5α-Reduktase

Die 5α-Reduktase ist ein NADPH-abhängiges Enzym aus der Gruppe der Oxidoreduktasen, welches irreversibel die Reduktion von 3-Oxo-Δ^4,5-Steroiden zu den korrespondierenden 3-Oxo-5α-Verbindungen katalysiert. Die mit Abstand wichtigste Reaktion ist dabei die Umwandlung des Sexualhormons Testosteron in das biologisch wirksamere Dihydrotestosteron (DHT).^[1]

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Struktur

Vom humanen Enzym existieren zwei Isoformen, die als 5α-Reduktase Typ I^[2] und 5α-Reduktase Typ II^[3] bezeichnet werden. Die Primärstruktur der beiden hydrophoben Membranproteine besteht aus 259 bzw. 254 Aminosäuren, mit einer Molekülmasse von 29.459 Da respektive 28.393 Da.

Physiologie

Die beiden Isoenzyme werden nur in bestimmten Organen beziehungsweise Gewebe des männlichen menschlichen Körpers produziert. Dies sind insbesondere die Haut, die Samenblase, die Prostata und die Nebenhoden.

Ein Mangel oder gar die Abwesenheit vom Typ 2 im männlichen Körper kann zur Intersexualität führen.

Eine Inhibierung der beiden Isoenzyme der 5α-Reduktase führt zu einer verminderten Produktion von Dihydrotestosteron und zu einem erhöhtem Spiegel an Testosteron, zum Teil auch von Estradiol. Die Ausbildung einer Gynäkomastie ist dabei nur eine der möglichen Nebenwirkungen der 5α-Reduktase-Inhibierung.

Pharmakologie

5α-Reduktase-Inhibitoren sind Arzneimittel, die beispielsweise in der Therapie der benignen Prostatahyperplasie (BPH), Prostatakrebs, Pubertas praecox, Hirsutismus oder auch bei Alopezie Verwendung finden. Beispiele hierfür sind Finasterid und Dutasterid. Finasterid blockiert nur die Funktion des Isoenzymes (Typ 2), während Dutasterid beide Typen inhibiert.

Diese Inhibitoren leiten sich von der Struktur des Testosteron ab. Es bisher noch nicht gelungen ist, die Strukturen der Isoenzyme mittels Röntgenstrukturanalyse näher zu untersuchen. Die einzig verfügbare Information ist die von der cDNA abgeleitete Primärstruktur der Proteine.^[1]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b} Streiber, M. (2006): Hybridinhibitoren der humanen 5α-Reduktase: Ein neues Konzept zur Hemmung der 5α-Reduktase Isoenzyme Typ I und Typ II. Dissertation, Universität Saarbrücken. PDF
2. ↑ UniProt P18405
3. ↑ UniProt P31213

Literatur

• Andersson S et.al., Deletion of steroid 5 alpha-reductase 2 gene in male pseudohermaphroditism., in Nature, 354/1991, S.159–61.
• Imperato-McGinley J et.al., Steroid 5alpha-reductase deficiency in man: an inherited form of male pseudohermaphroditism., in Science, 186/1974, S.1213–5.
• Andersson S et.al., Structural and biochemical properties of cloned and expressed human and rat steroid 5 alpha-reductases., in Proc Natl Acad Sci, 87/1990, S.3640–4.
• Russell DW et.al., Steroid 5 alpha-reductase: two genes/two enzymes., in Annu Rev Biochem, 63/1994, S.25–61.
• Ishikawa T et.al., Aromatase-independent testosterone conversion into estrogenic steroids is inhibited by a 5 alpha-reductase inhibitor., in J Steroid Biochem Mol Biol., 98/2006, S.133–8.
• Iranmanesh A et.al., Combined inhibition of types I and II 5 alpha-reductase selectively augments the basal (nonpulsatile) mode of testosterone secretion in young men, in J Clin Endocrinol Metab, 90/2005, S.4232–7.
• Choi MH et.al., Biochemical roles of testosterone and epitestosterone to 5 alpha-reductase as indicators of male-pattern baldness., in J Invest Dermatol. 116/2001, S.57–61.

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