Distribution and Characterization of the Neurosteroid Acyltransferase from the Bovine Brain

소의 뇌에서 Neurosteroid Acyltransferase의 분포 및 특성에 관한 연구

The enzymatic properties as well as its distribution in the cerebral region and subcellular organells were investigated for the neurosteroid acyltransferase from the bovine brain, which synthesize the fatty acid esters of the neurosteroids. The cerebellum region was the highest in NSAT activity while the cerebrum was the lowest with 50% of the cerebellar activity. The NSAT was found to be mainly localized in the microsomal fraction. The optimal temperature and pH were $40^{\circ}C$ and 4.9, respectively. When $^3H-DHEA$ was utilized as substrate, the $K_m$ and $V_{max}$ was $32.6\;{\mu}M$ and 4.86 nmole/mg protein/h, respectively. Under the same condition pregnenolone$({\Delta}^5P)$ was a competitive inhibitor with $K_i=22.8\;{\mu}M$ and testosterone was a uncompetitive inhibitor with $K_i=22.8\;{\mu}M$. This may suggest that the NSAT has a different conformation in the acylation of the ${\beta}-hydroxyl$ group at C-3 and C-17.

소의 뇌에서 neurosteroid의 지방산 에스터를 합성하는 neurosteroid acyltransferase(NSAT)의 뇌에서의 부위별, 세포분획별 분포 및 효소적 특성을 연구하였다. 소의 뇌 NSAT 활성도는 소뇌(小腦)에서 가장 높았으며 그 다음이 중뇌(中腦)이었다. 가장 활성도가 낮은 부위는 대뇌(大腦)로 소뇌(小腦)의 50% 수준이었다. 또한 소뇌 (小腦) microsome에서의 활성도가 다른 세포분획에 비해 매우 높아 NSAT가 microsomal 효소임을 알 수 있었다. NSAT의 최적온도는 $40^{\circ}C$이었으며, pH=4.9에서 최적 pH를 나타냈다. DHEA를 기질로 하였을 때 NSAT의 $K_m$과 $V_{max}$는 각각 $32.6\;{\mu}M$과 4.86 nmole/mg protein/h였다. 또한 DHEA를 기질로 하였을 때 pregnenolone $({\Delta}5P)$은 NSAT에 대하여 경쟁적 저해제로, testosterone은 비경쟁적 저해제로 작용하였다. ${\Delta}5P$와 testosterone의 Ki는 각각 $22.8\;{\mu}M$과 $28.2\;{\mu}M$이었다. 따라서 소의 NSAT는 C-3의 ${\beta}-hydroxyl$ 기와 C-17의 ${\beta}-hydroxyl$ 기를 에스터화하는 과정에서 다른 conformation을 가짐을 시사한다.