Цитохром Р-450

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Цитохроми Р450 — надродина монооксигеназ (офіційне скорочення CYP), велика і різноманітна група ферментів, які каталізують реакції окислення органічних речовин. Субстратами монооксигеназ виступають проміжні метаболіти, такі як ліпіди і стероїдні гормони, а також ксенобіотики, такі як фармацевтичні препарати та інших токсичних хімічних речовин. CYP є основними ферментами, що беруть участь у метаболізмі ліків. Монооксигеназні реакції складають близько 75% від загальної кількості різних метаболічних реакцій.

Найбільш поширеною реакцією, що каталізується цитохромом P450 є реакцією мікросомального окислення — включення одного атома кисню в склад аліфатичного органічного субстрату (RH), інший же атом кисню відновлюється до води:

Цитохроми Р450 (CYP) належать до білків, що містять кофактором гем і, отже, є гемопротеїнами. Загалом, ці ферменти є кінцевими ділянками в ланцюгах переносу електронів, що широкому сенсі класифікуються яко P450-вмісні системи. Термін P450 походить від спектрофотометричного піку при довжині хвилі максимуму поглинання ферменту (450 нм), коли він знаходиться у відновленому стані і в комплексі з чадним газом (СО).

Монооксигенази виявлені у всіх форм життя — тварин, рослин, грибів, найпростіших, бактерій, архей, і навіть у вірусів. Однак, цей фермент не було знайдено в E.coli. Відомо більше 18 000 різних CYP.

Більшість CYP потрібен допоміжний білок, для перенесення одного або кількох електронів для відновлення йона Заліза (а в кінцевому підсумку молекулярний кисень). На підставі характеру білків перенесення електронів, CYP можна розділити на кілька груп:

  • Мікросомальні P450 системи, в яких електрони передаються від НАДФН через цитохром P450 редуктазу. Цитохром b5 (cyb5) також може сприяти зниження потужності до цієї системи після його відновлення цитохром b5 редуктазою (CYB5R).
  • Мітохондріальні P450 системи задіюють адренодоксинредуктазу і адренодоксин для перенесення електронів від НАДФН в P450.
  • Бактеріальні Р450 системи використовують в ферредоксинредуктазу і ферредоксин в перенесенні електронів на P450.
  • CYB5R/cyb5/P450 системи, в яких обидва електрона, необхідні CYP переходять від цитохрому b5.
  • FMN/Fd/P450 системи вперше знайдені у виду Rhodococcus в якому ФМН-залежна редуктаза спаяна з CYP.
  • Власне P450 системи не вимагають зовнішнього відновну систему. Відомі з них включають CYP5 (тромбоксан-синтазу), CYP8 (простациклін-синтазу) і CYP74A.

Номенклатура[ред.ред. код]

Гени, що кодують монооксигенази, позначаються абревіатурою CYP та числон, яке вказує сімейства генів, велика літера позначає підродину, а додаткові цифрою — власне ген. Коли мова йде про ген, його пишуть курсивом. Наприклад, CYP2E1 — ген, який кодує фермент CYP2E1 — один з ферментів, що бере участь у метаболізмі парацетамолу (ацетамінофену). Тим не менш, деякі імена генів або ферментом для CYP можуть відрізнятися від такої номенклатури, позначаючи каталітичну активність і назву сполуки, що використовується яко субстрат. Приклади включають CYP5A1, тромбоксан А2 — синтазу, скорочено TBXAS1 (ThromBoXane A2 Synthase 1), та CYP51A1, ланостерин-14-α-деметилази, іноді неофіційно скорочено LDM або ЛДМ відповідно до його субстрату (Ланостерол) і активність (ДеМетилювання).

Механізм дії[ред.ред. код]

Цитохром-Р450 у людей[ред.ред. код]

Родина Функція Представники Назви
CYP1 метаболізм ліків і стероїдів (особливо естрогенів), детоксикація бензопірену 3 підродини, 3 гени, 1 псевдоген CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1
CYP2 метаболізм ліків і стероїдів 13 підродин, 16 генів, 16 псевдогенів CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1, CYP2S1, CYP2U1, CYP2W1
CYP3 метаболізм ліків і стероїдів (включно з тестостероном) 1 підродина, 4 гени, 2 псевдогени CYP3A4, CYP3A5, CYP3A7, CYP3A43
CYP4 метаболізм арахідонової та інших жирних кислот 6 підродин, 12 генів, 10 псевдогенів CYP4A11, CYP4A22, CYP4B1, CYP4F2, CYP4F3, CYP4F8, CYP4F11, CYP4F12, CYP4F22, CYP4V2, CYP4X1, CYP4Z1
CYP5 тромбоксан A2 синтаза 1 підродина, 1 ген CYP5A1
CYP7 біосинтез жовчних кислот, 7-α гідроксилювання стероїдного ядра 2 підродини, 2 гени CYP7A1, CYP7B1
CYP8 різні 2 підродини, 2 гени CYP8A1 (протсациклін синтаза), CYP8B1 (біосинтез жовчних кислот)
CYP11 біосинтез стероїдів 2 підродина, 3 ген CYP11A1, CYP11B1, CYP11B2
CYP17 біосинтез стероїдів, 17-α гідроксилаза 1 підродина, 1 ген CYP17A1
CYP19 біосинтез стероїдів : ароматаза естрогену 1 підродина, 1 ген CYP19A1
CYP20 функція невідома 1 підродина, 1 ген CYP20A1
CYP21 біосинтез стероїдів 2 підродина, 1 ген, 1 псевдоген CYP21A2
CYP24 розщеплення вітаміну D 1 підродина, 1 ген CYP24A1
CYP26 гідролаза ретиноєвої кислоти 3 підродини, 3 гени CYP26A1, CYP26B1, CYP26C1
CYP27 різні 3 підродини, 3 гени CYP27A1 (біосинтез жовчних кислот), CYP27B1 (вітамін D3 1-α гідроксилаза, активація вітаміну D3), CYP27C1 (функція невідома)
CYP39 7-α гідроксилювання 24-гідрохолестеролу 1 підродина, 1 ген CYP39A1
CYP46 холестерол 24-гідроксилаза 1 підродина, 1 ген CYP46A1
CYP51 біосинтез холестеролу 1 підродина, 1 ген, 3 псевдоген CYP51A1 (ланостерол 14-α деметилаза)

Посилання[ред.ред. код]


Альфа-спіраль аланіну Це незавершена стаття з біохімії.
Ви можете допомогти проекту, виправивши або дописавши її.