مقاله بررسی بیوسنتز کلسترول در 29 صفحه ورد قابل ویرایش
کلسترول در سه مرحله از استیل کوآنزیم A سنتز می شود.
این استروئید سیالیت غشاء سلولی جانوران را تعدیل می کند. و پیش ساز هورمونهای استروئیدی مانند پروژسترون، تستوسترون. استرادیول وکورتیزول می باشد. تمامی 27 اتم کربن کلسترول در طی یک فرایند سنتزی سه مرحله ای از استیل COA مشتق می شوند.
1- مرحله اول سنتز ایزوپنتیل پیروفسفات می باشد . این ماده یک واحد فعال شده ایزوپرن است که واحد ساختاری کلید ی کلسترول به شمار می آید.
2- مرحله دوم متراکم شدن شش مولکول ایزوپنتیل پیرو فسفات اسکوالن می باشد.
3- در مرحله سوم، اسکوالن در اثر واکنشی شگفت آور به صورت حلقه ای در می آید ودر ادامه محصول چهارحلقه ای به کلسترول تبدیل می شود.
سنتز موالونات، که به صورت ایزوپنتینیل پیرو فسفات فعال می شود ، سنتز کلسترول را شروع می کند.
اولین مرحله سنتز کلسترول تشکیل ایزوپنتیل پیرو فسفات از استیل COA می باشد این دسته واکنش ها که در سیتوزول اتفاق می افتد با تشکیل 3- هیدروکسی 3- متیل گلوتاریل COA (HMG COA) از استیل COA و استواستیل COA کوآ آغاز می شود. این حد وسط جهت سنتز کلسترول به موالونات احیا می شود.
سرنوشت 3- هیدروکسی- 3- متیل گلوتاریل CoA کوآ. در سیتوزول HMG-CoA به موالونات تبدیل می گردد. در میتوکندری به استیل CoA و استواستات تبدیل می شود.
سنتز موالونات مرحله محدود کننده در تشکیل کلسترول است . آنزیمی که این مرحله برگشت نا پذیر را کاتالیز می کند،3- هیدروکسی3- متیل گلوتاریل کوآردو کتاز(COA-HMG ردوکتاز) نام دارد. همانطور که مورد بحث قرار خواهد گرفت این آنزیم یک جایگاه کنترلی مهم در بیوسنتز کلسترول است.
3-Hydroxy–3-methyl glutaryl COA+2NADPH+2H+mevalonate+2NADP++COA
HGA- CoA ردوکتاز یک پروتئین سرتاسری در شبکه آندوپلاسمی است.
موالونات در سه واکنش متوالی که نیاز به ATP دارد به 3- ایزو پنتینیل پیروفسفات تبدیل می شود. دکربوکسیله شدن موالونات، ایزو پنتینیل پیرو فسفات را تولید می کند. این مولکول یک واحد فعال شده ایزوپرنی است که واحد ساختاری بسیاری از زیست مولکولهای مهم در تما م فرمانروهای حیات می باشد.
تنظیم پیچیده بیوسنتز کلسترول در چند سطح انجام میگیرد
کلسترول میتواند از رژیم غذایی به دست آید یا از نو سنتز شود. یک فرد بالغ در رژیم غذایی با کلسترول پایین روزانه حدود 800 میلی گرم کلسترول سنتز میکند. کبد جایگاه اصلی سنتز کلسترول در پستانداران است. اگرچه روده نیز مقدارهای قابل توجهی کلسترول تشکیل میدهد. سرعت تشکیل کلسترول بوسیله این دو اندام بسیار حساس به سطح کلسترول سلولی است. این تنظیم پس نورد عمدتاً با واسطه تغییراتی در مقدار و فعالیت 3- هیدروکسی-3- متیل گلوتاریل CoA ردوکتاز صورت میگیرد. این آنزیم تشکیل موالونات، مرحله محدود کننده در بیوسنتز کلسترول، را کاتالیز میکند.
HMG- CoA ردوکتاز از چند طریق کنترل میشود:
1- سرعت سنتز mRNAی ردوکتاز به وسیله پروتئین متصل شونده به عناصر کنترلی استرول (SREBP) تنظیم میشود. این عامل رونوشت برداری به ترادفی کوتاه از DNA اتصال می یابد که عنصر تنظیمی استرول (SRE) نام دارد و در سمت َ5 ژن ردوکتاز قرار دارد. در حالت غیر فعال SREBP به غشا آندوپلاسمی یا غشا هسته ای قلاب میشود. هنگامی که سطح کلسترول پایین میآید دمین انتهای آمین بوسیله دو برش پروتئولیتیک ویژه از اتصال به غشا آزاد می گردد. جهت افزایش رونوشت برداری پروتئین آزاد شده به هسته مهاجرت میکند و به SRE ژن HMG-CoA ردوکتاز و ژنهای دیگر در مسیر بیوسنتز کلسترول اتصال می یابد.
هنگامی که سطح کلسترول افزایش یابد آزاد شدن پروتئولیتیک SREBP متوقف میشود و SREBP درون هسته به سرعت تجزیه می گردد. این دو رویداد، رونوشت برداری ژنهای مسیر بیوسنتزی کلسترول را متوقف میکنند.
لاتوسترول 5- دساتوراز
لاتوسترول 5- دساتوراز تبدیل لاتوسترول به 7 دهیدروکسی کلسترول را در مرحله پایانی سنتز کلسترول کاتالیز میکند. نقص های مادرزادی سنتز کلسترول اساس یک گروه سندروم های بدشکلی انسان شامل سندروم (SLOS) ، دسموسترولوزیز، سندروم CDPX2 , CHILD و لاتوسترولوزیز میباشد.
ماژن لاتوسترول 5-دساتوراز (SC5d) را به منظور تحقق بخشیدن به یافته هایمان از فرایندهای پاتوفیزیولوژیکی تحت این نارسایی ها و برای به دست آوردن بصیرت نسبت به این نارسایی ها تخریب می کنیم.
بچه های SC5d-1 مرده به دنیا آمدند، لاتوسترول بالا دارند و سطح کلسترولشان کم است . عیب SC5d-/- یافت شده سازگار با پیامهای جوجه تیغی آسیب دیده میباشد و به نظر می رسد که نتیجه کاهش کلسترول نسبت به افزایش لاتوسترول میباشد. بیماری که در ابتدا به عنوان SLOS غیرطبیعی با mucolipidosis وجود داشت با تجزیه مولکولی و بیوشیمیایی به عنوان لاتوسترولوزیز نشان داد. ما یک جهش هموزیگوت از
SC5D در این بیماران تعریف کردیم. یک جنبه واحد از فنوتیپ لاتوسترولوزیز ترکیبی از سندروم بد شکلی و نقص ذخیره درون سلولی میباشد.
چنانچه نشان داده شد نقوص مادرزادی سنتز کلسترول باعث تعدادی سندرومهای بدشکلی در انسان میشود به عنوان مثال سندروم SLOS به علت نقص فعالیت آنزیم -B3 هیدروکسی استرول ردوکتاز میباشد. دیگر سندرومهای بدشکلی به علت نقص سنتز کلسترول شامل دسموسترولوزیز (نقص در 3 هیدروکسی استرول و ایزومراز)، دیسپلازی اسکلتی گرینبرگ (نقص در 3 هیدروکسی استرول و ایزومراز و 3 هیدروکسی استرول دهیدروژناز). اگرچه نقص مولکولی گزارش نشده است، فعالیت لانوسترول 14- دی متیلاز آسیب دیده مرتبط با بعضی موارد از سندرم Antley- Bixler میباشد.
مقاله بیوسنتز کلسترول
قسمتی از متن:
هیستوپاتولوژیکی تجمع موکوپلی ساکاریدها و موکولیپیدها را در ماکروفاژهای بافت نشان داده و همچنین سلول های کوپفر کبد و سلولهای بدون نورون سیستم عصبی مرکزی. در مقایسه با سلول شاهد تجزیه gas chromatography / mass spectrometry از استرول در مورد فیبروبلاستهای بیمار که در محیط با کمبود کلسترول رشد داده شد، حضور یک پیک استرول افزایشی نشان داده شد و زمان بازداری این پیک با استفاده از لاتوسترول استاندارد مشخص شد. طیف جرمی این پیک به وسیله لاتوسترول استاندارد مشخص شد و طیف ها برای لاتوسترول منتشر شد. سازگار با نقص فعالیت SC5D ، فیبروبلاستهای بیمار، لاتوسترول را تجمع دادند وقتی که در محیط با کمبود کلسترول رشد یافتند. پس از 6 روز در محیط کشت، لاتوسترول محاسبه شد و کل استرول های فیبروبلاستهای موتان بود در مقایسه با در فیبروبلاستهای شاهد برای پایداری نقص فعالیت آنزیمی SC5D در فیبروبلاستهای بیمار که به علت موتاسیون ژن SC5D می باشد، رونویسی از فیبروبلاستهای بیمار بوسیله RT- PCR تکثیر یافت و توالی یابی شد. یک موتاسیون منفرد 137 A > C (Y 46S) مشخص شد. این موتاسیون منفرد بوسیله توالی ژنومی تایید شد. هر یک از والدین این زاده موتان برای این جهش هتروزیگوت بودند. رابطه خویشاوندی بین والدین وجود ندارد. با این وجود هر یک از والدین فرانسوی و کانادایی هستند. الل 137 A > C در 116 کروموزوم نرمال آشکار نشد و موقعیت Y46 در یک aaی حفاظت شده در اولین اگزون کد شده قرار دارد. ژن SC5D روی کروموزوم 11 قرار دارد.
- لاتواسترولوزیز............................................................................................... 16