Метаболізм стероїдних гормонів
А. Біосинтез стероїдних гормонів
Загальним попередником стероїдних гормонів є холестерин. Вуглецевий скелет холестерину включає 27 атомів вуглецю і складається з 4 конденсованих кілець. Четверте кільце має довгу бічну ланцюг. Існує загальноприйнята система найменування циклів і нумерації вуглецевих атомів в молекулах стероїдів (див. Рис. 61).
Холестерин, необхідний для синтезу стероїдних гормонів, надходить з різних джерел в гормонсінтезірующіе клітини залоз а складі ліпопротеїнів низької щільності (ЛПНЩ) (див. С. 272) або синтезується в клітинах з ацетил-СоА (див. С. 174). Надлишок холестерину відкладається в ліпідних краплях у вигляді ефірів жирних кислот. Запасний холестерин знову швидко мобілізується за рахунок гідролізу.
Ферментативні реакції. Окремі стадії біосинтезу стероїдних гормонів катализируются високоспеціфічнимі ферментами. Ферментативні реакції підрозділяються на наступні підтипи:
- гідроксилювання (див. С. 310). a, f, g, h, i, k, I, p
- дегидрирование. b, d, m
На схемі наведено біосинтез трьох стероїдів: холестерину (1), прогестерону (2) і ендростендіона (3; проміжного продукту біосинтезу тестостерону), в якому беруть участь ферменти зазначених типів ферментативних реакцій.
Шлях біосинтезу. Біосинтез кожного гормону складається з безлічі послідовних ферментативних реакцій. Як приклад розглянемо біосинтез прогестерону (А) см. Рис. 397). Біосинтез починається з розщеплення бічного ланцюга холестерину між С-20 і С-22 (а). Стероїдні з'єднання з укороченою бічній ланцюгом носить назву прегненолон. Наступні стадії, окислення гідроксигрупи при С-3 (b) і зрушення подвійного зв'язку від С-5 до С-4 (с) призводять до утворення прогестерону.
Наведені на схемі стероїди об'єднані в підгрупи по числу вуглецевих атомів. Холестерин і кальцитріол є С27 -стероідамі. З'єднання з укороченою на 6 атомів вуглецю бічним ланцюгом, прогестерон. кортизол і альдостерон. складають групу С21 -стероідов. В ході біосинтезу тестостерон повністю втрачає бічну ланцюг і тому його відносять до С19 -стероідам. При біосинтезі естрадіолу на стадії освіти ароматичного циклу втрачається ангулярного метильная група і, отже, естрадіол є С18 -стероідом.
В процесі біосинтезу кальцитриол піддається фотохімічної реакції розкриття кільця В. Тому його відносять до «секостероідам». Однак за своїми біохімічними властивостями він є типовим стероїдних гормоном.
Б. Інактивація стероїдних гормонів
Процес ферментативної інактивації стероїдних гормонів відбувається в печінці. Молекули стероїдних гормонів піддаються відновленню або гидроксилированию, а потім переводяться в кон'югати (див. С. 308). Відновлення йде по оксогрупу і подвійного зв'язку кільця А. Біосинтез кон'югатів полягає в освіті сірчанокислих ефірів або глікозилювання глюкуроновоюкислотою і призводить до водорозчинних сполук.
При інактивації стероїдних гормонів утворюються різноманітні похідні з істотно нижчою гормональної активністю. Слід зазначити, що організм ссавців позбавлена можливості руйнувати вуглецевий скелет молекул стероїдів.