أروماتاز

إنزيم الأروماتاز ​​( EC 1.14.14.14 )، المعروف أيضًا باسم سينثاز الإستروجين ، هو إنزيم مسؤول عن خطوة أساسية في عملية التخليق الحيوي للإستروجينات . وهو CYP19A1 ، أحد أفراد عائلة السيتوكروم P450 ، وهي إنزيمات أحادية الأكسجين تحفز العديد من التفاعلات المشاركة في تكوين الستيرويدات . على وجه الخصوص، يُعد الأروماتاز ​​مسؤولاً عن تحويل الأندروجينات إلى إستروجينات . يوجد إنزيم الأروماتاز ​​في العديد من الأنسجة، بما في ذلك الغدد التناسلية ( الخلايا الحبيبية )، والدماغ ، والأنسجة الدهنية ، والمشيمة ، والأوعية الدموية ، والجلد ، والعظام ، بالإضافة إلى أنسجة بطانة الرحم المهاجرة ، والأورام الليفية الرحمية ، وسرطان الثدي ، وسرطان بطانة الرحم . وهو عامل مهم في النمو الجنسي .

يتمركز إنزيم الأروماتاز ​​في الشبكة الإندوبلازمية، حيث يُنظَّم بواسطة مُحفِّزات خاصة بالأنسجة ، والتي بدورها تخضع لسيطرة الهرمونات والسيتوكينات وعوامل أخرى. يُحفِّز هذا الإنزيم الخطوات الأخيرة من عملية تصنيع الإستروجين من الأندروجينات (وتحديدًا، يُحوِّل الأندروستنديون إلى إسترون ، والتستوستيرون إلى إستراديول ). تشمل هذه الخطوات ثلاث عمليات هيدروكسلة متتالية لمجموعة الميثيل في الموضع 19 من الأندروجينات، يتبعها إزالة متزامنة لمجموعة الميثيل على شكل فورمات ، ثم أرمتة الحلقة A.

أندروستينيديون + 3O ₂ + 3NADPH + 3H ⁺${\displaystyle \rightleftharpoons }$استرون + فورمات + 4H2O ₊ 3NADP ⁺

التستوستيرون + 3O2 ₊ 3NADPH + 3H ⁺${\displaystyle \rightleftharpoons }$17β-استراديول + فورمات + 4H2O ₊ 3NADP ⁺

يُعبر عن إنزيم الأروماتاز ​​في الغدد التناسلية والمشيمة والدماغ والأنسجة الدهنية والعظام وغيرها من الأنسجة . ويكاد يكون غير قابل للكشف في ^كبد الإنسان البالغ . [ ^{6 ]}

يُنتج هذا الجين نسختين مختلفتين. ^{[ 7 ]} في البشر، يُشفّر الجين CYP19، الموجود على الكروموسوم 15q21.1 ، إنزيم الأروماتاز. ^{[ 8 ]} يحتوي هذا الجين على تسعة إكسونات مُشفّرة وعدد من الإكسونات الأولى غير المُشفّرة البديلة التي تُنظّم التعبير الجيني الخاص بالأنسجة. ^{[ 9 ]}

يوجد إنزيم CYP19 في حيوان حبلي مبكر التفرع ، وهو رأس الحبليات الرميح ( الرميح الفلوريدي ، Branchiostoma floridae )، ولكنه غير موجود في حيوان الكيسيات المعوية (Ciona intestinalis ) الذي تفرّع في وقت أبكر . وبالتالي، فقد تطور جين الأروماتاز ​​مبكرًا في تطور الحبليات، ولا يبدو أنه موجود في اللافقاريات غير الحبلية (مثل الحشرات ، والرخويات ، وشوكيات الجلد ، والإسفنج ، والمرجان ). مع ذلك، قد تُصنّع الإستروجينات في بعض هذه الكائنات الحية، عبر مسارات أخرى غير معروفة.

يزداد نشاط إنزيم الأروماتاز ​​مع التقدم في السن ، والسمنة ، والإنسولين ، والهرمونات التناسلية ، والكحول . [ ^{10 ] كما} يبدو أنه يزداد في بعض الأنسجة الموضعية المعتمدة على الإستروجين المجاورة لأنسجة الثدي، وسرطان بطانة الرحم ، وبطانة الرحم المهاجرة ، والأورام الليفية الرحمية . ^{[ 10 ]}

يتم تقليل نشاط الأروماتاز ​​أو تثبيطه بواسطة البرولاكتين والهرمون المضاد للمولر والجليفوسات . ^{[ 10 ]}

يتواجد إنزيم الأروماتاز ​​بكثرة أثناء تمايز المبايض. ^{[ 11 ] [ 12 ]} كما أنه يتأثر بالعوامل البيئية، وخاصة درجة الحرارة. في الأنواع التي تعتمد فيها عملية تحديد الجنس على درجة الحرارة ، يُعبَّر عن الأروماتاز ​​بكميات أكبر عند درجات الحرارة التي تُنتج ذرية إناث. ^{[ 11 ]} على الرغم من أن البيانات تشير إلى أن درجة الحرارة تتحكم في كميات الأروماتاز، فقد أظهرت دراسات أخرى أن الأروماتاز ​​قد يتغلب على تأثيرات درجة الحرارة: فإذا تعرض الكائن الحي لكمية أكبر من الأروماتاز ​​عند درجة حرارة تُنتج ذرية ذكورية، فسيتطور إلى أنثى، وعلى العكس، إذا تعرض لكمية أقل من الأروماتاز ​​عند درجات حرارة تُنتج ذرية إناثية، فسيتطور إلى ذكر (انظر: انعكاس الجنس ). ^{[ 11 ]} في الكائنات الحية التي تتطور من خلال تحديد الجنس وراثيًا، لا تؤثر درجة الحرارة على تعبير الأروماتاز ​​ووظيفته، مما يشير إلى أن الأروماتاز ​​هو الجزيء المستهدف لدرجة الحرارة أثناء تحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة. ^{[ 11 ]} (للاطلاع على الاعتراضات على هذه الحجة، انظر: تحديد الجنس المعتمد على درجة الحرارة ). يختلف الأمر من نوع لآخر، سواء كان بروتين الأروماتاز ​​هو الذي يمتلك نشاطًا مختلفًا عند درجات حرارة مختلفة، أو ما إذا كانت كمية النسخ التي يخضع لها جين الأروماتاز ​​هي التي تتأثر بدرجة الحرارة، ولكن في كلتا الحالتين، يُلاحظ تطور تفاضلي عند درجات حرارة مختلفة. ^{[ 13 ]}

يُعبر عن إنزيم الأروماتاز ​​في الدماغ عادةً في الخلايا العصبية فقط . مع ذلك، فقد تبين أنه يُعبر عنه في الخلايا النجمية بعد إصابة الدماغ النافذة لدى كل من الفئران وعصافير الزيبرا . ^{[ 14 ]} كما تبين أنه يقلل من موت الخلايا المبرمج بعد إصابة الدماغ لدى عصافير الزيبرا. ^{[ 15 ]} يُعتقد أن هذا يعود إلى التأثيرات الوقائية العصبية للإستروجينات، بما في ذلك الإستراديول. وقد وجدت الأبحاث أن اثنين من السيتوكينات المحفزة للالتهاب ، وهما إنترلوكين-1β (IL-1β) وإنترلوكين-6 (IL-6)، مسؤولان عن تحفيز التعبير عن إنزيم الأروماتاز ​​في الخلايا النجمية بعد إصابة الدماغ النافذة لدى عصافير الزيبرا. ^{[ 16 ]}

وقد تبين أن المنتجات الطبيعية التالية لها تأثيرات مثبطة على إنزيم الأروماتاز ​​في المختبر :

• إنزيم تكوين الستيرويد

• "دراسة أمريكية عن الأغنام المثلية قد تلقي الضوء على الجنسانية" ، عبر ويكي نيوز ، 15 أغسطس 2005.
• موقع جينوم CYP19A1 البشري وصفحة تفاصيل جين CYP19A1 في متصفح جينوم UCSC .
• نظرة عامة على جميع المعلومات الهيكلية المتاحة في PDB لـ UniProt : P11511 (Aromatase) في PDBe-KB .