Cholesterol is an essential sterol in vertebrates. It is involved in the regulation of membrane fluidity and permeability, steroid hormone and bile acid synthesis and in the posttranslational modification of proteins important for intercellular signaling and embryonic development. It can be synthesized by cells de novo or acquired by transfer between organs and receptor mediated endocytosis. Both processes are tightly regulated and any disturbance results in severe impairment during embryonic development, especially in the central nervous system. Recently, it was found that cholesterol influences cell cycle progression and it was suggested that it is not replacable by nonmammalian sterols in this particular role. Recent phylogenetic and structural modeling studies implied that 17b-HSD type 7 - previously identified as estrone converting enzyme - might have a physiological role in cholesterol biosynthesis, rather than in the steroid hormone metabolism. This conclusion was made on the basis of a high homology between 17b-HSD7 and yERG27, a yeast protein involved in ergosterol biosynthesis. In addition, a new protein called C14orf1 was identified as a potential interactor of 17b-HSD7. C14orf1 is highly expressed in testis and cancer cell lines and suggested to influence cellular proliferation. The yeast homologue of C14orf1, yERG28 was found to be involved in ergosterol biosynthesis, possibly enabling complex formation between yERG26 and yERG27. Therefore, the role of 17b-HSD7 in cholesterol biosynthesis was investigated by yeast complementation experiments with and without co-transfected C14orf1. The physical interactions of the two mammalian proteins and of their yeast homologues yERG27 and yERG28 was also examined in a yeast two-hybrid assay. The results presented here show that ergosterol could support growth of a cholesterol auxotrophic cell line U-937, but it was not kept in the free form inside the cells. Apparently ergosterol caused mobilization of internal cholesterol supplies, which enabled cells to survive and proliferate to certain extent. Cholesterol surprisingly did not cause the same effect most likely because of its perturbed distribution in the cell. It was also observed that free cholesterol was normally kept at a very low level inside the cell and that a nine-fold elevation in its level led to cell death. 17b-HSD7 was able to restore ergosterol biosynthesis in the yERG27 deficient SDG110 yeast strain and was therefore confirmed to be involved in the conversion of zymosteron to zymosterol, an intermediate step in the cholesterol and ergosterol biosynthesis. It was found to be localized in the endoplasmatic reticulum, and for its proper localization as well as activity the C-terminus was required. The proposed interaction between 17b-HSD7 and C14orf1 was found to be unlikely. The same result was obtained for the yeast homologues. Since the subcellular localization of yERG28 was found to depend on external cholesterol supplies it is very likely that this protein, as well as its human counterpart, is involved in cholesterol trafficking and not in cholesterol biosynthesis as previously postulated.     «

Cholesterol is an essential sterol in vertebrates. It is involved in the regulation of membrane fluidity and permeability, steroid hormone and bile acid synthesis and in the posttranslational modification of proteins important for intercellular signaling and embryonic development. It can be synthesized by cells de novo or acquired by transfer between organs and receptor mediated endocytosis. Both processes are tightly regulated and any disturbance results in severe impairment during embryonic de...     »

Cholesterin ist ein essentielles Sterol in Vertebraten. Es ist beteiligt an der Regulation von Membranfluidität und -durchlässigkeit, Steroidhormon- und Gallensäurensynthese und dient zur posttranslationalen Modifizierung einiger Proteine, die eine wichtige Rolle in Signalwegen und der Embryonalentwicklung spielen. Cholesterin kann in den meisten Zellen de novo synthetisiert oder durch Rezeptor-vermittelte Endozytose von außen aufgenommen werden. Beide Prozesse sind streng reguliert und jegliche Störung während der Embryogenese führt zu schweren Missbildungen und Fehlentwicklungen insbesondere des Zentralnervensystems. Vor kurzem wurde herausgefunden, dass Cholesterin den Zellzyklus beeinflusst und in dieser wichtigen Funktion nicht durch andere Sterole ersetzt werden kann. 17b-HSD7 wurde ursprünglich als Östron-umsetzendes Enzym charakterisiert. Phylogenetische Untersuchungen und die Modellierung der Tertiärstruktur implizierten jedoch, dass das Protein nicht nur am Steroidhormonmetabolismus, sondern auch, bzw. vor allem, an der Cholesterinbiosynthese beteiligt sein könnte. Diese Schlussfolgerung basierte in erster Linie auf der großen Sequenz- und Strukturhomologie zwischen 17b-HSD7 und yERG27, einem Ergosterolbiosyntheseenzym der Hefe. Darüber hinaus wurde ein neues Protein, C14orf1, identifiziert, das in Testes und Krebszelllinien hoch exprimiert ist und einen Einfluss auf die Zellproliferation zu haben scheint. Das Hefe-Homologe von C14orf1, yERG28, ist an der Ergosterolsynthese beteiligt. Wahrscheinlich ermöglicht es die Bildung eines Komplexes aus yERG26 und yERG27. Deshalb wurde die Rolle der 17b-HSD7 in der Cholesterinbiosynthese nicht nur durch einen Hefe-Komplementierungs-Assay untersucht sondern auch eine mögliche Interaktion von 17b-HSD7 mit C14orf1 bzw. zwischen deren Hefehomologen, yERG27 und yERG28, geprüft. Die hier dargestellten Ergebnisse zeigen, dass Ergosterol das Wachstum der Cholesterin-auxotrophen Zelllinie U-937 unterstützen konnte und nicht in freier Form im Zellinneren vorlag. Ergosterol verursacht offensichtlich eine Mobilisierung der internen Cholesterinreserven, wodurch den Zellen ermöglicht wird, in bestimmtem Maße zu überleben und zu prolifierieren. Unerwarteterweise zeigte Cholesterin nicht den gleichen Effekt, höchstwahrscheinlich wegen einer ungünstigen Verteilung in der Zelle. Es wurde auch beobachtet, dass Cholesterin unter Normalbedingungen in sehr niedriger Konzentration in der Zelle vorlag und dass eine neunfache Anhebung dieser Konzentration zum Zelltod führte. 17b-HSD7 war in der Lage die Ergosterolbiosynthese im yERG27-defizienten Hefestamm SDG110 wiederherzustellen. Dadurch wird bestätigt, dass das Enzym an der Umsetzung von Zymosteron zu Zymosterol und damit an der Ergosterol/Cholesterinbiosynthese beteiligt ist. Es wurde außerdem gezeigt, dass 17b-HSD7 im Endoplasmatischen Retikulum lokalisiert ist und den C-Terminus sowohl für eine korrekte Lokalisierung als auch für die Enzymaktivität benötigt. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass eine Interaktion zwischen 17b-HSD7 und C14orf1 unwahrscheinlich ist. Das gleiche Ergebnis wurde für die Hefehomologen dieser Proteine erhalten. Da die zelluläre Lokalisation des Hefeproteins von der externen Cholesterinversorgung abhängig ist, ist es wahrscheinlich, dass yERG28 ebenso wie sein humanes Gegenstück am Transport von Cholesterin und nicht, wie bisher angenommen, an der Biosynthese beteiligt ist.     «

Cholesterin ist ein essentielles Sterol in Vertebraten. Es ist beteiligt an der Regulation von Membranfluidität und -durchlässigkeit, Steroidhormon- und Gallensäurensynthese und dient zur posttranslationalen Modifizierung einiger Proteine, die eine wichtige Rolle in Signalwegen und der Embryonalentwicklung spielen. Cholesterin kann in den meisten Zellen de novo synthetisiert oder durch Rezeptor-vermittelte Endozytose von außen aufgenommen werden. Beide Prozesse sind streng reguliert und jegliche...     »