CYP21A2

**Steroid 21-hidroksilaza**, znana i kao  **citohrom P450c21**, **steroid 21-monooksigenaza**, **21α-hidroksilaza** i, manje uobičajeno, **21β-hidroksilaza**, jest enzim koji je kod ljudi kodiran genom **CYP21A2**.  Hidroksilira steroide na poziciji  C21 i uključen je u biosintezu aldosterona i kortizola. Enzim pretvara progesteron i 17α-hidroksiprogesteron u 11-deoksikortikosteron i 11-deoksikortizol unutar metaboličkih puteva koji na kraju dovode do aldosterona i kortizola. Nedostatak enzima može uzrokovati urođenu nadbubrežnu hiperplaziju.

Steroidna 21-hidroksilaza je član porodice citohrom P450,  enzima monooksigenaza koja koristi gvožđe koje sadrži hem kofaktor za oksidaciju supstrata. Enzim je lokaliziran u endoplazmatskom retikulumu membrana kore nadbubrežne žlijezde, i kodiran je * CYP21A2*, koji se nalazi u blizini pseudogena *CYP21A1P* sa visokim stepenom sličnosti sekvenci. Ova sličnost otežava analizu gena na molekulskom nivou, a ponekad dovodi do mutacija sa gubitkom funkcije gena zbog međugenske razmjene DNK.

## Aminokiselinska sekvenca
Dužina polipeptidnog lanca je 494 aminokiseline, а molekulska težina  55.887 Da.

1020304050
MLLLGLLLLPLLAGARLLWNWWKLRSLHLPPLAPGFLHLLQPDLPIYLLG
LTQKFGPIYRLHLGLQDVVVLNSKRTIEEAMVKKWADFAGRPEPLTYKLV
SKNYPDLSLGDYSLLWKAHKKLTRSALLLGIRDSMEPVVEQLTQEFCERM
RAQPGTPVAIEEEFSLLTCSIICYLTFGDKIKDDNLMPAYYKCIQEVLKT
WSHWSIQIVDVIPFLRFFPNPGLRRLKQAIEKRDHIVEMQLRQHKESLVA
GQWRDMMDYMLQGVAQPSMEEGSGQLLEGHVHMAAVDLLIGGTETTANTL
SWAVVFLLHHPEIQQRLQEELDHELGPGASSSRVPYKDRARLPLLNATIA
EVLRLRPVVPLALPHRTTRPSSISGYDIPEGTVIIPNLQGAHLDETVWER
PHEFWPDRFLEPGKNSRALAFGCGARVCLGEPLARLELFVVLTRLLQAFT
LLPSGDALPSLQPLPHCSVILKMQPFQVRLQPRGMGAHSPGQNQ

## Funkcija 
Enzim steroidna 21-hidroksilaza hidroksilira steroid na položaju C21.

21-hidroksilaza je esencijalna za biosintezu kortizola i aldosterona.

## Struktura 
21-hidroksilaza, kao član porodice citohroma P450, enzima monooksigenaza, sadrži konzervirano jezgro od četiri snopa α-heliksa, dva dodatna alfa-heliksa, dva skupa β-listova i hem kofaktorska vezna petlja. Svaka podjedinica u ljudskom enzimu sastoji se od ukupno 13 α-helika i devet β-niti koje se savijaju u trouglastu prizmu tercijarnu strukturu. Ljudski i goveđi enzim dijele 80% identiteta aminokiselinske sekvence, ali se strukturno razlikuju, posebno u regijama petlje, a također su evidentni u elementima sekundarne strukture.

Kao i drugi enzimi citohroma P450, 21-hidroksilaza učestvuje u katalitski ciklus citohroma P450 i učestvuje u jednoelektronskom prijenosu sa NADPH-P450 reduktazom. 21-hidroksilaza je visoko specifična za hidroksilaciju progesterona i 17-hidroksiprogesterona. Ovo je u izrazitoj suprotnosti sa evolucijski i funkcionalno povezanim enzimom P450 17-hidroksilaza, koji ima širok raspon supstrata.

Hemijska reakcija u kojoj 21-hidroksilaza katalizira dodavanje hidroksila (–OH) u položaj C21 progesterona, 17α-hidroksiprogesterona i 21-dezoksikortizona opisana je prvi puta 1952.

Studije ljudskog enzima eksprimiranog u kvascima prvotno su klasificirale 17-hidroksiprogesteron kao preferirani supstrat za 21-hidroksilazu, i veću katalitsku efikasnost za progesteron u odnosu na 17-hidroksiprogesteron. blizu gena za komplementnu komponentu 4 C4A i C4B, gena tenascin X TNXB i STK19.

 
U mišjem genomu, *CYP21A2* je pseudogen, a *CYP21A1* je funkcionalni gen. U kokošiju i prepelica postoji samo jedan gen CYP21, čiji se lokus nalazi između komponente komplementa C4 i TNX gena, zajedno sa CENPA.

Gen * CYP21A2 * prenosi se u tandemu sa pseudogenom, *CYP21P1*, a visok stupanj sličnosti sekvenci među njima ukazuje da  ova dva gena  evoluiraju u tandemu putem međugenske razmjene DNK. Gen *CYP21A2* nalazi se unutar klastera RCCX (kratica sastavljena od naziva gena *RP*, *C4*, *CYP21* i *TNX*), koji je najsloženiji genski klaster u ljudskom genomu. Dio je glavnog kompleksa histokompatibilnosti klase III (MHC klasa III), Zbog visokog stupnja homologije između gena "CYP21A2" i pseudogena "CYP21P1" i složenosti lokusa, teško je proučavati gen "CYP21A2" na molekulnom nivou.

## Klinički značaj 
### Urođena adrenalna hiperplazija 
Genetičke varijante u genu *CYP21A2* uzrokuju poremećaj u razvoju enzima, što dovodi do kongenitalne adrenalne hiperplazije (CAH) zbog nedostatka 21-hidroksilaze. Konverzija gena je događaj koji uključuje funkcionalni gen i pseudogen, uzrokujući mnoge slučajeve nedostatka steroidne 21-hidroksilaze.

### Neklasična kongenitalna nadbubrežna hiperplazija 
Neklasična kongenitalna nadbubrežna hiperplazija uzrokovana nedostatkom 21-hidroksilaze (NCCAH) je blaža i kasna kongenitalna kongenitalna hiperplazija nadbubrežne žlijezde. Stopa njegove prevalencije u različitim etničkim grupama varira od 1/1000 do 1/50.

Manje je studija objavljeno o muškarcima s NCCAH u usporedbi s onima o ženama, jer su muškarci općenito asimptomski. i rano ćelavljenje.

Dok se simptomi obično dijagnosticiraju nakon puberteta, kod djece se mogu javiti prerane adrenarhe.

## Također pogledajte 
* Steroidogeni enzim
* Nedostatak oksidoreduktaze citohroma P450

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* GeneReviews/NCBI/NIH/UW entry on 21-Hydroxylase-Deficient Congenital Adrenal Hyperplasia
* OMIM entry on 21-Hydroxylase-Deficient Congenital Adrenal Hyperplasia
* Synthesis of Desoxycorticosterone from Progesterone through 21-Hydroxylase (Image) 
* 
* 
* 
* 

Kategorija:Enzimi
Kategorija:EC 1.14.99
Kategorija:Citohrom P450
Kategorija:Metabolizam
Kategorija:Geni na hromosomu 6
Kategorija:Ljudski proteini
Kategorija:Proteomika