ミトコンドリアのステロイドホルモン合成

ミトコンドリアは、ステロイドホルモン生合成に不可欠な部位です。副腎、生殖腺、胎盤、および脳のステロイド産生細胞のミトコンドリアには、コレステロール鎖切断酵素、p450SCC、およびその2つの電子移動パートナーであるフェレドキシン還元酵素とフェレドキシンが含まれています。この酵素系は、コレステロールをプレグネノロンに変換し、正味のステロイド産生能力を決定し、ステロイド産生の慢性調節因子として機能します。3β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ、11β-ヒドロキシラーゼ、アルドステロンシンターゼを含む他のいくつかのステロイド酸化酵素もミトコンドリアに存在します。同様に、腎尿細管細胞のミトコンドリアには、ビタミンDの活性化と分解に関与する2つの重要な酵素が含まれています。ミトコンドリアへのコレステロールのアクセスは、ステロイド産生性調節タンパク質である星によって調節されます。星の作用には、ミトコンドリア外膜（OMM）の複雑な多成分分子機械が必要です。この機械の成分には、18 kDaトランスロケータータンパク質（TSPO）、電圧依存性アニオンシャネル（VDAC-1）、TSPO関連タンパク質7（PAP7、ACBD3）、およびプロテインキナーゼA調節サブユニット1α（PKAR1A）が含まれます。これらのタンパク質が相互作用してコレステロールをOMMからP450SCCに移動させる正確な方法、およびコレステロールがOMMにロードされる平均は不明のままです。ヒト欠乏症は、星およびすべてのミトコンドリアステロイド酸化酵素について報告されていますが、電子移動タンパク質やコレステロール輸入機の成分については報告されています。

Mitochondria are essential sites for steroid hormone biosynthesis. Mitochondria in the steroidogenic cells of the adrenal, gonad, placenta and brain contain the cholesterol side-chain cleavage enzyme, P450scc, and its two electron-transfer partners, ferredoxin reductase and ferredoxin. This enzyme system converts cholesterol to pregnenolone and determines net steroidogenic capacity, so that it serves as the chronic regulator of steroidogenesis. Several other steroidogenic enzymes, including 3β-hydroxysteroid dehydrogenase, 11β-hydroxylase and aldosterone synthase also reside in mitochondria. Similarly, the mitochondria of renal tubular cells contain two key enzymes participating in the activation and degradation of vitamin D. The access of cholesterol to the mitochondria is regulated by the steroidogenic acute regulatory protein, StAR, serving as the acute regulator of steroidogenesis. StAR action requires a complex multi-component molecular machine on the outer mitochondrial membrane (OMM). Components of this machine include the 18 kDa translocator protein (TSPO), the voltage-dependent anion chanel (VDAC-1), TSPO-associated protein 7 (PAP7, ACBD3), and protein kinase A regulatory subunit 1α (PKAR1A). The precise fashion in which these proteins interact and move cholesterol from the OMM to P450scc, and the means by which cholesterol is loaded into the OMM, remain unclear. Human deficiency diseases have been described for StAR and for all the mitochondrial steroidogenic enzymes, but not for the electron transfer proteins or for the components of the cholesterol import machine.