Báo cáo khoa học: The cytochrome P450scc system opens an alternate pathway of vitamin D3 metabolism

The cytochrome P450scc system opens an alternate pathway of vitamin D3 metabolism

Tên đề tài: The cytochrome P450scc system opens an alternate pathway of vitamin D3 metabolism

Tác giả: Andrzej Slominski, Igor Semak, Jordan Zjawiony, Jacobo Wortsman, Wei Li, Andre Szczesniewski, Robert C. Tuckey

Lĩnh vực: Hóa sinh, Y học

Nội dung tài liệu: Nghiên cứu này chỉ ra rằng hệ thống cytochrome P450scc (CYP11A1), dù trong hệ thống tái tạo hay trong ty thể tuyến thượng thận phân lập, có khả năng chuyển hóa vitamin D3. Các sản phẩm chính thu được từ phản ứng với enzyme tái tạo bao gồm 20-hydroxycholecalciferol và 20,22-dihydroxycholecalciferol. Dựa trên phân tích NMR và các đặc tính đã biết của P450scc, đề xuất rằng quá trình hydroxyl hóa vitamin D3 bởi P450scc diễn ra tuần tự và đặc hiệu về mặt không gian, bắt đầu bằng việc hình thành 20(S)-hydroxyvitamin D3. Enzyme P450scc không chuyển hóa 25-hydroxyvitamin D3, cho thấy sự biến đổi tại vị trí C25 đã bảo vệ nó khỏi tác động của P450scc. Ty thể tuyến thượng thận cũng chuyển hóa vitamin D3 tạo ra 10 dẫn xuất hydroxyl hóa. Sự ức chế bằng aminoglutethimide cho thấy ba sản phẩm chuyển hóa chính, không phải các sản phẩm khác, là kết quả của hoạt động P450scc. Điều này gợi ý rằng các enzyme không phải P450scc trong vỏ thượng thận cũng góp phần vào quá trình chuyển hóa vitamin D3. Kết quả cho thấy enzyme P450scc tinh khiết trong hệ thống tái tạo hoặc P450scc trong ty thể thượng thận có thể thêm một nhóm hydroxyl vào vitamin D3, với quá trình hydroxyl hóa tiếp theo được quan sát ở enzyme tái tạo nhưng không có ở ty thể thượng thận. Các sản phẩm chuyển hóa vitamin D3 khác phát sinh từ hoạt động của các enzyme khác trong ty thể thượng thận. Những phát hiện này dường như xác định các con đường chuyển hóa mới liên quan đến vitamin D3 cần được đặc tả thêm.

Mục lục chi tiết:

• Keywords
• Correspondence
• Abbreviations
• The cytochrome P450scc system opens an alternate pathway of vitamin D3 metabolism
• Fig. 1. Metabolism of vitamin D3 by purified bovine P450scc.
• Results and Discussion
• Fig. 2. NMR spectra of the vitamin D3 metabolite (P1) identified as 20(S)-hydroxyvitamin D3.
• Fig. 3. 1H NMR spectra of metabolite P3, identified as 20(R),22-dihydroxyvitamin D3.
• Fig. 4. Mass spectrometry of product P3.
• Fig. 5. Proposed sequence of P450scc catalyzed transformation of vitamin D3 and structures of the first two reaction products.
• Fig. 6. LC/MS and UV spectra of products of vitamin D3 metabolism by adrenal mitochondria.
• Fig. 7. Inhibition of vitamin D3 metabolism by DL-aminoglutethimide.
• Experimental procedures
• Side-chain modification of vitamin D3 by reconstituted cytochrome P450scc
• Side chain-modification of vitamin D3 by mitochondria isolated from the adrenal gland
• NMR
• MS analyses
• MS/MS and LC/MS/MS
• Acknowledgements
• References
• Fig. S1. NMR spectra of the vitamin D3 metabolite (P1) identified as 20S-hydroxyvitamin D3.
• Supplementary material