Citokróm P450

A citokróm P450 ( citokróm P450-függő monooxigenáz , angolul  citokróm P450 , CYP ) a P450 családba tartozó enzimek általános neve . A hemoproteinek osztályába tartoznak, a b típusú citokrómok közé tartoznak [1] . A szén-monoxidhoz kötött citokróm P450 fényelnyelési maximuma 450 nm-en van, így kapta a nevét [1] [2] .

A citokróm P450 kivétel nélkül az élőlények minden birodalmában megtalálható - állatokban , növényekben , gombákban , baktériumokban , archaeákban [3] . Ezek a fehérjék csak az obligát anaerob szervezetekben hiányoznak [3] . A CYP-rendszer körülbelül 11 500 fehérjéjét írtak le. A baktériumok és archaeák P450-e a citoplazmában feloldódik , evolúciós értelemben a citokróm P450 legősibb formája. Az eukarióta szervezetekben a P450-ek membránfehérjék [3] .

A citokróm P450 rendszer számos, endogén és exogén vegyület oxidációjában vesz részt. Az ebbe a csoportba tartozó enzimek fontos szerepet játszanak a szteroidok , epesavak , telítetlen zsírsavak , fenolos metabolitok metabolizmusában, valamint a xenobiotikumok ( gyógyszerek , mérgek , kábítószerek ) semlegesítésében [1] [2] [4] .

A citokróm P450 rendszert érintő reakciók

A citokróm P450-függő monooxigenázok különböző anyagok lebontását katalizálják hidroxilezéssel az elektrondonor NADPH és a molekuláris oxigén részvételével . Ebben a reakcióban az egyik oxigénatom a szubsztrátumhoz kötődik, a második pedig vízzé redukálódik [1] [2] .

A citokróm P450 család enzimei, ellentétben más hemoproteinekkel , általában egyfajta aktivitással és szigorúan meghatározott funkcióval rendelkeznek, funkciójukban, enzimaktivitásuk típusaiban meglehetősen változatosak, és gyakran alacsony szubsztrátspecificitásúak. A P450-ek monooxigenáz és oxigenáz aktivitást is mutathatnak, ezért néha vegyes funkciójú oxidázoknak is nevezik őket [1] [4] .

A citokróm P450 által katalizált oxigenáz reakciók nagyon változatosak. A xenobiotikumok egyik leggyakoribb oxidációs reakciója az oxidatív dealkilezés, amelyet egy , az N, O vagy S atomokhoz kapcsolódó alkilcsoport oxidációja kísér, amely a májsejtek endoplazmatikus retikulumában (ER) játszódik le . Szubsztrátspecifitásuk alacsony. Ezek katalizálják a leghatékonyabban az alifás vagy aromás gyűrűkkel rendelkező nem poláris vegyületek oxidációját . A máj P450-je többek között részt vesz az alkoholok megfelelő aldehidekké történő oxidációjában . A hidrofób vegyületek hidroxilezése javítja vízoldhatóságukat és elősegíti a vesén keresztüli kiválasztódást . Különböző embereknél a P450 citokrómkészlet az EPR-ben a genetikai jellemzők miatt eltérő. Ebből a szempontból a P450 enzimrendszer vizsgálata nagy jelentőséggel bír a farmakológia szempontjából [2] [3] . A P450 család összes többi enzime a belső mitokondriális membránon található , katalitikus központjai pedig a mátrix felé néznek [5] .

A reakció másik gyakori típusa a ciklusos vegyületek ( aromás , telített és heterociklusos szénhidrogének ) hidroxilezése. A P450 családba tartozó enzimek alifás vegyületek hidroxilezési reakcióit, N-oxidációt, oxidatív dezaminációt , nitrovegyületek redukciós reakcióit is katalizálhatják [2] [4] .

A citokróm P450 katalizálja a telített zsírsavak omega-oxidációját , a telítetlen zsírsavak peroxidációját, a szteroid hormonok , az epesavak és a koleszterin hidroxilációját, a prosztaglandinok és a D-vitamin bioszintézisét [2] [4] . A szteroidogén sejtek mitokondriumokat tartalmaznak, amelyek a szteroidok szintézisére specializálódtak. Az ilyen mitokondriumok általában nagyobbak, mint más szövetek sejtjeinek mitokondriumai, és a belső membrán felülete fejlettebb és tekertebb [5] .

Humán citokróm P450 gének

Emberben a citokróm P450 rendszer 57 génjét és több mint 59 pszeudogénjét azonosították. 18 családra és 43 alcsaládra oszlanak. Az alábbi táblázat részletesebben leírja a humán citokróm P450 gén nómenklatúráját [6] .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 3 4 5 Britton, 1986 , p. 180-181.
2. ↑ 1 2 3 4 5 6 Kolman, Rem, 2000 , p. 310-311.
3. ↑ 1 2 3 4 Danielson PB A citokróm P450 szupercsalád: biokémia, evolúció és gyógyszer-anyagcsere emberekben.  (angol)  // Jelenlegi gyógyszeranyagcsere. - 2002. - 20. évf. 3, sz. 6 . - P. 561-597. — PMID 12369887 .
4. ↑ 1 2 3 4 Ortiz de Montellano, Paul R. Citokróm P450: szerkezet, mechanizmus és biokémia. — 3. kiadás. - New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2005. - ISBN 0-306-48324-6 .
5. ↑ 1 2 Nelson, Cox, 2014 , p. 348-349.
6. ↑ Nelson, D.R. A Cytochrome P450 honlapja (nem elérhető link) . Letöltve: 2010. október 14. Az eredetiből archiválva : 2010. június 27.. (határozatlan) 

Irodalom

• Nelson, D. Lehninger biokémiájának alapjai: 3 kötetben  / D. Nelson, M. Cox. - M.  : BINOM, 2014. - T. 2. - S. 348-349. — 636 p. — ISBN 978-5-94774-366-1 .
• Britton, G. 5.5.9. Cytochrome P450 // Biochemistry of Natural Pigments  = Britton, G. The Biochemistry of Natural Pigments : [ eng. ] . - Cambridge University Press, 1983.  / Per. angolról. folypát. biol. Tudományok V. D. Tsydendembaev; szerk. prof. M. N. Zaprometova. — M  .: Mir, 1986. — S. 180–181. — 422 p. : ill. - 3050 példány.  - 28.072 BBK  . - UDC 577.117.3 . 
• Kolman, jan. Vizuális biokémia  = Taschenatlas der Biochemie: [ford. vele  . ] / Jan Kolman, Klaus-Heinrich Rem. - M .  : Mir, 2000. - 470 p. - 7000 példány.
• Ponomarenko, T. M. A citokróm P450 rendszer a tüdőben: szerep a betegségek patogenezisében és a gyógyszerek farmakokinetikájában  / T. M. Ponomarenko, D. A. Sychev, A. O. Chikalo ... [ and others ] // Pharmacokinetics and Pharmacodynamics. - 2012. - 1. szám - S. 25-28.
• Katalizátor : a P450 hasznosítása : a  citokróm P450 ismeretek új alkalmazásai ] // Scrip . - 2003. - április. — P. 9–11. // Antibiotikumok és antimikrobiális terápia. - 2003. - május 6.

Linkek

• Archakov, A. I. P450 citokrómok  / A. I. Archakov, I. I. Karuzina // Az emberi biológia tudásbázisa.
• Citokróm P450 . Az egészség öröme a szépség ereje . (Orosz)