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一酸化窒素はステロイド生成の律速酵素段階を強力に阻害する
Nitric oxide potently inhibits the rate-limiting enzymatic step in steroidogenesis.
PMID: 12242026 DOI: 10.1016/s0303-7207(02)00214-9.
抄録
本研究では、一酸化窒素（NO）が可溶性グアニルシクラーゼ（GC-S）刺激とは無関係に、ステロイド生成の速度制限触媒ステップであるチトクロームP450コレステロール側鎖切断酵素（CYP11A1）を阻害するという仮説を検証した。CYP11A1活性を評価するために、3β-ヒドロキシ-Delta(5)-ステロイド脱水素酵素阻害剤である2α-シアノ-17β-ヒドロキシ-4,4',17α-トリメチルランドレスト-5-エン-3-オンの存在下で、マウス副腎皮質Y1細胞においてプレグネノロンレベルを定量した。ＮＯ供与体である（Ｚ）-１-［２-（２-アミノエチル-Ｎ-（２-アンモニオエチル）アミノ］ジアゼン-１-イウム-１，２-ジオレート（デタノエート）］は、血管作動性腸管ペプチドを阻害した。フォルスコリンと22α-ヒドロキシコレステロール（22HC）は、GC-Sの活性化がない場合とGC-S阻害剤である1H-[1,2,4,4]オキサジアゾロ[4,3-a]キノキサリン-1-オン（ODQ）の存在下で、妊娠形成を促進した。また、CYP11A1はサルCOS7細胞において異種発現していた。その結果、GC-Sの活性化がない場合とODQの存在下では、デタノエートが過剰発現した酵素の22HC活性を阻害した。NO非依存性のGC-Sアゴニストである1-ベンジル-3-(5'-ヒドロキシメチル-2'-フリル)インダゾールはステロイド生成を阻害しなかった。遊離NOのCYP11A1に対する効果のIC(50)は0.4-2 microMの範囲で強力であった。これらの結果は、NOはGC-S活性化とは無関係にステロイド生成の律速酵素を阻害するという仮説を支持するものであった。
This study tested the hypothesis that nitric oxide (NO) inhibits the rate-limiting catalytic step in steroidogenesis, cytochrome P450 cholesterol side-chain cleaving enzyme (CYP11A1), independent of soluble guanylyl cyclase (GC-S) stimulation. To assess CYP11A1 activity, pregnenolone levels were quantified in murine adrenocortical Y1 cells in the presence of the 3beta-hydroxy-Delta(5)-steroid dehydrogenase inhibitor, 2alpha-cyano-17beta-hydroxy-4,4',17alpha-trimethylandrost-5-ene-3-one. The NO donor, (Z)-1-[2-(2-aminoethyl-N-(2-ammonioethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolate(deta nonoate), inhibited vasoactive intestinal peptide-, forskolin- and 22alpha-hydroxycholesterol (22HC)-facilitated pregnenolonogenesis in the absence of GC-S activation and in the presence of a GC-S inhibitor, 1H-[1,2,4]oxadiazolo[4,3-a]quinoxalin-1-one (ODQ). CYP11A1 was also heterologously expressed in monkey COS7 cells. Deta nonoate inhibited 22HC-facilitated activity of the over-expressed enzyme in the absence of GC-S activation and in the presence of ODQ. The NO-independent, GC-S agonist, 1-benzyl-3-(5'-hydroxymethyl-2'-furyl)indazole did not inhibit steroidogenesis. The IC(50) for effects of free NO on CYP11A1 was potent and in the 0.4-2 microM range. These results support the hypothesis that NO inhibits the rate-limiting enzyme in steroidogenesis independent of GC-S activation.