細胞色素P450

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細胞色素P450
File:CytP450Oxidase-1OG2.png
細胞色素P450氧化酶(CYP2C9)
標識符
符號p450
蛋白質家族資料庫(Pfam)PF00067
蛋白質互聯資料庫(InterPro)英語InterProIPR001128
蛋白質站點(PROSITE)英語PROSITEPDOC00081
蛋白質結構分類資料庫2(SCOP2)英語Structural Classification of Proteins2cpp / SCOPe / SUPFAM
膜中蛋白質方向(OPM)超家族英語Orientations of Proteins in Membranes database41
膜中蛋白質方向(OPM)蛋白質英語Orientations of Proteins in Membranes database1w0f
可用的蛋白質結構:
蛋白質家族資料庫(Pfam)  結構 / ECOD  
蛋白質資料庫(PDB)結構生物信息學研究合作實驗室PDB; PDB歐洲; PDB日本
蛋白質資料庫概述(PDBsum)英語PDBsum結構概述
蛋白質資料庫(PDB)1akd​, 1bu7​, 1bvy​, 1c8j​, 1cl6​, 1cmj​, 1cmn​, 1cp4​, 1cpt​, 1dt6​, 1dz4​, 1dz6​, 1dz8​, 1dz9​, 1e9x​, 1ea1​, 1egy​, 1ehe​, 1ehf​, 1ehg​, 1eup​, 1f24​, 1f25​, 1f26​, 1f4t​, 1f4u​, 1fag​, 1fah​, 1geb​, 1ged​, 1gei​, 1gej​, 1gek​, 1gem​, 1gjm​, 1gwi​, 1h5z​, 1io7​, 1io8​, 1io9​, 1iwi​, 1iwj​, 1iwk​, 1izo​, 1j51​, 1jfb​, 1jfc​, 1jin​, 1jio​, 1jip​, 1jme​, 1jpz​, 1k2o​, 1lfk​, 1lg9​, 1lgf​, 1lwl​, 1mpw​, 1n40​, 1n4g​, 1n6b​, 1n97​, 1noo​, 1nr6​, 1o76​, 1odo​, 1og2​, 1og5​, 1oxa​, 1p0v​, 1p0w​, 1p0x​, 1p2y​, 1p7r​, 1pha​, 1phb​, 1phc​, 1phd​, 1phe​, 1phf​, 1phg​, 1pkf​, 1po5​, 1pq2​, 1q5d​, 1q5e​, 1qmq​, 1r9o​, 1re9​, 1rf9​, 1rom​, 1s1f​, 1se6​, 1smi​, 1smj​, 1suo​, 1t85​, 1t86​, 1t87​, 1t88​, 1t93​, 1tqn​, 1u13​, 1ue8​, 1ued​, 1ulw​, 1uyu​, 1w0e​, 1w0f​, 1w0g​, 1wiy​, 1x8v​, 1xqd​, 1yqo​, 1yqp​, 1yrc​, 1yrd​, 1z10​, 1z11​, 1z8o​, 1z8p​, 1z8q​, 1zo4​, 1zo9​, 1zoa​, 2a1m​, 2a1n​, 2a1o​, 2bdm​, 2bmh​, 2bvj​, 2bz9​, 2c6h​, 2c7x​, 2ca0​, 2cd8​, 2ci0​, 2cib​, 2cp4​, 2cpp​, 2d09​, 2d0e​, 2dkk​, 2f9q​, 2fdu​, 2fdv​, 2fdw​, 2fdy​, 2fe6​, 2fer​, 2feu​, 2frz​, 2gqx​, 2gr6​, 2h7q​, 2h7r​, 2h7s​, 2hpd​, 2ij2​, 2ij3​, 2ij4​, 2ij5​, 2ij7​, 2j0d​, 2j1m​, 2j4s​, 2nnb​, 2nnh​, 2nni​, 2nnj​, 2nz5​, 2nza​, 2p85​, 2pg5​, 2pg6​, 2pg7​, 2q6n​, 2qbl​, 2qbm​, 2qbn​, 2qbo​, 2rfb​, 2rfc​, 2rom​, 2uwh​, 2v0m​, 2vku​, 2vn0​, 2z36​, 2z3t​, 2z3u​, 2z97​, 2zaw​, 2zax​, 2zbx​, 2zby​, 2zbz​, 3ben​, 3buj​, 3c6g​, 3cp4​, 3cpp​, 3czh​, 3dl9​, 4cp4​, 4cpp​, 5cp4​, 5cpp​, 6cp4​, 6cpp​, 7cpp​, 8cpp

細胞色素P450[1](英語:cytochrome P450,縮寫 CYP)是包含血基質(heme)作為輔因子的一個龐大的超家族,具單加氧酶功能[2][3][4]。在哺乳動物中,這些蛋白質氧化類固醇脂肪酸異生物質(外源化學物),對多種化合物的清除英語Clearance (pharmacology),以及激素的合成和分解都很重要。在植物中,這些蛋白質對於防禦性化合物脂肪酸激素的生物合成很重要[3]

CYP酶已在所有生命中被發現:動物植物真菌原生生物細菌古菌以及病毒[5]。 但是,它們並不是無處不在。 例如,在大腸桿菌中尚未發現它們[4][6]。 已知有超過50,000種不同的CYP蛋白[7]

CYP通常是電子轉移鏈中的末端氧化,大致可歸類為含P450的系統英語P450-containing systems(P450-containing systems)。 術語「 P450」是從處於還原狀態並與一氧化碳絡合的酶的最大特徵吸收波長(450 nm)處的分光光度的峰值而得名P450。[8]大多數CYP都需要蛋白質伴侶來傳遞一個或多個電子以還原(並且最終還原分子)。

大多數細胞色素P450酶的功能是催化氧化有機化合物。細胞色素P450的受質包括有:如脂質類固醇激素的代謝中間產物,亦有藥物與其他毒性化學物質等非生物物質。細胞色素P450類是涉及肝臟藥物代謝與生物激活作用的主要酶類,約占到各種代謝反應總數的75%。

由細胞色素P450催化的最常見反應就是單加氧酶反應,例如將氧氣中的一個氧原子插入到有機底物(以RH表示)中,而另一個氧原子被還原形成水:

RH + O2 + 2H+ + 2e → ROH + H2O

File:P450cycle.svg
在P450催化循環。左下角的「Fe(V)中間體」是一種簡化:它是帶有自由基血紅素配體的Fe(IV)。
File:Steroidogenesis.svg
類固醇生成(Steroidogenesis),顯示出細胞色素P450酶執行的許多酶活性[9]。 HSD:羥基類固醇脫氫酶。

酶活檢測[編輯]

混合探針底物法[編輯]

該方法可以通過檢測非那西丁 O- 脫乙基( CYP1A2) 、 甲苯磺丁脲甲基羥基化( CYP2C9) 、 奧美拉唑 5- 羥基化(CYP2C19) 、 右美沙芬 O- 脫甲基化( CYP2D6) 和咪達唑侖 1'- 羥基化( CYP3A4) 的反應產物確定細胞色素P450 酶的活性。[10]

抑制劑[編輯]

抑制劑強度分級規則[編輯]

細胞色素P450 酶的抑制劑強度分級規則[11]如下:

  1. IC50 <1 μmol·L-1為強抑制劑
  2. 1μmol·L-1< IC50 <10μmol·L-1 為中等強度抑制劑
  3. 10 μmol·L-1< IC50 <100 μmol·L-1 為弱抑制劑
  4. IC50 >100 μmol·L-1 ,在臨床上產生明顯酶抑制作用的可能性較小

相關抑制劑[編輯]

參見 CYP1A2CYP2C9CYP2C19CYP2D6CYP3A4

File:FeIVO 2.tif
細胞色素P450利用氧反彈機制英語Oxygen rebound mechanism,通過「化合物I」(與血紅素陽離子結合的鐵(IV)氧化物)的作用將碳氫化合物轉化為醇。

參見[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ 漢語推薦使用規範名詞,「細胞色素P450/cytochrome P450/一類以還原態與CO結合後在波長450nm處有吸收峰的含血紅素的單鏈蛋白質」[1]頁面存檔備份,存於網際網路檔案館),全國科學技術名詞審定委員會
  2. ^ Gonzalez FJ, Gelboin HV. Human cytochromes P450: evolution and cDNA-directed expression. Environmental Health Perspectives. November 1992, 98: 81–5. PMC 1519618可免費查閱. PMID 1486867. doi:10.1289/ehp.929881. 
  3. ^ 3.0 3.1 Cytochrome P450. InterPro. [2020-06-07]. (原始內容存檔於2013-05-14). 
  4. ^ 4.0 4.1 Danielson PB. The cytochrome P450 superfamily: biochemistry, evolution and drug metabolism in humans. Current Drug Metabolism. December 2002, 3 (6): 561–97. PMID 12369887. doi:10.2174/1389200023337054. 
  5. ^ Lamb DC, Lei L, Warrilow AG, Lepesheva GI, Mullins JG, Waterman MR, Kelly SL. The first virally encoded cytochrome p450. Journal of Virology. August 2009, 83 (16): 8266–9. PMC 2715754可免費查閱. PMID 19515774. doi:10.1128/JVI.00289-09. 
  6. ^ Sigel R, Sigel A, Sigel H. The Ubiquitous Roles of Cytochrome P450 Proteins: Metal Ions in Life Sciences. New York: Wiley. 2007. ISBN 978-0-470-01672-5. 
  7. ^ Nelson D. Cytochrome P450 Homepage. Human Genomics (University of Tennessee). 2009, 4 (1): 59–65 [2014-11-13]. PMC 3500189可免費查閱. PMID 19951895. doi:10.1186/1479-7364-4-1-59. (原始內容存檔於2010-06-27). 
  8. ^ 楊寶峰; 陳建國; 魏敏傑; 孫國平; 胡長平; 繆朝玉. 药物代谢动力学. 药理学 2023年8月第4版. 北京: 人民衛生出版社. : 16. ISBN 978-7-117-35197-3 (中文(簡體)). 
  9. ^ Häggström, Mikael; Richfield, David. Diagram of the pathways of human steroidogenesis. WikiJournal of Medicine. 2014, 1 (1). ISSN 2002-4436. doi:10.15347/wjm/2014.005可免費查閱. 
  10. ^ 郭喻,汪暉. 人細胞色素 P450 同工酶探針底物特異性的研究進展[J]. 中國藥理學通報, 2007, 23( 7) : 851 -4.
  11. ^ Parmentier Y,Bossant M J,Bertrand M,et al. In vitro studies of drug metabolism[M]/ / Testa B,van de Waterbeemd H. Comprehensive Medicinal Chemistry Ⅱ - ADME- Tox Approaches. Beijing:Science Press, 2007: 246.

外部連結[編輯]