Mik azok a citokróm P450 (CYP) enzimek?

a citokróm P450 (CYP) enzimek egy fehérje szupercsalád, amely részt vesz a gyógyszerek, toxinok és normál sejtkomponensek szintézisében és metabolizmusában.

Image Credit: yavyav /

a CYP enzimcsaládot számos szervezetben azonosították, beleértve az állatokat, növényeket, baktériumokat, sőt néhány vírust is., A “citokróm P450” elnevezés több jellemzőből származik; a sejtek membránjához (cito) kötődnek, és heme pigmentet (króm és P) tartalmaznak.

amikor szén-monoxidhoz kötődnek, ezek a fehérjék körülbelül 450 nm hullámhosszú spektrumot termelnek.

hogyan működnek a CYP enzimek?

hét szakaszában a CYP katalitikus ciklus:

• Először is, a szubsztrát köt a CYP enzim, indukáló a reakcióelegy egy spin állami változás a hem-vas.
• a második szakasz a heme csoport (Fe3+) kezdeti redukciós reakciója., NAD(P)H transzferek elektron hem keresztül az elektron transzfer lánc, amely Fe2+.
• ezután az oxigén kötődik a Fe2 + hem csoporthoz, Fe2+O2-t képezve, amely végül Fe3 + O2 lesz; egy stabilabb molekula.
• a negyedik szakasz a második redukciós reakció, amely Fe3+O22-.
• az O22-ezután két protonnal reagál, megtörve a két oxigénmolekula közötti kötést, és 3+ – ot képezve (FeO).
• a hemához kötött oxigénatom ezután átkerül a hordozóra.
• végül a termék felszabadul az enzimből, és visszatér a kezdeti enzimatikus állapot.,

CYP enzimek emberben

emberben a CYP enzimek elsősorban a májsejtek endoplazmatikus retikulumában és mitokondriumában találhatók. Ezek a membránhoz kötött fehérjék számos káros szubsztrát, például gyógyszerek és toxinok metabolizmusában vesznek részt.

a CYP enzimek számos hasznos szubsztrát, például szteroid hormonok (például ösztrogén és tesztoszteron), zsírsavak és szterinek (például koleszterin és epesavak) szintézisében is fontosak.

eddig 18 fehérje családban 57 különböző CYP-gént azonosítottak az emberi genomban., Néhány ezek az enzimek rendkívül konkrét célokat, mint például az aromatáz, amely csak a célok androgének átalakítani őket ösztrogént. Néhány CYP gén azonban széles körű funkcióval rendelkezik.

CYP enzimek a gyógyszer metabolizmusában

a CYP enzimek egyik leginkább vizsgált szerepe a gyógyszer metabolizmusában való részvételük. Ezek a fehérjék szabályozzák a gyógyszerek lebontásának sebességét, valamint azt az időtartamot, ameddig a gyógyszerek jelen vannak a szervezetben.

egy hiperaktív CYP enzim hatástalanná teszi a gyógyszert, és a betegnek nem lesz haszna a gyógyszer szedéséből., Ha azonban ezek az enzimek nem elég aktívak, a gyógyszer hosszabb ideig maradhat a szervezetben, ami toxicitáshoz vezet.

az emberi szervezetben jelen lévő különböző CYP fehérjék közül hat részt vesz a gyógyszerek 90% – ának metabolizmusában. Ezek a fehérjék a CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 és CYP3A5.A legfontosabbak a CYP3A4 és a CYP2D6.

a CYP450 enzimaktivitást befolyásoló genetikai variációk

Ezen enzimeken belüli genetikai variabilitás nagymértékben befolyásolja a gyógyszerek lebontásának sebességét., Bizonyos gyógyszerek gátolhatják vagy aktiválhatják az enzimet, vagy akár káros gyógyszer-gyógyszer kölcsönhatásokat és mellékhatásokat is okozhatnak.

például 15 egyénből körülbelül 1-nél lehet túlzott reaktív válasz a béta-blokkolókra a genetikai variáció miatt.

a CYP450 enzimaktivitást befolyásoló nem genetikai tényezők

a genetikai variabilitás mellett más tényezők is befolyásolhatják ezen enzimek működését. Az étrend egy példa., A grapefruitlé flavanolnak nevezett molekulát tartalmaz, amely gátló hatással van a CYP enzimre, és lelassíthatja a gyógyszerek metabolizmusát, ami erősebb gyógyszerhatásokhoz vezet.

a CYP enzimeket aktiváló egyéb élelmiszerek közé tartoznak a faszén-grillezett ételek és a keresztesvirágú zöldségek (pl. brokkoli).

egy további, nem étrendi tényező, amely befolyásolja ezen enzimek működését, a dohányzás. A dohányzás aktiválja a CYP1A2-t, növelve a gyógyszerek metabolizmusának sebességét.,

CYP enzimek és személyre szabott gyógyszerek

a személyre szabott orvoslás területén kiterjedt kutatások folynak CYP enzimek alkalmazásával. A CYP450 génváltozásának elemzésével hatékony gyógyszeradagot lehet előírni, növelve a sikeres kezelés valószínűségét.

egy példa egy olyan génre, amelyet a személyre szabott gyógyszer lehetséges célpontjaként vizsgáltak, a CYP2C9 gén, amely részt vesz a warfarin metabolizmusában.

ennek a génnek a fehérjeterméke szabályozza az egyes betegek által igényelt warfarin mennyiségét., Ezért azt javasolták, hogy a beteg által birtokolt specifikus génvariáns azonosításával megalapozott döntéseket lehet hozni az adagolással kapcsolatban. Ez megakadályozhatja a belső vérzés lehetőségét, a warfarin gyakori és potenciálisan veszélyes mellékhatását.

további olvasás

• minden anyagcsere-tartalom
• mi az anabolizmus?
• mi az anyagcsere?,
• az anyagcsere tudománya
• metabolizmus kulcsfontosságú biokémikusok