WikiSort.ru - Не сортированное

ПОИСК ПО САЙТУ | о проекте
Цитохром P450

Молекула цитохрома P450eryF
Обозначения
Символы CYP
CAS 9035-51-2

Цитохром P450 (цитохром P450-зависимая монооксигеназа, англ. cytochrome P450, CYP) — общее название ферментов семейства P450. Входят в класс гемопротеинов, относятся к цитохромам типа b[en][1]. Цитохром P450, связанный с монооксидом углерода, имеет максимум поглощения света при длине волны 450 нм, что определило его название[1][2].

Цитохромы P450 обнаружены во всех без исключения царствах живых существ — у животных, растений, грибов, бактерий, архей[3]. Эти белки отсутствуют только у облигатно анаэробных организмов[3]. Описано около 11 500 белков системы CYP. P450 бактерий и архей растворён в цитоплазме, в эволюционном смысле это наиболее древняя форма цитохрома P450. У эукариотических организмов P450 являются мембранными белками[3].

Система цитохрома P450 участвует в окислении многочисленных соединений, как эндогенных, так и экзогенных. Ферменты этой группы играют важную роль в обмене стероидов, желчных кислот, ненасыщеных жирных кислот, фенольных метаболитов, а также в нейтрализации ксенобиотиков (лекарств, ядов, наркотиков)[1][2][4].

Реакции с участием системы цитохрома P450

Каталитический цикл цитохрома P450

Цитохром Р450-зависимые монооксигеназы катализируют расщепление различных веществ посредством гидроксилирования[en] с участием донора электрона НАДФН и молекулярного кислорода. В этой реакции один атом кислорода присоединяется к субстрату, а второй восстанавливается до воды[1][2].

Ферменты семейства цитохрома P450, в отличие от остальных гемопротеинов, как правило, обладающих одним типом активности и строго определённой функцией, достаточно разнообразны по функциям, типам ферментативной активности, зачастую обладают малой субстратной специфичностью. P450 могут проявлять как монооксигеназную, так и оксигеназную активность, поэтому иногда относятся к оксидазам со смешанной функцией[1][4].

Оксигеназные реакции, катализируемые цитохромом Р450, весьма разнообразны. Одна из самых распространённых реакций окисления ксенобиотиков — окислительное деалкилирование, сопровождающееся окислением алкильной группы, присоединённой к атомам N, O или S. Этот процесс происходит в эндоплазматическом ретикулуме (ЭПР) гепатоцитов. Их субстратная специфичность невелика. Они наиболее эффективно катализирует окисление неполярных соединений с алифатическими или ароматическими кольцами. P450 печени, помимо прочего, участвует в окислении спиртов до соответствующих альдегидов. Гидроксилирование гидрофобных соединений улучшает их растворимость в воде и способствует выведению через почки. У разных людей набор цитохромов Р450 в ЭПР различается в силу генетических особенностей. В связи с этим изучение ферментативной системы Р450 имеет большое значение для фармакологии[2][3]. Все другие ферменты семейства Р450 локализованы на внутренней митохондриальной мембране, и их каталитические центры обращены в сторону матрикса[5].

Другой распространённый тип реакций — гидроксилирование циклических соединений (ароматических, предельных и гетероциклических углеводородов). Ферменты семейства Р450 могут также катализировать реакции гидроксилирования алифатических соединений, N-окисление, окислительное дезаминирование, реакции восстановления нитросоединений[2][4].

Цитохромы P450 катализируют омега-окисление насыщенных жирных кислот, перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот, гидроксилирование стероидных гормонов, желчных кислот и холестерина, биосинтез простагландинов и витамина D[2][4]. Стероидогенные клетки содержат митохондрии, специализирующиеся на синтезе стероидов. Такие митохондрии обычно крупнее митохондрий клеток других тканей и имеют более развитую и извитую поверхность внутренней мембраны[5].

Гены цитохрома P450 человека

У человека выявлено 57 генов и более 59 псевдогенов системы цитохрома P450. Они подразделяются на 18 семейств и 43 подсемейства. В таблице ниже номенклатура генов цитохромов P450 человека описана более подробно[6].

СемействоФункцииСоставНазвания
CYP1метаболизм лекарств и стероидов (особенно эстрогена)3 подсемейства, 3 гена, 1 псевдогенCYP1A1, CYP1A2, CYP1B1
CYP2метаболизм лекарств и стероидов13 подсемейств, 16 генов, 16 псевдогеновCYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1, CYP2S1, CYP2U1, CYP2W1
CYP3метаболизм лекарств и стероидов (включая тестостерон)1 подсемейство, 4 гена, 2 псевдогенаCYP3A4, CYP3A5, CYP3A7, CYP3A43
CYP4метаболизм арахидоновой кислоты6 подсемейств, 12 генов, 10 псевдогеновCYP4A11, CYP4A22, CYP4B1, CYP4F2, CYP4F3, CYP4F8, CYP4F11, CYP4F12, CYP4F22, CYP4V2, CYP4X1, CYP4Z1
CYP5синтез тромбоксана A21 подсемейство, 1 генCYP5A1 (синтаза тромбоксана A2)
CYP7биосинтез желчных кислот, участие в метаболизме стероидов2 подсемейства, 2 генаCYP7A1, CYP7B1
CYP8различные2 подсемейства, 2 генаCYP8A1 (синтез простациклина), CYP8B1 (биосинтез желчных кислот)
CYP11биосинтез стероидов2 подсемейства, 3 генаCYP11A1, CYP11B1, CYP11B2
CYP17биосинтез стероидов, 17-альфа гидроксилаза1 подсемейство, 1 генCYP17A1
CYP19биосинтез стероидов (ароматаза, синтезирующая эстроген)1 подсемейство, 1 генCYP19A1
CYP20не установлены1 подсемейство, 1 генCYP20A1
CYP21биосинтез стероидов2 подсемейства, 1 ген, 1 псевдогенCYP21A2
CYP24биодеградация витамина D1 подсемейство, 1 генCYP24A1
CYP26гидроксилирование ретиноловой кислоты3 подсемейства, 3 генаCYP26A1, CYP26B1, CYP26C1
CYP27различные3 подсемейства, 3 генаCYP27A1 (биосинтез желчных кислот), CYP27B1 (1-альфа-гидроксилаза витамин D3, активирующая витамин D3), CYP27C1 (функция не установлена)
CYP397-альфа-гидроксилирование 24-гидроксихолестерола1 подсемейство, 1 генCYP39A1
CYP46холестерол 24-гидроксилаза1 подсемейство, 1 генCYP46A1
CYP51биосинтез холестерола1 подсемейство, 1 ген, 3 псевдогенаCYP51A1 (14-альфа деметилаза[en] ланостерола)

Примечания

  1. 1 2 3 4 5 Бриттон, 1986, с. 180—181.
  2. 1 2 3 4 5 6 Кольман, Рем, 2000, с. 310—311.
  3. 1 2 3 4 Danielson P. B. The cytochrome P450 superfamily: biochemistry, evolution and drug metabolism in humans. (англ.) // Current drug metabolism. — 2002. — Vol. 3, no. 6. — P. 561—597. PMID 12369887. [исправить]
  4. 1 2 3 4 Ortiz de Montellano, Paul R. Cytochrome P450: structure, mechanism, and biochemistry. — 3rd edition. — New York: Kluwer Academic/Plenum Publishers, 2005. ISBN 0-306-48324-6.
  5. 1 2 Нельсон, Кокс, 2014, с. 348—349.
  6. Nelson, DR. The Cytochrome P450 Homepage.

Литература

Ссылки

Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".

Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.

Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .




Текст в блоке "Читать" взят с сайта "Википедия" и доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия.

Другой контент может иметь иную лицензию. Перед использованием материалов сайта WikiSort.ru внимательно изучите правила лицензирования конкретных элементов наполнения сайта.

2019-2024
WikiSort.ru - проект по пересортировке и дополнению контента Википедии