EVOLUZIONE DELLA 3-CHETOSTEROLO REDUTTASI DAI LIEVITI AI MAMMIFERI

Nel lievito S. cerevisiae la prima interazione scoperta tra enzimi appartenenti alla via biosintetica dell'ergosterolo è stata quella tra la ossidosqualene ciclasi (OSC, Erg7p) e la 3-chetosterolo reduttasi (Erg27p). L'Erg27p ha un'azione protettiva nei confronti dell'Erg7p, infatti l'assenza della reduttasi determina la perdita di attività della ciclasi. Per determinare se anche l'Erg7p ha un'azione protettiva nei confronti dell'Erg27p, sono stati analizzati due ceppi di lievito privi del gene ERG7, STY2 e GDY7, che sono stati confrontati con due ceppi wild-type, SCY876 e FY1679-06C e un ceppo overesprimente ERG7, STY32. In seguito ad incubazione degli omogenati cellulari con 3- chetosteroidi 1 e 2 radiomarcati, substrati dell'Erg27p, si è osservato che tutti i ceppi sono in grado di trasformare il substrato nel corrispondente composto ridotto. Tuttavia, mentre i ceppi wild-type e l'STY32 sono stati capaci di portare a termine la biosintesi, i ceppi privi di ERG7, STY2 e GDY7, non sono stati in grado di produrre ergosterolo, se non in minima quantità. Questi risultati dimostrano che non c'è reciprocità d'interazione tra la OSC e la 3-chetosterolo reduttasi nel lievito; l'Erg7p sembra, però, interagire con altri enzimi coinvolti nella biosintesi, l'Erg25p o l'Erg26p, enzimi appartenenti all'apparato della C-4 demetilazione [1]. Nei mammiferi, la HSD17β7 (17β-idrossisteroide deidrogenasi di tipo 7) è l'ortologa dell'Erg27p. Lo studio dell'interazione tra la OSC e la HSD17β7 risulta particolarmente interessante da quando si è scoperto che gravi patologie ereditarie sono dipendenti dalla mancanza oppure dal cattivo funzionamento di enzimi dell'ultima parte della biosintesi del colesterolo. Per determinare la presenza dell'interazione nei mammiferi, sono state utilizzate cellule NS0, una linea cellulare di mieloma murino, caratterizzata dall'assenza di attività reduttasica. Prove di incorporazione di acetato di sodio radiomarcato nelle cellule non hanno evidenziato l'accumulo di ossidosqualene, substrato della ciclasi, bensì l'accumulo di 4-monometilsterone, substrato della reduttasi; tale risultato è stato confermato anche dall'analisi GC- MS dei lipidi insaponificabili estratti dalle cellule. Questo dimostra che nelle NS0 la OSC è attiva; nel topo, quindi, non c'è interazione tra la ciclasi e la reduttasi. La HSD17β7 di mammifero, oltre ad intervenire nella sintesi del colesterolo, catalizza la conversione dell'estrone in estradiolo, prendendo quindi parte all'attivazione degli ormoni steroidei. Si può ipotizzare che, nel corso del processo evolutivo, l'acquisizione di questa seconda funzione abbia determinato la perdita dell'attività protettiva della reduttasi nei confronti della OSC [2].