaného folikulárny lumen alebo koloidný priestor obklopený folikulárnymi bunkami. Ale jodid sa nespája s aminokyselinami. V lúmene folikulu alebo (pravdepodobnejšie) na apikálnom povrchu buniek privrátených k lúmenu sa jodid pod vplyvom peroxidázy, cytochrómoxidázy a flavínového enzýmu oxiduje na atómový jód a iné oxidované produkty a je kovalentne viazaný fenolovými kruhmi tyrozínové zvyšky obsiahnuté v tyreoglobulínovom hlavnom reťazci polypeptidu. Oxidácia jódu môže prebiehať aj neenzymatickým spôsobom za prítomnosti iónov medi a železa a tyrozínu, ktorý neskôr prijíma elementárny jód. Väzba jódu na fenolický kruh sa vyskytuje iba v 3. polohe, alebo v oboch v 3. a 5. polohe, v dôsledku čoho vzniká monojódtyrozín (MIT) a dijódtyrozín (DIT). Tento proces jodizácie tyrozínových zvyškov tyreoglobulínu je známy ako organizačný krok v biosyntéze hormónov štítnej žľazy. Pomer monojódtyrozínu a dijódtyrozínu v štítnej žľaze je 1: 3 alebo 2: 3. Jodácia tyrozínu nevyžaduje prítomnosť neporušenej bunkovej štruktúry žľazy a môže sa vyskytnúť v acelulárnych preparátoch žľazy pomocou enzýmu tyrozínjodinázy obsahujúcej meď. Enzým je lokalizovaný v mitochondriách a mikrozómoch.

Je potrebné poznamenať, že iba 1/3 absorbovaného jódu sa používa na syntézu tyrozínu a 2/3 sa vylúčia močom.

Ďalšou fázou je kondenzácia jódtyrozínov s tvorbou jódtyronínov. Zatiaľ čo stále zostávajú v štruktúre tyreoglobulínu, molekuly MIT a DIT (MIT + DIT) kondenzujú za vzniku trijódtyronínu (T 3) a podobne dve molekuly DIT (DIT + DIT) kondenzujú za vzniku molekuly L-tyroxínu (T 4). . V tejto forme, t.j. spojené s tyreoglobulínom, jódtyroníny, ako aj nekondenzované jódtyrozíny, sú uložené vo folikule štítnej žľazy. Tento komplex jódovaného tyreoglobulínu sa často označuje ako koloid. Tyreoglobulín teda tvorí 10 % vlhkej hmoty štítna žľaza, slúži ako nosný proteín alebo prekurzor hromadiacich sa hormónov. Pomer tyroxínu a trijódtyronínu je 7:1.

Tyroxín sa teda normálne produkuje v oveľa väčších množstvách ako trijódtyronín. Ten má však vyššiu špecifickú aktivitu ako T4 (prekračuje ju 5-10 krát, pokiaľ ide o jeho účinok na metabolizmus). Produkcia T3 je zvýšená v podmienkach stredného nedostatku alebo obmedzení zásobovania štítnej žľazy jódom. Sekrécia hormónov štítnej žľazy - proces, ktorý sa vyskytuje v reakcii na metabolické požiadavky a je sprostredkovaný pôsobením hormónu stimulujúceho štítnu žľazu (TSH) na bunky štítnej žľazy - zahŕňa uvoľňovanie hormónov z tyreoglobulínu. Tento proces prebieha v apikálnej membráne absorpciou koloidu obsahujúceho tyreoglobulín (proces známy ako endocytóza).

V bunke sa potom vplyvom proteáz hydrolyzuje tyreoglobulín a takto uvoľnené hormóny štítnej žľazy sa uvoľňujú do cirkulujúcej krvi.

Ak zhrnieme vyššie uvedené, proces biosyntézy a sekrécie hormónov štítnej žľazy možno rozdeliť do nasledujúcich etáp: 1 - biosyntéza tyreoglobulínu, 2 - zachytávanie jodidu, 3 - organizácia jodidu, 4 - kondenzácia, 5 - absorpcia bunkami a proteolýza koloidu, 6 - sekrécie.

Biosyntéza tyroxínu a trijódtyrozínu sa urýchľuje pod vplyvom hormónu hypofýzy stimulujúceho štítnu žľazu. Ten istý hormón aktivuje proteolýzu tyreoglobulínu a tok hormónov štítnej žľazy do krvi. Rovnakým smerom pôsobí excitácia centrálneho nervového systému.

V krvi sa 90 – 95 % tyroxínu a v menšej miere aj T 3 reverzibilne viaže na sérové ​​proteíny, najmä na 1- a -2-globulíny. Preto koncentrácia jódu viazaného na bielkoviny v krvi (PSI) odráža množstvo jódovaných hormónov štítnej žľazy vstupujúcich do obehu a umožňuje objektívne posúdiť stupeň funkčnej aktivity štítnej žľazy.

Tyroxín a trijódtyronín naviazaný na bielkoviny cirkulujú v krvi ako transportná forma hormónov štítnej žľazy. V bunkách efektorových orgánov a tkanív však jódtyroníny podliehajú deaminácii, dekarboxylácii a dejodácii. V dôsledku deaminácie z T4 a T3 sa získajú kyseliny tetrajódtyreopropiónová a tetrajódtyreooctová (a tiež trijódtyreopropiónová a trijódtyreooctová).

Produkty rozpadu jódtyronínov sú úplne inaktivované a zničené v pečeni. Odštiepený jód so žlčou vstupuje do čreva, odtiaľ je opäť absorbovaný do krvi a znovu využitý štítnou žľazou na biosyntézu nových množstiev hormónov štítnej žľazy. Vďaka reutilizácii je strata jódu vo výkaloch a moči obmedzená len na 10 %. Význam pečene a čriev pri reutilizácii jódu objasňuje, prečo pretrvávajúce poruchy činnosti tráviaceho traktu môžu viesť k stavu relatívneho nedostatku jódu v organizme a ukázať sa ako jedna z etiologických príčin sporadickej strumy .

Katecholamíny. Katecholamíny sú dihydroxylované fenolové amíny a zahŕňajú dopamín, epinefrín a norepinefrín. Tieto zlúčeniny sa vyrábajú iba v nervové tkanivo a v tkanivách odvodených z nervového reťazca, ako je dreň nadobličiek a orgány Zuckerkandl. Norepinefrín sa nachádza hlavne v sympatických neurónoch periférneho a centrálneho nervového systému a pôsobí lokálne ako neurotransmiter na efektorové bunky hladkých svalov krvných ciev, mozgu a pečene. Adrenalín je produkovaný najmä dreňom nadobličiek, odkiaľ sa dostáva do krvného obehu a pôsobí ako hormón na vzdialené cieľové orgány. Dopamín má dve funkcie: slúži ako biosyntetický prekurzor pre epinefrín a noradrenalín a pôsobí ako lokálny neurotransmiter v určitých oblastiach mozgu, ktoré sa podieľajú na regulácii motorických funkcií.

Primárnym substrátom pre ich biosyntézu je aminokyselina tyrozín. Na rozdiel od toho, čo sa pozoruje pri biosyntéze hormónov štítnej žľazy, keď je tyrozín, ktorý je tiež biosyntetickým prekurzorom, kovalentne viazaný peptidovou väzbou na veľký proteín (tyreoglobulín), pri syntéze katecholamínov sa tyrozín používa vo forme voľnej aminokyseliny. Tyrozín sa do tela dostáva hlavne z jedlo ale vzniká do určitej miery aj v pečeni hydroxyláciou esenciálnej aminokyseliny fenylalanínu.

Stupeň limitujúci rýchlosť syntézy katecholamínov je premena tyrozínu na DOPA pôsobením tyrozínhydroxylázy. DOPA podlieha dekarboxylácii (enzým - dekarboxyláza) za vzniku dopamínu. Dopamín je aktívne transportovaný mechanizmom závislým od ATP do cytoplazmatických vezikúl alebo granúl obsahujúcich enzým dopamínhydroxylázu. Vo vnútri granúl sa hydroxyláciou dopamín premieňa na norepinefrín, ktorý sa vplyvom fenyletanolamín-M-metyltransferázy drene nadobličiek mení na adrenalín.

Sekrécia prebieha exocytózou.

Všeobecne povedané, endokrinné žľazy vylučujú hormóny vo forme, ktorá je aktívna v cieľových tkanivách. V niektorých prípadoch však jeho metabolické premeny v periférnom tkanive vedú ku konečnej tvorbe aktívnej formy hormónu. Napríklad testosterón, hlavný produkt semenníkov, sa v periférnych tkanivách premieňa na dihydrotestosterón. Je to tento steroid, ktorý určuje mnohé (ale nie všetky) androgénne účinky. Hlavným aktívnym hormónom štítnej žľazy je však trijódtyronín štítnej žľazy produkuje ho len určité množstvo, ale hlavné množstvo hormónu vzniká v dôsledku monodejodácie tyroxínu na trijódtyronín v periférnych tkanivách.

V mnohých prípadoch je určitá časť hormónov cirkulujúcich v krvi spojená s plazmatickými proteínmi. Špecifické proteíny, ktoré viažu inzulín, tyroxín, rastový hormón, progesterón, hydrokortizón, kortikosterón a ďalšie hormóny v krvnej plazme, sú dobre študované. Hormóny a proteíny sú spojené nekovalentnou väzbou s relatívne nízkou energiou, takže tieto komplexy sa ľahko ničia a uvoľňujú hormóny. Komplexovanie hormónov s proteínmi:

1) umožňuje udržať časť hormónu v neaktívnej forme,

2) chráni hormóny pred chemickými a enzymatickými faktormi,

3) je jedným z prepravné formuláre hormón,

4) umožňuje rezervovať hormón.

Bežným prekurzorom steroidných hormónov je cholesterolu... Uhlíková kostra cholesterolu obsahuje 27 atómov uhlíka a skladá sa zo 4 kondenzovaných kruhov. Štvrtý prsteň má dlhú bočnú retiazku. existuje spoločný systém názvy cyklov a číslovanie atómov uhlíka v molekulách steroidov (pozri).

Cholesterol, potrebný na syntézu steroidných hormónov, prichádza z rôznych zdrojov do buniek žliaz syntetizujúcich hormóny ako súčasť lipoproteínov s nízkou hustotou (LDL) (pozri) alebo sa syntetizuje v bunkách z acetyl-CoA (pozri). Nadbytočný cholesterol sa ukladá v lipidových kvapkách ako estery mastné kyseliny... Rezervný cholesterol sa hydrolýzou opäť rýchlo mobilizuje.

Enzymatické reakcie... Jednotlivé štádiá biosyntézy steroidných hormónov sú katalyzované vysoko špecifickými enzýmami. Enzymatické reakcie sú rozdelené do nasledujúcich podtypov:

- hydroxylácia(pozri): a, f, g, h, i, k, I, str
- dehydrogenácii: b, d, m
- izomerizácia: c
- hydrogenácia: o
- rozdeliť: a, e, n
- aromatizácia: q.

Diagram znázorňuje biosyntézu troch steroidov: cholesterolu (1), progesterónu (2) a androstendiónu (3; medziprodukt biosyntézy testosterónu), na ktorej sa podieľajú enzýmy uvedených typov enzymatických reakcií.

Cesta biosyntézy... Biosyntéza každého hormónu pozostáva z mnohých sekvenčných enzymatických reakcií. Ako príklad zvážte biosyntézu progesterónu. Biosyntéza začína štiepením bočného reťazca cholesterolu medzi C-20 a C-22 (a). Steroidná zlúčenina so skráteným bočným reťazcom sa nazýva pregnenolón. Nasledujúce kroky, oxidácia hydroxyskupiny na C-3 (b) a posun dvojitej väzby z C-5 na C-4 (c), vedú k tvorbe progesterónu.

Steroidy zobrazené v diagrame sú zoskupené do podskupín podľa počtu atómov uhlíka. Cholesterol a kalcitriol sú C 27 - steroidy... zlúčeniny s bočným reťazcom skráteným o 6 atómov uhlíka, progesterón, kortizolu a aldosterón tvoria skupinu C 21 - steroidy... V priebehu biosyntézy testosterón úplne stráca bočný reťazec, a preto sa označuje ako C 19 - steroidy... V biosyntéze estradiol v štádiu tvorby aromatického kruhu sa uhlová metylová skupina stráca, a preto je estradiol C18- steroid.

V procese biosyntézy kalcitriol podlieha fotochemickej reakcii otvárania kruhu B. Preto sa označuje ako „ sekosteroidy". Pre svoje biochemické vlastnosti je však typickým steroidným hormónom.

Syntéza steroidných hormónov

Prepínač, ktorý je zodpovedný za syntézu steroidných hormónov, je bunkový regulátor cAMP. On a jej pridružený enzým (proteínkináza A) aktivujú syntézu steroidných hormónov. Tieto stimulujúce peptidové hormóny poslať signál do pohlavných žliaz (gonád) a nadobličiek, aby syntetizovali steroidné hormóny.

Všimnite si, že syntéza steroidných hormónov môže byť potlačená vysokou hladinou cholesterolu v krvi. Produkcia steroidov závisí od syntézy cholesterolu v mitochondriách buniek, ktoré produkujú steroidné hormóny. Spravidla sa to vyskytuje v kôre nadobličiek, bunkách semenníkov, folikuloch, corpus luteum vaječníkoch, ako aj v placente. Vysoký stupeň cholesterol, ako už bolo spomenuté, znižuje syntézu samotného cholesterolu.

Premena cholesterolu pod vplyvom steroidných hormónov spôsobuje obmedzené odbúravanie zvyškov cholesterolu, čo podporuje rast steroidného hormónu pregnenolón- „matka všetkých steroidných hormónov“, ako aj progesterónu, testosterónu (a iných androgénov), estrogénu, aldosterónu a kortizolu.