HSD17B10; 17-BETA-HYDROXYSTEROID DEHYDROGENASE X
[別名]
HSD10
HADH2; HYDROXYACYL-CoA DEHYDROGENASE II
3-HYDROXYACYL-CoA DEHYDROGENASE II
ERAB; AMYLOID BETA-BINDING POLYPEPTIDE ERAB
MHBD; 2-METHYL-3-HYDROXYBUTYRYL-CoA DEHYDROGENASE
ABAD; AMYLOID BETA-BINDING ALCOHOL DEHYDROGENASE
SCHAD; 3-HYDROXYACYL-CoA DEHYDROGENASE, SHORT CHAIN

キーワード

 アルツハイマー病、βアミロイド、ミトコンドリア、tRNA

歴史とあらまし

 1997年、Yanらはβアミロイドと結合する細胞内蛋白をERABと命名し、この蛋白がアルツハイマー病におけるβアミロイドの神経毒性に関与する可能性を示した(Ref 1)。これとは別に1998年、HeらはL-3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenaseのサブユニット(SCHAD)をコードするcDNAをヒト脳よりクローニングし、ERABと同じアミノ酸配列であることを突き止めた(Ref 2)。この酵素はshort-chain dehydrogenase/reductase スーパーファミリーに属し、ミトコンドリアに局在する多機能酵素である17-β-hydroxysteroid dehydrogenase X(17β-HSD10)であることから、その遺伝子はHSD17B10と命名されている(Ref 3)。アルコール加水分解活性がありβアミロイドと結合することから、ERABに替えてamyloid β-binding alcohol dehydrogenase(ABAD)と呼ばれるようになった(Ref 4)。

分子構造

 ABADは、Xp11.22に位置する6つのエクソンからなる約4kbのHSD17B10遺伝子にコードされた260アミノ酸からなる酵素で、N末にミトコンドリア移行シグナルとこれに隣接するNAD結合配列を有するホモ4量体である。

機能

 tRNAの5’末端を切断するリボヌクレアーゼPの構成要素として、ミトコンドリアtRNAの成熟に関与する(Ref 5)。また、イソロイシンの分解および単鎖分岐脂肪酸のβ酸化過程で、2-メチル-3-ヒドロキシブチリル-CoAの酸化を触媒する(Ref 6)。また、17β−エストラジオール等の性ステロイドホルモンや神経ステロイドの代謝に関与する(Ref 7, 8)。

老化・老年病における意義

  ABADはアルツハイマー病脳で増加する。シナプスのミトコンドリアに高濃度で存在する為、これに結合するβアミロイドがシナプスに蓄積して神経系に障害を与え、アルツハイマー病を進行させるというモデルが提唱されている(Ref 9)。一方、ABADは4-ヒドロキシノネナールの代謝を促進することから、神経保護的に働いている可能性も報告されている (Ref 10)。

Database

HSD17B10: OMIM 300256

参考文献

 1) Yan, S. D., Fu, J., Soto, C., Chen, X., Zhu, H., Al-Mohanna, F., Collison, K., Zhu, A., Stern, E., Saido, T., Tohyama, M., Ogawa, S., Roher, A., Stern, D. An intracellular protein that binds amyloid-beta peptide and mediates neurotoxicity in Alzheimer's disease. Nature 389: 689-695, 1997. (PubMed: 9338779)
2) He, X. Y., Schulz, H., Yang. S. Y. A human brain L-3-hydroxyacyl-coenzyme A dehydrogenase is identical to an amyloid beta-peptide-binding protein involved in Alzheimer's disease. J. Biol. Chem. 273: 10741-10761, 1998. (PubMed: 9553139)
3) He, X. Y., Merz, G., Mehta, P., Schulz, H., Yang, S.Y. Human brain short chain L-3-hydroxyacyl coenzyme A dehydrogenase is a single-domain multifunctional enzyme: characterization of a novel 17-beta-hydroxysteroid dehydrogenase. J. Biol. Chem. 274: 15014-15019, 1999. (PubMed: 10329704)
4) Lustbader, J. W., Cirilli, M., Lin, C., Xu, H. W., Takuma, K., Wang, N., Caspersen, C., Chen, X., Pollak, S., Chaney, M., Trinchese, F., Liu, S., and 9 others. ABAD directly links A-beta to mitochondrial toxicity in Alzheimer's disease. Science 304: 448-452, 2004. (PubMed: 15087549)
5) Holzmann J., Frank P., Loeffler E., Bennett K.L., Gerner C., Rossmanith W. RNase P without RNA: identification and functional reconstitution of the human mitochondrial tRNA processing enzyme. Cell 135: 462-474, 2008. (PubMed: 18984158)
6) Luo M. J., Mao L. F., Schulz H. Short-chain 3-hydroxy-2-methylacyl-CoA dehydrogenase from rat liver: purification and characterization of a novel enzyme of isoleucine metabolism. Arch. Biochem. Biophys. 321: 214-220, 1995. (PubMed: 7639524)
7) He X. Y., Merz G., Mehta P., Schulz H., Yang S. Y. Human brain short chain L-3-hydroxyacyl coenzyme A dehydrogenase is a single-domain multifunctional enzyme. Characterization of a novel 17beta-hydroxysteroid dehydrogenase. J. Biol. Chem. 274: 15014-15019, 1999. (PubMed: 10329704)
8) He X. Y., Wegiel J., Yang S. Y. Intracellular oxidation of allopregnanolone by human brain type 10 17beta-hydroxysteroid dehydrogenase. Brain Res. 1040: 29-35, 2005. (PubMed: 15804423)
9) Yan S. D., Stern D. M. Mitochondrial dysfunction and Alzheimer's disease: role of amyloid-beta peptide alcohol dehydrogenase (ABAD). Int. J. Exp. Pathol. 86: 161-171, 2005. (PubMed: 15910550)
10) Murakami Y, Ohsawa I, Kasahara T, Ohta S. Cytoprotective role of mitochondrial amyloid beta peptide-binding alcohol dehydrogenase against a cytotoxic aldehyde. Neurobiol. Aging. 30: 325-329, 2009. (PubMed: 17707551)

作成者

大澤郁朗、村上弥生 20120406

Update 20120629

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