СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИТОХРОМА P450 7B1 ЧЕЛОВЕКА С АМИНОКИСЛОТНОЙ ЗАМЕНОЙ Phe470Ile

Диченко Я. В.; Гудный Е. С.; Усанов С. А.

СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИТОХРОМА P450 7B1 ЧЕЛОВЕКА С АМИНОКИСЛОТНОЙ ЗАМЕНОЙ Phe470Ile

Диченко Я. В., Гудный Е. С., Усанов С. А.

2018

https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-4-423-431

С целью изучения влияния аминокислотной замены Phe470Ile, коррелирующей с возникновением спастической параплегии типа 5, на пространственную структуру цитохрома P450 7B1 человека построены компьютерные модели данного фермента и его варианта с соответствующей мутацией. Установлено, что Phe470 не влияет напрямую на каталитические свойства фермента в силу того, что он локализован далеко от активного центра фермента. Однако расположение 470 остатка в высоко консервативной области белка свидетельствует о его важной роли в формировании корректной пространственной структуры исследуемой стероид 7α-гидроксилазы. В частности, аминокислотная замена Phe470Ile приводит к увеличению жесткости и, как следствие этого, стабильности пространственной структуры CYP7B1, что может являться причиной изменения профиля гидроксилазной активности фермента по отношению к нейростероидам.

Диченко Я. В., Гудный Е. С., Усанов С. А. СТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИТОХРОМА P450 7B1 ЧЕЛОВЕКА С АМИНОКИСЛОТНОЙ ЗАМЕНОЙ Phe470Ile. Доклады Национальной академии наук Беларуси. 2018;62(4):423-431. https://doi.org/10.29235/1561-8323-2018-62-4-423-431

Цитирование

Список литературы

1. CYP7B1: one cytochrome P450, two human genetic diseases, and multiple physiological functions / A. R. Stiles [et al.] // J. Biol. Chem. – 2009. – Vol. 284, N 42. – P. 28485–28489. https://doi.org/10.1074/jbc.r109.042168

2. Structure and functions of human oxysterol 7alpha-hydroxylase cDNAs and gene CYP7B1 / Z. Wu [et al.] // J. Lipid. Res. – 1999. – Vol. 40, N 12. – P. 2195–2203.

3. Cyp7b1 catalyses the 7alpha-hydroxylation of dehydroepiandrosterone and 25-hydroxycholesterol in rat prostate / C. Martin [et al.] // Biochem. J. – 2001. – Vol. 355, N 2. – P. 509–515. https://doi.org/10.1042/bj3550509

4. Cyp7b, a novel brain cytochrome P450, catalyzes the synthesis of neurosteroids 7alpha-hydroxy dehydroepiandrosterone and 7alpha-hydroxy pregnenolone / K. A. Rose [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 1997. – Vol. 94, N 10. – P. 4925–4930. https://doi.org/10.1073/pnas.94.10.4925

5. Immunohistochemical detection of the human cytochrome P4507B1: production of a monoclonal antibody after cDNA immunization / C. Trap [et al.] // J. Neuroimmunol. – 2005. – Vol. 159, N 1–2. – P. 41–47. https://doi.org/10.1016/j.jneuroim.2004.09.019

6. An endocrine pathway in the prostate, ERbeta, AR, 5alpha-androstane-3beta,17beta-diol, and CYP7B1, regulates prostate growth / Z. Weihua [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. – 2002. – Vol. 99, N 21. – P. 13589–13594. https://doi. org/10.1073/pnas.162477299

7. Sequence alterations within CYP7B1 implicate defective cholesterol homeostasis in motor-neuron degeneration / M. K. Tsaousidou [et al.] // Am. J. Hum. Genet. – 2008. – Vol. 82, N 2. – P. 510–515. https://doi.org/10.1016/j.ajhg.2007.10.001

8. Identification of a new inborn error in bile acid synthesis: mutation of the oxysterol 7alpha-hydroxylase gene causes severe neonatal liver disease / K. D. Setchell [et al.] // J. Clin. Invest. – 1998. – Vol. 102, N 9. – P. 1690–1703. https://doi. org/10.1172/jci2962

9. Analysis of CYP7B1 in non-consanguineous cases of hereditary spastic paraplegia / R. Schule [et al.] // Neurogenetics. – 2009. – Vol. 10, N 2. – P. 97–104. https://doi.org/10.1007/s10048-008-0158-9

10. Dehydroepiandrosterone 7-hydroxylase CYP7B: predominant expression in primate hippocampus and reduced expression in Alzheimer’s disease / J. L. Yau [et al.] // Neuroscience. – 2003. – Vol. 121, N 2. – P. 307–314. https://doi.org/10.1016/ s0306-4522(03)00438-x

11. Regulation and expression of human CYP7B1 in prostate: overexpression of CYP7B1 during progression of prostatic adenocarcinoma / M. Olsson [et al.] // Prostate. – 2007. – Vol. 67, N 13. – P. 1439–1446. https://doi.org/10.1002/pros.20630

12. CYP7B expression and activity in fibroblast-like synoviocytes from patients with rheumatoid arthritis: regulation by proinflammatory cytokines / J. Dulos [et al.] // Arthritis Rheum. – 2005. – Vol. 52, N 3. – P. 770–778. https://doi.org/10.1002/ art.20950

13. Siam, A. Comparative modeling of 25-hydroxycholesterol-7alphahydroxylase (CYP7B1): ligand binding and analysis of hereditary spastic paraplegia type 5 CYP7B1 mutations / A. Siam, A. Brancale, C. Simons // J. Mol. Model. – 2011. – Vol. 18, N 2. – P. 441–453. https://doi.org/10.1007/s00894-011-1084-6

14. Structural and dynamic basis of human cytochrome P450 7B1: a survey of substrate selectivity and major active site access channels / Y. L. Cui [et al.] // Chemistry. – 2012. – Vol. 19, N 2. – P. 549–557. https://doi.org/10.1002/chem.201202627

15. Zhang, Y. I-TASSER server for protein 3D structure prediction / Y. Zhang // BMC Bioinformatics. – 2008. – Vol. 9, N 1. – P. 40. https://doi.org/10.1186/1471-2105-9-40

16. UCSF Chimera – a visualization system for exploratory research and analysis / E. F. Pettersen [et al.] // J. Comput. Chem. – 2004. – Vol. 25, N 13. – P. 1605–1612. https://doi.org/10.1002/jcc.20084

17. Human steroid and oxysterol 7α-hydroxylase CYP7B1: substrate specificity, azole binding and misfolding of clinically relevant mutants / A. V. Yantsevich [et al.] // FEBS J. – 2014. – Vol. 281, N 6. – P. 1700–1713. https://doi.org/10.1111/ febs.12733

18. Statistical analysis of the physical properties of the 20 naturally occurring amino acids / A. Kidera [et al.] // J. Prot. Chem. – 1985. – Vol. 4, N 1. – P. 23–55. https://doi.org/10.1007/bf01025492

Источник

Информация

Автор

Диченко Я. В. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси
Гудный Е. С. Белорусский государственный университет
Усанов С. А. Институт биоорганической химии Национальной академии наук Беларуси

Страницы

423-431

Год издания

2018

Ключевые слова

Коллекции

Доклады Национальной академии наук Беларуси