11-デオキシコルチゾール

11-デオキシコルチゾール
コルトドキソンの化学構造
コルトドキソンの3Dボール分子ビュー
名前
IUPAC名
17α,21-ジヒドロキシプレグン-4-エン-3,20-ジオン
IUPAC体系名
(1 R ,3a S ,3b R ,9a R ,9b S ,11a S )-1-ヒドロキシ-1-(2-ヒドロキシ-1-オキソエチル)-9a,11a-ジメチル-1,2,3,3a,3b,4,5,8,9,9a,9b,10,11,11a-テトラデカヒドロ-7 H -シクロペンタ[ a ]フェナントレン-7-オン
その他の名前
11-デオキシコルチゾール; 11-デオキシコルチゾン; コルトキセロン; 17α,21-ジヒドロキシプロゲステロン; 11-デオキシコルチゾール; 11-デオキシヒドロコルチゾン; 11-デオキシヒドロコルチゾン; 17α-ヒドロキシ-11-デオキシコルチコステロン; ライヒシュタインの物質S; 化合物S; コルトドキソン; コルテキソロン
識別子
  • 152-58-9 チェックはい
3Dモデル（JSmol）
  • インタラクティブ画像
チェビ
  • チェビ:28324 ☒北
チェムブル
  • ChEMBL253144 ☒北
ケムスパイダー
  • 389582 チェックはい
ECHA 情報カード 100.005.279
  • 5100
ケッグ
  • D03595 ☒北
  • 440707
ユニイ
  • WDT5SLP0HQ チェックはい
  • DTXSID8045642
  • InChI=1S/C21H30O4/c1-19-8-5-14(23)11-13(19)3-4-15-16(19)6-9-20(2)17(15)7-10-21(20,25)18(24)12-22/h11,15-17,22,25H,3-10,12H2,1-2H3/t15-,16+,17+,19+,20+,21+/m1/s1 ☒北
    キー: WHBHBVVOGNECLV-OBQKJFGGSA-N ☒北
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    キー: WHBHBVVOGNECLV-OBQKJFGGBG
  • O=C4\C=C2/[C@]([C@H]1CC[C@@]3([C@@](O)(C(=O)CO)CC[C@H]3[C@@H]1CC2)C)(C)CC4
プロパティ
C 21 H 30 O 4
モル質量 346.467  g·mol −1
融点 215℃（419℉; 488K）
特に記載がない限り、データは標準状態（25 °C [77 °F]、100 kPa）における材料のものです。
☒北 検証する （何ですか  ？） チェックはい☒北
化合物

11-デオキシコルチゾールは、コルトドキソン（INN）、コルテキソロン[1] [2] [3] [4]、あるいは17α,21-ジヒドロキシプロゲステロンまたは17α,21-ジヒドロキシプレグン-4-エン-3,20-ジオン[ 5]としても知られ、内因性 グルココルチコイド ステロイドホルモンであり、コルチゾールの代謝中間体である。 1938年にタデウシュ・ライヒシュタインによって物質S [6]として初めて記載されたため、ライヒシュタインの物質S [5]または化合物S[7]とも呼ばれる。[ 8]

関数

ステロイド生成では、コレステロールからコルチゾールへの経路で11-デオキシコルチゾールが生成されることを示しています。[9]

11-デオキシコルチゾールはグルココルチコイドとして作用するが、コルチゾールほど強力ではない。[10]

11-デオキシコルチゾールは、21-ヒドロキシラーゼによって17α-ヒドロキシプロゲステロンから合成され、 11β-ヒドロキシラーゼによってコルチゾールに変換されます。

哺乳類における 11-デオキシコルチゾールの生物学的活性は限られており、主にグルココルチコイド経路内の代謝中間体として働き、コルチゾールへと導きます。[11]しかし、 5 億年以上前に出現した初期の無顎魚類であるウミヤツメにおいては、11-デオキシコルチゾールはミネラルコルチコイド特性を持つ主要かつ究極のグルココルチコイドホルモンとして重要な役割を果たしています。また、11-デオキシコルチゾールは特定のコルチコステロイド受容体に結合することで、ウミヤツメの変態時の腸管浸透圧調節にも関与しており、この過程で下流への移動前に海水耐性を獲得します。[12]ウミヤツメは、哺乳類で見られるような 11-デオキシコルチゾールをコルチゾールに、 11-デオキシコルチコステロンをコルチコステロンに変換する11β-ヒドロキシラーゼ酵素 ( CYP11B1 ) を持っていません。ウミヤツメウナギにこの酵素が存在しないことは、少なくとも5億年前の初期脊椎動物の出現とともに出現した、複雑で高度に特異的なコルチコステロイドシグナル伝達経路の存在を示唆している。ウミヤツメウナギにコルチゾールとコルチコステロンが存在しないことは、脊椎動物の進化の初期段階では11β-ヒドロキシラーゼ酵素が存在しなかった可能性を示唆している。[13]ウミヤツメウナギにコルチゾールとコルチコステロンが存在しないことは、脊椎動物の進化の初期段階では11β-ヒドロキシラーゼ酵素が存在しなかった可能性を示唆している。[14]

臨床的意義

哺乳類における11-デオキシコルチゾールはグルココルチコイドとしての活性は限られているが、哺乳類の主要なグルココルチコイドであるコルチゾールの直接の前駆体である。[15]そのため、11-デオキシコルチゾールのレベルを測定することで、コルチゾールの合成障害を診断し、コルチゾール合成経路における障害を引き起こす酵素欠損を特定し、副腎疾患を鑑別することができる。[16]

11β-水酸化酵素欠損症では、11-デオキシコルチゾールと11-デオキシコルチコステロンのレベルが上昇し、11-デオキシコルチコステロンの過剰はミネラルコルチコイドに基づく高血圧[17]につながります（ミネラルコルチコイドの不足により低血圧になる21-水酸化酵素欠損症とは対照的です）。コルチゾールレベルが低いと、ナトリウム保持と体液量増加の減少を引き起こし、血圧に影響を及ぼします。これは、コルチゾールが体内の水分と電解質のバランスを調節する役割を果たしているためです。コルチゾールレベルが低いと、腎臓によるナトリウム再吸収が少なくなり、尿を通じたナトリウム排泄が増加します。これにより最終的に血液量が減少し、血圧が下がります。一方、コルチゾールレベルが高い場合も、ナトリウム保持と体液量増加を引き起こし、血圧に影響を及ぼします。コルチゾール誘発性高血圧は、著しいナトリウム貯留を伴い、細胞外液量および交換性ナトリウムの増加につながります。その結果、血液量が増加し、血圧が上昇します。これらの影響の根底にあるメカニズムには、一酸化窒素系の抑制、アドレナリンなどの昇圧作動薬に対する血管反応性の変化、血漿量増加による心拍出量または一回拍出量の増加、グルココルチコイド受容体または11β-ヒドロキシラーゼ酵素活性の潜在的な調節異常など、様々な因子が関与しています。これらのメカニズムは、コルチゾール誘発性高血圧だけでなく、クッシング症候群（コルチゾールの過剰産生）、明らかなミネラルコルチコイド過剰（11β-ヒドロキシラーゼ酵素の欠陥に関連）、甘草乱用（グリチルレチン酸がグリチルレチン酸受容体に影響を与える）、[18]慢性腎不全（11β-ヒドロキシラーゼ活性の低下によるコルチゾールの半減期の延長）、さらには11β-ヒドロキシラーゼ活性またはグルココルチコイド受容体の変異に異常がある可能性のある本態性高血圧にも関連する可能性があることに注意することが重要です。[19] [20] [21]コルチゾールレベルの低下は血管緊張の低下につながります。コルチゾールは血管収縮を促進し、正常な血管緊張を維持するのに役立ちます。コルチゾール値が低いと血管収縮が減少し、血管が弛緩して全体的な血圧が低下する可能性があります。また、コルチゾール値は腎臓でのナトリウムと水の再吸収に影響することで体液バランスに影響を与えるため、コルチゾール値が低いと体液バランスが崩れます。コルチゾール値が低いとナトリウムの吸収が減少し、尿中へのナトリウム排泄量が増加し、その結果、血液量と血圧が低下します。さらに、コルチゾール値はレニン-アンジオテンシン系の調節不全を引き起こします。コルチゾールは、血管収縮と体液バランスを通じて血圧を調節するレニン-アンジオテンシン系と相互作用するためです。コルチゾール値が低いとこの系が混乱し、アンジオテンシン産生の変化、アルドステロン分泌の減少、そしてその結果としての血圧の低下につながります。逆に、コルチゾールの高値は血管緊張の亢進、ナトリウム貯留の促進、そして交感神経活動の亢進につながる。ストレス誘発性のコルチゾールなどの高濃度グルココルチコイド放出は、交感神経系（SNS）を活性化する。SNSは心拍数、心拍出量、血管運動緊張を制御し、収縮を引き起こし、それによって末梢動脈抵抗を増加させ、結果として血圧の上昇につながる。[22] 11β-ヒドロキシラーゼ欠損症では、11-デオキシコルチゾールがアンドロステンジオンに変換される経路が、この病態におけるアンドロステンジオンレベルの上昇を説明できる可能性がある。[23]

21-水酸化酵素欠損症では、11-デオキシコルチゾール値が低くなります。[24]

歴史

1934年、スイスで研究していた生化学者 タデウス・ライヒシュタインは、生理活性化合物を単離するため、動物の副腎抽出物の研究を始めました。[25]彼はその過程で研究成果を発表し、1944年までに29種類の純物質を単離・化学構造を解明しました。[26]彼は新たに発見された物質に、「Substance（物質）」という単語とラテンアルファベットの文字を組み合わせた名前を付けました。1938年には、「Substance R」と「Substance S」の化学構造と性質を解説した論文を発表しました。[6] Substance Sは、1955年頃から11-デオキシコルチゾールとして知られるようになりました。[27]

1949年、アメリカの研究化学者パーシー・ラヴォン・ジュリアンは、コルチゾンの製造方法を模索する中で、安価で入手しやすいプレグネノロン（大豆油ステロールスティグマステロールから合成）から化合物Sを合成することを発表しました。[28] [29]

1952年4月5日、アップジョン研究所の生化学者デュリー・ピーターソンと微生物学者ハーバート・マレーは、ケカビ目の一般的なカビによるステロイド（例：プロゲステロン）の11α-酸素化を単一段階で微生物発酵させる画期的なプロセスに関する最初の報告を発表しました。[30] 化合物Sの11α-酸素化により11α-ヒドロコルチゾンが生成され、化学的に酸化されてコルチゾンになるか、またはさらなる化学的ステップによって11β-ヒドロコルチゾン（コルチゾール）に変換されます。

参照

ウィキメディア・コモンズには、コルトドキソンに関連するメディアがあります。

参考文献

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