CYP17A1

CYP17A1：ステロイドホルモン合成の鍵酵素

CYP17A1は、ヒトの副腎皮質網状帯に存在する酵素で、正式名称をシトクロムP450 17A1 (steroid 17-alpha-monooxygenase 17α-hydroxylase/17,20 lyase/17,20 desmolase)といいます。CYP17A1遺伝子によってコードされており、コレステロールやステロイドなどの脂質代謝、特にステロイドホルモン合成に重要な役割を果たしています。

酵素活性とステロイドホルモン合成経路

CYP17A1は小胞体に位置し、大きく分けて二つの酵素活性を持っています。一つ目は17α-ヒドロキシラーゼ活性で、プレグネノロンやプロゲステロンといったステロイドホルモンのD環の17位炭素に水酸基を付加する反応を触媒します。二つ目は17,20-リアーゼ活性で、17-ヒドロキシプロゲステロンや17-ヒドロキシプレグネノロンから側鎖を切り離す反応を触媒します。

これらの酵素活性によって、CYP17A1はプロゲステロン、ミネラルコルチコイド、グルココルチコイド、アンドロゲン、エストロゲンなど、様々なステロイドホルモン合成経路の中間体や最終産物を生成する、重要な役割を担っています。つまり、CYP17A1は副腎皮質におけるステロイドホルモン合成において中心的な酵素であり、その機能異常は様々な内分泌疾患につながる可能性があります。

医学的重要性：遺伝子変異と臨床症状

CYP17A1遺伝子の変異は、先天性副腎過形成症や仮性半陰陽といった深刻な疾患の原因となります。先天性副腎過形成症は、ステロイドホルモン合成異常によってコルチゾールが不足し、副腎からのアンドロゲン産生が亢進する疾患です。仮性半陰陽は、性分化異常によって外性器の形態が曖昧になる疾患です。これらの疾患は、CYP17A1の酵素活性の低下または欠損によって引き起こされ、その症状は変異の種類や程度によって異なります。早期診断と適切な治療が不可欠です。

臨床応用：去勢抵抗性前立腺癌治療薬

CYP17A1は、アンドロゲン合成経路における重要な酵素であるため、その活性を阻害することでアンドロゲン産生を抑制できます。アビラテロンは、CYP17A1の活性を阻害する薬剤で、去勢抵抗性前立腺癌の治療に用いられています。アビラテロンは、ピリジンの窒素がヘム鉄と結合することで、基質と類似した構造をとり、酵素の活性部位に結合し、酵素活性を阻害するメカニズムで作用します。

まとめ

CYP17A1は、副腎皮質におけるステロイドホルモン合成に必須の酵素です。その酵素活性は、様々なステロイドホルモンの産生に寄与し、その遺伝子の変異は、深刻な内分泌疾患を引き起こす可能性があります。一方、CYP17A1の酵素活性を標的とした薬剤開発は、去勢抵抗性前立腺癌治療薬など、臨床的に重要な成果をもたらしています。CYP17A1の機能解明と臨床応用の研究は、今後もますます重要性を増していくでしょう。

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