Étude de l’enzyme UGT2B28 et son rôle dans le cancer de la prostate

Contexte: L’inactivation des androgènes est majoritairement régulée par des enzymes du métabolisme de la famille des UDP-glucuronosyltransferase (UGT). Ce procédé métabolique permet de contrôler la biodisponibilité des hormones stéroïdiennes systémiques et locales. Objectif : L’objectif était d’étudier la relation entre l’expression de l’enzyme UDP-glucuronosyltransferase 2B polypeptide 28 (UGT2B28), impliquée dans la biotransformation des hormones, avec les niveaux hormonaux circulants, et les caractéristiques clinico-pathologiques dans le cancer de la prostate (CaP). Conception et participants : Nous avons utilisé dans cette étude la technique d’immunohostochimie à grande échelle (tissue microarray) sur les tissus de 239 patients ayant un CaP localisé. L’étude des 51 patients additionnels ne possédant pas l’enzyme UGT2B28 dans leur génome, a été effectuée pour confirmer l’importance de cette enzyme sur les niveaux hormonaux circulants. Résultats : La surexpression de l’enzyme UGT2B28 a été associée à des niveaux d’antigène prostatique spécifique (APS) au diagnostic plus faibles, à un score de Gleason plus élevé, à des marges et statuts nodaux positifs, et fut associée de façon indépendante au risque de progression. La surexpression de l’enzyme fut également associée à des niveaux circulants de testostérone (T) et dihydrotestostérone (DHT) plus élevés. Les patients n’exprimant pas le gène UGT2B28 avaient des niveaux plus bas de T (19%), de DHT (17%), de métabolites glucuronidés (18-38%), et des niveaux plus élevés du précurseur surrénalien androsténédione (36%). Conclusion : L’enzyme UGT2B28 modifie les niveaux circulants de T et DHT, et sa surexpression est associée avec un CaP à plus haut grade. Notre étude a permis de découvrir un nouveau rôle d’UGT2B28, celui de régulateur de la stéroïdogenèse, et a souligné l’interconnexion entre les capacités de biotransformation hormonale des cellules cancéreuses, des niveaux hormonaux, des caractéristiques clinicopathologiques et du risque de progression.

Microextração adsortiva em barra (BAuE) : fundamentos avanços e aplicações na análise vestigial de compostos emergentes em matrizes reais

Tese de doutoramento, Química (Química Analítica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2014

Expression of steroidogenic proteins and genes in bovine placenta from conventional and somatic cell nuclear transfer (SCNT) gestations

Pendant la grossesse, les hormones stéroïdes jouent un rôle indispensable dans la régulation des principales manifestations physiologiques telles que la reconnaissance maternelle de la gestation, la réceptivité de l'endomètre, le début du développement embryonnaire ainsi que le maintien de la gestation. Cependant, on sait très peu sur la production de ces hormones et les principaux facteurs des voies intracellulaires impliqués dans le processus de stéroïdogenèse dans le placenta bovin pendant les stades initiaux et plus avancés de la gestation. Par ailleurs, certaines anomalies du placenta chez les bovins suite à une mauvaise production de stéroïdes n'ont pas encore été démontrées. Les objectifs de cette thèse étaient donc de : 1) déterminer la présence et la localisation des principales protéines stéroïdiennes dans le placenta de bovins provenant de gestations de 50 à 120 jours, 2) comparer l'expression placentaire d'une série de gènes et de protéines stéroïdiennes entre une gestation impliquant un transfert de noyaux de cellules somatiques (SCNT) et une gestation non-clonale; 3) étudier l'impact des hormones trophiques et des seconds messagers sur la stéroïdogenèse dans le placenta bovin à 140 +10 jours de gestation. L’utilisation de techniques d’immunohistochimie, d’immunobuvardage et de PCR quantitatif nous a permis d’évaluer la présence d'un large éventail de gènes stéroïdiens (STAR, CYP11A1, HSD3B1, CYP17A1 et SCARB1) qui participent au transport du cholestérol et dans la production de différents types de stéroïdes. Dans cette thèse, nous avons démontré la capacité du placenta bovin d’initier la stéroïdogenèse au début de la gestation et nous avons également déterminé les principales cellules impliquées dans ce processus. Nous avons constaté que les tissus maternels expriment les principaux marqueurs de stéroïdogenèse suggérant une plus grande capacité stéroïdogénique que les tissus fœtaux. En outre, un modèle d'expression des protéines complémentaires stéroïdogéniques entre la caroncule et le cotylédon a été observé, indiquant que la stéroïdogenèse placentaire exige une communication cellule à cellule entre les cellules de la mère et du fœtus. Après avoir démontré les principales cellules impliquées dans la synthèse des hormones stéroïdiennes dans le placenta bovin en début de gestation, nous avons ensuite étudié les modifications possibles de la stéroïdogenèse dans les tissus SCNT cotylédonaires à 40 jours de gestation. Nous avons identifié d'importantes modifications dans l'expression des gènes STAR, CYP11A1, HSD3B1, CYP17A1, et SULT1E1. Conséquemment, nous postulons que l'expression réduite des gènes stéroïdiens peut provoquer une insuffisance de la biosynthèse des hormones stéroïdiennes, ce qui pourrait contribuer à un développement anormal du placenta et du fœtus dans les gestations SCNT à court ou long terme. Finalement, nous avons développé un modèle efficace de culture d’explants de placentome qui nous a permis d'explorer les mécanismes sous-jacents spécifiques à la stéroïdogenèse placentaire. Nous avons exploré l'effet stimulant des hormones trophiques et différents messagers secondaires sur l'expression de différentes protéines stéroïdogéniques ainsi que le taux de progestérone (P4) dans les explants de placentome. En utilisant les techniques de RIA et de PCR quantitatif, nous avons constaté que même si les analogues de l'hormone lutéinisante (hCG) ont un effet stimulant sur plusieurs gènes stéroïdiens, le calcium ionophore est le principal modulateur dans la synthèse de la P4. Ces résultats suggèrent que dans le placenta bovin, la synthèse de la P4 est modulée principalement par l'afflux de calcium intracellulaire, et apparemment les nucléotides cycliques ne semblent pas contrôler ce processus. En conclusion, cette étude contribue de manière significative à une meilleure compréhension des mécanismes d'entraînement de la synthèse des stéroïdes placentaires au début de la gestation et permet aussi d’apporter de nouveaux éclairages sur l'importance des stéroïdes placentaires dans la régulation du développement du placenta et du fœtus.

Étude sur l’oxygénation des lits capillaires du disque optique au cours du cycle menstruel chez les femmes

Il est connu qu’on retrouve chez les femmes en post-ménopause un risque plus important de développer des maladies oculaires comparativement aux hommes du même groupe d’âge. Il semble que les changements hormonaux, et en particulier la baisse importante des niveaux d’estradiol, secondaires à la sénescence folliculaire constituent un facteur étiologique à long terme. Cela étant, il est légitime de se demander si les variations des niveaux d’hormones sexuelles endogènes peuvent également occasionner des effets à court terme sur les tissus de l’œil. Cette interrogation constitue d’ailleurs le motif principal de l’élaboration de la présente étude. Sachant qu’il se produit chez les femmes non ménopausées des variations continuelles des niveaux d’hormones sexuelles stéroïdiennes au cours de leur cycle menstruel, des femmes en âge de procréer ont été recrutées comme sujets d’étude. Dans un deuxième temps, afin de trouver le paramètre d’intérêt, on a effectué une revue de la documentation scientifique qui révèle un fait bien établi : les estrogènes favorisent la vasodilatation des vaisseaux sanguins par l’intermédiaire du monoxyde d’azote, et permettent, par le fait même, l’accroissement du débit sanguin tissulaire. Or, comment mesurer des variations de débit sanguin dans des tissus oculaires? Comme il est expliqué dans la discussion du présent mémoire, les variations d’oxygénation dans un organe dont le métabolisme est relativement stable sont le reflet de variations de débit sanguin. Grâce à une technique de mesure basée sur la spectroréflectométrie, il est possible de mesurer le taux d’oxyhémoglobine (HbO2) des lits capillaires du disque optique. En observant les variations du taux d’oxyhémoglobine au cours du cycle menstruel chez les sujets, on peut ainsi mesurer l’effet des variations hormonales cycliques sur l’irrigation des tissus oculaires. En somme, l’objectif de cette recherche est de mieux comprendre, en suivant le cycle menstruel des femmes, l’effet des hormones sexuelles endogènes sur l’oxygénation des lits capillaires du disque optique. Étant à la base du métabolisme de l’œil, l’apport en oxygène et en divers substrat véhiculés par la circulation sanguine est important au maintien de la santé oculaire. L’éclaircissement du lien entre les hormones et l’oxygénation de la rétine constituerait un avancement important, puisqu’il permettrait de comprendre pourquoi certaines atteintes oculaires, comme la cécité, touchent davantage les femmes. Les résultats de cette étude ont démontré que le taux d’oxyhémoglobine mesuré dans les lits capillaires du disque optique de l’œil ne subit pratiquement pas de variations significatives durant le cycle menstruel lorsqu’on considère les incertitudes des valeurs mesurées. Également, on observe une variabilité similaire des taux d’oxyhémoglobine mesurés chez les femmes en âge de procréation et chez les hommes du même groupe d’âge. Cela suggère que les changements hormonaux cycliques, qui ne se produisent que chez les femmes, n’occasionnent probablement pas de variation significative mesurable du taux d’oxyhémoglobine. Bref, malgré les effets possibles des estrogènes sur le diamètre artériolaire, il semble que les mécanismes locaux de régulation du débit sanguin tissulaire maintiennent un état d’équilibre propre au tissu irrigué et adapté aux besoins métaboliques locaux.

Influence d’une augmentation du taux de testostérone sur les décisions d’approvisionnement chez les diamants mandarins mâles (Taeniopygia guttata)

Un animal qui s’approvisionne en groupe peut rechercher soi-même sa nourriture (tactique producteur) ou tenter de se joindre à des parcelles déjà découvertes par un autre individu (tactique chapardeur). Bien que les modèles de jeu producteur-chapardeur partent du principe que les gains moyens à l’équilibre associés à chacune de ces tactiques sont égaux et ne dépendent pas des caractéristiques des individus, de plus en plus d’études démontrent que le gain de chaque tactique est influencé par certaines caractéristiques phénotypiques (agressivité, capacités d’apprentissage,…). Dans cette étude, nous nous intéressons aux effets de la testostérone sur le choix des tactiques d’approvisionnement chez les mâles de diamant mandarin (Taeniopygia guttata). La testostérone est connue pour influencer le développement du cerveau et l’agressivité, nous avons donc testé les effets d’une exposition prénatale à la testostérone ainsi que durant l’âge adulte sur le choix des tactiques d’approvisionnement lorsque la nourriture est cryptique ou défendable. Nous avons réalisé deux expériences : nous avons tout d’abord utilisé la longueur du tarse ainsi que la différence entre les longueurs des doigts 2 et 4 comme des indicateurs de l’exposition prénatale à la testostérone puis testé si ces différences morphologiques se traduisent par des différences dans le choix des tactiques dans une condition défendable et une condition cryptique. Nous avons trouvé que le choix des tactiques chez les diamants mandarins était limité par le phénotype. Une exposition précoce à la testostérone au cours du développement prénatal pourrait donc être la cause d’au moins une part de la variation observée dans le choix des tactiques d’approvisionnement. Ensuite, nous avons manipulé le taux de testostérone plasmatique chez des mâles adultes grâce à des implants hormonaux sous-cutanés puis comparé le comportement des individus lorsqu’ils portaient un implant hormonal et un implant contrôle et ce, dans chacune des deux conditions d’approvisionnement. Nous n’avons mis en évidence aucun effet du taux de testostérone plasmatique sur le choix des tactiques à l’âge adulte. Nos résultats sont en accord avec l’hypothèse que le choix des tactiques d’approvisionnement peut être influencé par les hormones. Notre conclusion est que les hormones stéroïdiennes peut affecter le choix des tactiques via l’existence d’effets maternels dans le jeu producteur-chapardeur.

Analyse par spectrométrie de masse d’hormones stéroïdiennes dans les eaux usées et abattement par oxydation chimique

Thèse réalisée en cotutelle avec Michèle Prévost (Ph.D), Professeure titulaire au département des génies civil, géologique et des mines de l'École Polytechnique de Montréal.

Variation in pituitary expression of mRNAs encoding the putative inhibin co-receptor (betaglycan) and type-I and type-II activin receptors during the chicken ovulatory cycle

Secretion of LH and FSH from the anterior pituitary is regulated primarily by hypothalamic GnRH and ovarian steroid hormones. More recent evidence indicates regulatory roles for certain members of the transforming growth factor beta (TGF beta) superfamily including inhibin and activin. The aim of this study was to identify expression of mRNAs encoding key receptors and ligands of the inhibin/activin system in the hen pituitary gland and to monitor their expression throughout the 24-25-h ovulatory cycle. Hens maintained on long days (16 h light/8 h dark) were killed 20, 12, 6 and 2 h before predicted ovulation of a midsequence egg (n = 8 per group). Anterior pituitary glands were removed, RNA extracted and cDNA synthesized. Plasma concentrations of LH, FSH, progesterone and inhibin A were measured. Real-time quantitative PCR was used to quantify pituitary expression of mRNAs encoding betaglycan, activin receptor (ActR) subtypes (type I, IIA), GnRH receptor (GnP,H-R), LH beta subunit, FSH beta subunit and GAPDH. Levels of mRNA for inhibin/activin beta A and beta B subunits, inhibin alpha subunit, follistatin and ActRIIB mRNA in pituitary were undetectable by quantitative PCR (< 2 amol/reaction). Significant changes in expression (P < 0.05) of ActRIIA and betaglycan mRNA were found, both peaking 6 h before ovulation just prior to the preovulatory LH surge and reaching a nadir 2 h before ovulation, just after the LH surge. There were no significant changes in expression of ActRI mRNA throughout the cycle although values were correlated with mRNA levels for both ActRIIA (r=0.77; P < 0.001) and betaglycan (r=0.45; P < 0.01). Expression of GnRH-R mRNA was lowest 20 h before ovulation and highest (P < 0.05) 6 h before ovulation; values were weakly correlated with betaglycan (r=0.33; P=0.06) and ActRIIA (r=0.34; P=0.06) mRNA levels. Expression of mRNAs encoding LH beta and FSH beta subunit were both lowest (P < 0.05) after the LH surge, 2 h before ovulation. These results are consistent with an endocrine, but not a local intrapituitary, role of inhibin-related proteins in modulating gonadotroph function during the ovulatory cycle of the hen, potentially through interaction with betaglycan and ActRIIA. In contrast to mammals, intrapituitary expression of inhibin/activin subunits and follistatin appears to be extremely low or absent in the domestic fowl.

Development of the mammalian urethra is controlled by Fgfr2-IIIb

Development of external genitalia in mammalian embryos requires tight coordination of a complex series of morphogenetic events involving outgrowth, proximodistal and dorsoventral patterning, and epithelial tubulogenesis. Hypospadias is a congenital defect of the external genitalia that results from failure of urethral tube closure. Although this is the second most common birth defect in humans, affecting one in every 250 children, the molecular mechanisms that regulate morphogenesis of the mammalian urethra are poorly understood. We report that mice lacking the IIIb isoform of fibroblast growth factor receptor 2 (Fgfr2) exhibit severe hypospadias. Urethral signaling regions, as indicated by Shh and Fgf8 expression, are established in Fgfr2-IIIb null mice; however, cell proliferation arrests prematurely and maturation of the urethral epithelium is disrupted. Fgfr2-IIIb(-/-) mutants fail to maintain the progenitor cell population required for uroepithelial renewal during tubular morphogenesis. In addition, we show that antagonism of the androgen receptor (AR) leads to loss of Fgfr2-IIIb and Fgf10 expression in the urethra, and an associated hypospadias phenotype, suggesting that these genes are downstream targets of AR during external genital development. Genitourinary defects resulting from disruption of AR activity, by either genetic or environmental factors, may therefore involve negative regulation of the Fgfr2 pathway. This represents the first example of how the developing genitourinary system integrates cues from systemically circulating steroid hormones with a locally expressed growth factor pathway.

alpha-tocopherol affects androgen metabolism in male rat

The Alpha-Tocopherol Beta-Carotene Cancer Prevention Study has provided the first evidence implicating vitamin E in hormone synthesis. The effect of vitamin E on stereoidogenesis in testes and adrenal glands was assessed in growing rats using Affymetrix gene-chip technology. Dietary supplementation of rats with vitamin E (60 mg/kg feed) for a period of 429 days caused a significant repression of genes encoding for proteins centrally involved in the uptake (low-density lipoprotein receptor) and de novo synthesis (for example, 7-dehydrocholesterol reductase, 3-hydroxy-3-methylglutaryl coenzyme A synthase, 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A reductase, isopentenyl-diphosphate delta-isomerase, and farnesyl pyrophosphate synthetase) of cholesterol, the precursor of all steroid hormones. The present investigation indicates that dietary vitamin E may induce changes in stereoidogenesis by affecting cholesterol homeostasis.

Variation in pituitary expression of mRNAs encoding the putative inhibin co-receptor (betaglycan) and type-I and type-II activin receptors during the chicken ovulatory cycle

Secretion of LH and FSH from the anterior pituitary is regulated primarily by hypothalamic GnRH and ovarian steroid hormones. More recent evidence indicates regulatory roles for certain members of the transforming growth factor beta (TGF beta) superfamily including inhibin and activin. The aim of this study was to identify expression of mRNAs encoding key receptors and ligands of the inhibin/activin system in the hen pituitary gland and to monitor their expression throughout the 24-25-h ovulatory cycle. Hens maintained on long days (16 h light/8 h dark) were killed 20, 12, 6 and 2 h before predicted ovulation of a midsequence egg (n = 8 per group). Anterior pituitary glands were removed, RNA extracted and cDNA synthesized. Plasma concentrations of LH, FSH, progesterone and inhibin A were measured. Real-time quantitative PCR was used to quantify pituitary expression of mRNAs encoding betaglycan, activin receptor (ActR) subtypes (type I, IIA), GnRH receptor (GnP,H-R), LH beta subunit, FSH beta subunit and GAPDH. Levels of mRNA for inhibin/activin beta A and beta B subunits, inhibin alpha subunit, follistatin and ActRIIB mRNA in pituitary were undetectable by quantitative PCR (< 2 amol/reaction). Significant changes in expression (P < 0.05) of ActRIIA and betaglycan mRNA were found, both peaking 6 h before ovulation just prior to the preovulatory LH surge and reaching a nadir 2 h before ovulation, just after the LH surge. There were no significant changes in expression of ActRI mRNA throughout the cycle although values were correlated with mRNA levels for both ActRIIA (r=0.77; P < 0.001) and betaglycan (r=0.45; P < 0.01). Expression of GnRH-R mRNA was lowest 20 h before ovulation and highest (P < 0.05) 6 h before ovulation; values were weakly correlated with betaglycan (r=0.33; P=0.06) and ActRIIA (r=0.34; P=0.06) mRNA levels. Expression of mRNAs encoding LH beta and FSH beta subunit were both lowest (P < 0.05) after the LH surge, 2 h before ovulation. These results are consistent with an endocrine, but not a local intrapituitary, role of inhibin-related proteins in modulating gonadotroph function during the ovulatory cycle of the hen, potentially through interaction with betaglycan and ActRIIA. In contrast to mammals, intrapituitary expression of inhibin/activin subunits and follistatin appears to be extremely low or absent in the domestic fowl.

Elevated fetal steroidogenic activity in autism

Autism affects males more than females, giving rise to the idea that the influence of steroid hormones on early fetal brain development may be one important early biological risk factor. Utilizing the Danish Historic Birth Cohort and Danish Psychiatric Central Register, we identified all amniotic fluid samples of males born between 1993 and 1999 who later received ICD-10 (International Classification of Diseases, 10th Revision) diagnoses of autism, Asperger syndrome or PDD-NOS (pervasive developmental disorder not otherwise specified) (n=128) compared with matched typically developing controls. Concentration levels of Δ4 sex steroids (progesterone, 17α-hydroxy-progesterone, androstenedione and testosterone) and cortisol were measured with liquid chromatography tandem mass spectrometry. All hormones were positively associated with each other and principal component analysis confirmed that one generalized latent steroidogenic factor was driving much of the variation in the data. The autism group showed elevations across all hormones on this latent generalized steroidogenic factor (Cohen's d=0.37, P=0.0009) and this elevation was uniform across ICD-10 diagnostic label. These results provide the first direct evidence of elevated fetal steroidogenic activity in autism. Such elevations may be important as epigenetic fetal programming mechanisms and may interact with other important pathophysiological factors in autism.

Testosterone suppresses oxidative stress in human neutrophils

The in vitro effect of testosterone on human neutrophil function was investigated. Blood neutrophils from healthy male subjects were isolated and treated with 10 nM, 0.1 and 10 mu M testosterone for 24 h. As compared with untreated cells, the testosterone treatment produced a significant decrease of superoxide production as indicated by the measurement of extra- and intracellular superoxide content. An increment in the production of nitric oxide was observed at 0.1 and 10 mu M testosterone concentrations, whereas no effect was found for 10 nM. Intracellular calcium mobilization was significantly increased at 10 nM, whereas it was reduced at 10 mu M testosterone. There was an increase in phagocytic capacity at 10 nM and a decrease of microbicidal activity in neutrophils treated with testosterone at 10 mu M. Glutathione reductase activity was increased by testosterone treatment, whereas no effect was observed in other antioxidant enzyme activities. An increase in the content of thiol groups was observed at all testosterone concentrations. Lipid peroxidation in neutrophils evaluated by levels of TBARS was decreased at 10 nM and 0.1 mu M testosterone. These results indicate the antioxidant properties of testosterone in neutrophils as suggested by reduction of superoxide anion production, and lipid peroxidation, and by the increase in nitric oxide production, glutathione reductase activity and the content of thiol groups. Therefore, the plasma levels of testosterone are important regulators of neutrophil function and so of the inflammatory response. Copyright (C) 2010 John Wiley & Sons, Ltd.

Frequency-dependent physiological trade-offs between competing colour morphs

Evolutionary theory suggests that alternative colour morphs (i.e. genetically controlled phenotypes) may derive similar fitness under frequency-dependent selection. Here we experimentally demonstrate opposing effects of frequency-dependent social environments on plasma hormone levels (testosterone and corticosterone) and immune function between red- and black-headed male morphs of the Gouldian finch (Erythrura gouldiae). Red-headed males are highly sensitive to changes in the social environment, especially towards the relative density of their own aggressive morph, exhibiting high stress responses and immunosuppression in socially competitive environments. In contrast, the non-aggressive black-headed males follow a more passive strategy that appears to buffer them against social stresses. The differential effect of hormones on aggressive behaviour and immune performance reinforces the contrasting behavioural strategies employed by these colour morphs, and highlights the importance of the social environment in determining the individual basis of behavioural and physiological responses.

Androgen metabolism in the Australian lizard Tiliqua rugosa

Nonmammalian vertebrates possess some unusual features in their hormonal systems/ when compared to mammals. As a consequence, they can make an important contribution in investigations concerning the fundamental mechanisms operating in endocrinology. Such studies concerning androgens include inter alia their effects on developmental aspects in the brain of birds and related singing behaviour; the role of neural enzymes in reproductive processes in fish; and the relation between androgens and the stages of spermatogenesis in amphibia, The present thesis examines the biochemistry of androgens in the Australian lizard Tiliqua rugosa. The major compounds studied were testosterone and epitestosterone, which are known to be present in high concentrations in the plasma of the male animal. Previous investigations are expanded, particularly in the areas of steroid identification and testicular biosynthesis. In addition, preliminary studies on the metabolism in the brain (and other tissues) and plasma protein binding are reported. The presence of epitestosterone as a major free androgen in the plasma of the male lizard was confirmed. Other steroids were found in the sulphate fraction. Testosterone sulphate was the most rigorously identified compound, while some evidence was also found for the presence of conjugated 5-androstene-3β,17-diols, etiocholanolone and dehydroepiandrosterone (DHA). Epitestosterone does not appear to be extensively conjugated in this animal. Steroids were not found to be conjugated as glucuronides. The identification studies employed a novel method of electrochemical detection of steroids. This technique was investigated and extended in the current thesis. Biosynthetic studies were carried out on androgen interconversions in the testis, in vitro. The major enzyme activities detected were 17α-arid 17β-oxidoreductases (17α-OR and l7β-OR) and 3β-hydroxysteroid dehydrogenase (3β-HSD)/isonerase. No evidence was found for the presence of a steroid-17-epimerase that would directly interconvert testosterone and epitestosterone. The 17-oxidoreductases were found to be dependent on the cofactor NBDFH. Testosterone appears to be formed mainly via the 4-ene pathway, whereas epitestosterone is formed from both the 4- and 5-ene routes. The compound 5-androstene-3β, 17α-diol was found to be an intermediate in the synthesis of epitestosterone from DHA. Temperature was found to significantly affect 17α-OR activity (maximum at 32°C). In contrast,17β-OR activity was independent of this factor in the testis. Androgen metabolism in the testis was found to be regulated by cofactors, temperature and season. The major enzyme activities found in the male brain were 17α- and 17β-OR. 3βHSD/isomerase was not found; however a low activity of 5α-reductase was identified. Aromatase activity was not positively identified, but preliminary results suggest that it may be present at low levels. The 17-oxidoreductases were widespread throughout the brain. The 17α-OR was significantly lower in the forebrain than other brain sections. The 170-OR activity did not vary significantly throughout the organ, although there was a trend for its activity to be higher in the midbrain region (containing the hypothalamus in these sections). The concentration of endogenous steroids in brain tissue was estimated by radioimmunoassay. Epitestosterone was found throughout the organ structure, whereas testosterone was found mainly in the midbrain (containing hypothalamic regions in these sections). Correlations between enzyme activities and steroid concentrations in brain regions suggested that the main function of 17α-OR is to produce epitestosterone, whereas the 17β-OR may catalyse a more reversible reaction in vivo. Temperature was found to significantly affect both 17α- and 17β-OR activities in the brain. In contrast to the testis, the maximum activity of the brain enzymes occurred at 37°C. The level of 17α-OR activity in the male lizard (100 nmol/g tissue/h) is the highest reported for this enzyme in vertebrates. Both activities were found to be quantitatively similar in the whole brain homogenates of male and female animals, and did not vary seasonally when examined in the male. The 17-oxidoreductases were also found in most other tissues in T.rugosa, including epididymis, adrenal, kidney and liver (but not blood). This suggests that the high activities of both 17α-OR and 17β-OR are dominant features of the steroid system in this animal. The formation of 11-oxygenated compounds was found in the adrenal, in addition to the formation of polar metabolites in the kidney and liver (possibly polyhydroxylated and conjugated steroids). A preliminary investigation into the plasma binding of androgens was carried out. The insults suggest that there are several binding sites for testosterone; one with high affinity and low capacity; the other with low affinity and high capacity. Binding experiments were carried out at 32°C. At this temperature, specific binding was greater than at 25 or 37°C. From the results of competition studies it was suggested that epitestosterone (with a K(i)= 3 X 10 (-6)M for testosterone binding) regulates the binding of testosterone (K(i)=10(-7)M) and hence the concentrations of the latter steroid as a free compound in plasma. In general, the study has shown that the biochemistry of androgens in the reptile T.rugosa is largely similar to that found in other vertebrates. The major difference is a greatly increased activity of 17α-OR, which causes a higher concentration of 17α-compounds to be present in the tissues of this lizard. The physiological roles for epitestosterone are not yet clear. However it appears from this study that this steroid regulates testosterone concentrations in several tissues by either steroidogenic or binding mechanisms. Several major influences on this regulation include temperature, availability of cofactors and seasonal effects.