CYP2R1

CYP2R1
CYP2R1
Protein CYP2R1 PDB 2ojd.png
사용 가능한 구조물
PDB직교 검색: PDBe RCSB
식별자
별칭CYP2R1, 시토크롬 P450 패밀리 2 하위 패밀리 R 멤버 1
외부 IDOMIM: 608713 MGI: 2449771 호몰로진: 75210 GeneCard: CYP2R1
직교체
종인간마우스
엔트레스

120227

244209

앙상블

ENSG00000186104

ENSMUSG00000030670

유니프로트

Q6VVX0

Q6VVW9

RefSeq(mRNA)

NM_177382

RefSeq(단백질)

NP_796356

위치(UCSC)Chr 11: 14.88 – 14.89MbCr 7: 114.15 – 114.16Mb
PubMed 검색[3][4]
위키다타
인간 보기/편집마우스 보기/편집

CYP2R1은 비타민D 25-하이드록실라아제인 효소인 시토크롬 P450 2R1이다.[5][6]인간에서 그것은 11p15.2 염색체에 위치한 CYP2R1 유전자에 의해 암호화된다.[7]간에서 소포체성 망막으로 표현되는데, 여기서 25 히드로록시비타민 D의 형성을 촉진시켜 비타민 D의 활성화에 첫발을 내디딘다.[8]

비타민 D 25-하이드록실라아제 활성은 또한 몇몇 다른 시토크롬 P450 효소, 특히 미토콘드리아에서 발견되는 CYP27A1에 의해 소유된다.[8][9]

함수

CYP2R1에 의해 촉매된 콜리디폴로 콜리디폴의 전환.

CYP2R1은 효소의 사이토크롬 P450 슈퍼패밀리의 일원이다.[10]시토크롬 P450 단백질은 약물 대사 및 콜레스테롤, 스테로이드 및 기타 지질의 합성에 관련된 많은 반응을 촉진하는 단산소다.[10]

CYP2R1은 간 내소성 망막(마이크로솜 분율)에 존재한다.25-히드록실라아제 활성을 가지고 있어 셀레칼시페롤(비타민D3)을 비타민의 주요 순환 형태인 칼시페디올(25-히드록시비타민D3, 일명 칼시디올)으로 전환한다.[8][9]CYP2R1은 또한 식이 공급원에서 파생된 히드록시산 에르고칼시페롤(비타민 D2)을 25-히드록시비타민 D2(에르칼시디올)로 만들 것이다.[8]25(OH)D로 알려진 이 25수압식 비타민 D는 혈액 속의 비타민 D 결합 단백질과 강하게 결합되며 비타민 D의 주요 순환 형태다.이것들은 보통 사람의 비타민 D 상태를 결정하고 비타민 D 결핍을 확인하기 위해 측정된다.[11]

캘시페디올은 이후 비타민D 수용체(VDR)에 결합하고 비타민D의 생리학적 호르몬 작용 대부분을 매개하는 활성 형태의 비타민D인3 25-히드록시비타민 D3 1-알파-히드록실라아제의 작용에 의해 캘시트리올로 전환된다.[5]

임상적 유의성

비타민D, 특히 콜레칼시페롤의 25(OH)D(칼리페디올)로의 전환은 비타민D 호르몬 계통의 핵심 단계 중 하나이다.이 과정을 달성한 CYP2R1 효소 활성은 이전에는 구성적으로 표현되고 안정적인 것으로 생각되어 혈청 25(OH)D가 비타민 D 공급의 척도가 되었다.[9]

CYP2R1은 현재 규제되고 있는 것으로 알려져 있으며, CYP2R1의 표현과 활성도의 변화는 25(OH)D 순환에 영향을 미친다.[9]24시간 금식 후 비만, 제1형, 제2형 당뇨병에서[12] 낮은 수준의 CYP2R1 활동이 발견되어 덱사메타손과 같은 글루코코르티코이드에 의해 감소된다.[9]이러한 조건은 비타민 D를 다량 복용해도 호전되지 않을 수 있는 25(OH)D의 저혈액과 관련이 있는 것으로 알려져 있는데, 효소 활성도가 낮다고 설명할 수 있다.[9]

CYP2R1의 다형성 변화

CYP2R1 유전자의 다형성 변화는 다른 유전자 변이에 비해 개별 혈청 25(OH)D 농도에 가장 큰 영향을 미친다.[13]CYP2R1 유전자 L99P의 유전 돌연변이는 99번 코돈에서 류신 잔여물에 대한 프로라인을 대체하게 되며 효소 활성을 제거하고 비타민 D 의존성 구루병 타입 IB와 연관된다.또 다른 변종은 K242N인데, 위치 242의 리신이 아스파라긴으로 대체되는 형태는 비슷한 표현형을 나타낸다.[14]증상은 순환도가 낮은 25(OH)D와 고전적인 비타민D 결핍 증상이다.[5][15]

대화형 경로 지도

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alt=Vitamin D 합성 경로(보기/편집)]]
비타민 D 합성 경로(보기/편집)
  1. ^ 대화형 경로 맵은 WikiPathways에서 편집할 수 있다."VitaminDSynthesis_WP1531".

쥐 연구

모델 유기체는 CYP2R1 함수의 연구에 사용되어 왔다.생쥐는 Cyp2r1과 Cyp2r1과 Cyp27a1의 녹아웃으로 생성되었다.[16]Cyp2r1이라고tm1b(EUCOMM)Wtsi 불리는 조건부 녹아웃 마우스 라인이 생성되었고 동물들은 표준화된 표현식 화면을 거쳤다.[17][18]

참조

  1. ^ a b c GRCh38: 앙상블 릴리스 89: ENSG00000186104 - 앙상블, 2017년 5월
  2. ^ a b c GRCm38: 앙상블 릴리스 89: ENSMUSG000030670 - 앙상블, 2017년 5월
  3. ^ "Human PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  4. ^ "Mouse PubMed Reference:". National Center for Biotechnology Information, U.S. National Library of Medicine.
  5. ^ a b c Cheng JB, Motola DL, Mangelsdorf DJ, Russell DW (September 2003). "De-orphanization of cytochrome P450 2R1: a microsomal vitamin D 25-hydroxilase". J Biol Chem. 278 (39): 38084–93. doi:10.1074/jbc.M307028200. PMC 4450819. PMID 12867411.
  6. ^ Cheng JB, Levine MA, Bell NH, Mangelsdorf DJ, Russell DW (May 2004). "Genetic evidence that the human CYP2R1 enzyme is a key vitamin D 25-hydroxylase". Proc Natl Acad Sci U S A. 101 (20): 7711–5. Bibcode:2004PNAS..101.7711C. doi:10.1073/pnas.0402490101. PMC 419671. PMID 15128933.
  7. ^ "Entrez Gene: CYP2R1 cytochrome P450, family 2, subfamily R, polypeptide 1".
  8. ^ a b c d Bikle DD (March 2014). "Vitamin D metabolism, mechanism of action, and clinical applications". Chemistry & Biology. 21 (3): 319–29. doi:10.1016/j.chembiol.2013.12.016. PMC 3968073. PMID 24529992.
  9. ^ a b c d e f Bouillon R, Bikle D (November 2019). "Vitamin D Metabolism Revised: Fall of Dogmas". Journal of Bone and Mineral Research (Review). 34 (11): 1985–1992. doi:10.1002/jbmr.3884. PMID 31589774.
  10. ^ a b Nelson DR (Dec 2002). "Comparison of P450s from human and fugu: 420 million years of vertebrate P450 evolution". Arch Biochem Biophys. 409 (1): 18–24. doi:10.1016/S0003-9861(02)00553-2. PMID 12464240.
  11. ^ "Office of Dietary Supplements - Vitamin D". ods.od.nih.gov. 9 October 2020. Retrieved 7 March 2021.
  12. ^ Ramos-Lopez E, Brück P, Jansen T, et al. (2008). "CYP2R1 (vitamin D 25-hydroxylase) gene is associated with susceptibility to type 1 diabetes and vitamin D levels in Germans". Diabetes Metab. Res. Rev. 23 (8): 631–6. doi:10.1002/dmrr.719. PMID 17607662. S2CID 376070.
  13. ^ Manousaki D, Dudding T, Haworth S, Hsu YH, Liu CT, Medina-Gómez C, et al. (December 2018). "Low-Frequency Synonymous Coding Variation in CYP2R1 Has Large Effects on Vitamin D Levels and Risk of Multiple Sclerosis". American Journal of Human Genetics. 103 (6): 1053. doi:10.1016/j.ajhg.2018.11.010. PMC 6288274. PMID 30526863.
  14. ^ Thacher TD, Levine MA (October 2017). "CYP2R1 mutations causing vitamin D-deficiency rickets". J Steroid Biochem Mol Biol. 173: 333–336. doi:10.1016/j.jsbmb.2016.07.014. PMID 27473561. S2CID 1693344.
  15. ^ Molin A, Wiedemann A, Demers N, Kaufmann M, Do Cao J, Mainard L, et al. (September 2017). "Vitamin D-Dependent Rickets Type 1B (25-Hydroxylase Deficiency): A Rare Condition or a Misdiagnosed Condition?". Journal of Bone and Mineral Research. 32 (9): 1893–1899. doi:10.1002/jbmr.3181. PMID 28548312.
  16. ^ Zhu JG, Ochalek JT, Kaufmann M, Jones G, Deluca HF (September 2013). "CYP2R1 is a major, but not exclusive, contributor to 25-hydroxyvitamin D production in vivo". Proc Natl Acad Sci U S A. 110 (39): 15650–5. Bibcode:2013PNAS..11015650Z. doi:10.1073/pnas.1315006110. PMC 3785760. PMID 24019477.
  17. ^ "Cyp2r1 Mouse Gene Details". www.mousephenotype.org. International Mouse Phenotyping Consortium. Retrieved 8 March 2021.
  18. ^ Skarnes WC, Rosen B, West AP, Koutsourakis M, Bushell W, Iyer V, et al. (Jun 2011). "A conditional knockout resource for the genome-wide study of mouse gene function". Nature. 474 (7351): 337–42. doi:10.1038/nature10163. PMC 3572410. PMID 21677750.

외부 링크