Цитохром Р450

Цитохромы Р450 — надсемейство монооксигеназ (официальное сокращение CYP), большая и разнообразная группа ферментов, которые катализируют реакции окисления органических веществ. Субстратами монооксигеназ выступают промежуточные метаболиты, такие как липиды и стероидные гормоны, а также ксенобиотики, такие как фармацевтические препараты и других токсичных химических веществ. CYP являются основными ферментами, участвующих в метаболизме лекарств. Монооксигеназной реакции составляют около 75% от общего количества разных метаболических реакций.

Наиболее распространенной реакцией, катализируемой цитохромом P450 является реакцией микросомального окисления — включение одного атома кислорода в состав алифатического органического субстрата (RH), другой же атом кислорода восстанавливается до воды:

Цитохромы Р450 (CYP) относятся к белкам, содержащие кофактором гем и, следовательно, является гемопротеины. В общем, эти ферменты являются конечными участками в цепях переноса электронов, широком смысле классифицируются яко P450-содержащие системы. Срок P450 происходит от спектрофотометрического пике при длине волны максимума поглощения фермента (450 нм), когда он находится в восстановленном состоянии и в комплексе с угарным газом (СО).

Монооксигеназы обнаружены во всех форм жизни — животных, растений, грибов, простейших, бактерий, архей, а также в вирусов. Однако, этот фермент не было найдено в E.coli. Известно более 18000 различных CYP.

Большинство CYP нужен вспомогательный белок, для переноса одного или нескольких электронов для восстановления иона Железа (а в конечном итоге молекулярный кислород). На основании характера белков переноса электронов, CYP можно разделить на несколько групп:

• Микросомальные P450 системы, в которых электроны передаются от НАДФН через цитохром P450 редуктазы. Цитохром b5 (cyb5) также может способствовать снижению мощности этой системы после его восстановления цитохрома b5 редуктазы (CYB5R).
• Митохондриальные P450 системы задействуют адренодоксинредуктазу и адренодоксин для переноса электронов от НАДФН в P450.
• Бактериальные 450 системы используют в ферредоксинредуктазу и ферредоксин в переносе электронов на P450.
• CYB5R / cyb5 / P450 системы, в которых оба электрона, необходимые CYP переходят от цитохрома b5.
• FMN / Fd / P450 системы впервые найдены в виду Rhodococcus в котором ФМН-зависимая редуктаза спаяна с CYP.
• Собственно P450 системы не требуют внешнего восстановительную систему. Известные из них включают CYP5 (тромбоксан-синтазу), CYP8 (простациклин-синтазу) и CYP74A.

Номенклатура

Гены, кодирующие монооксигеназы, сказываются аббревиатурой CYP и числон, указывающее семейства генов, большая буква обозначает подсемейство, а дополнительные цифрой — собственно ген. Когда речь идет о гене, его пишут курсивом. Например, CYP2E1 — ген, кодирующий фермент CYP2E1 — один из ферментов, участвует в метаболизме парацетамола (ацетаминофена). Тем не менее, некоторые имена генов или ферментом для CYP могут отличаться от такой номенклатуры, обозначая каталитическую активность и название соединения, используется яко субстрат. Примеры включают CYP5A1, тромбоксан А2 — синтазу, сокращенно TBXAS1 (T hrom B o X ane A ₂ S ynthase 1) и CYP51A1, ланостерин-14-α-деметилазы, иногда неофициально сокращенно LDM или ЛДМ согласно его субстрата (Л аностерол) и активность (Д е М этилирования).

Механизм действия

Цитохром-Р450 у людей