シトクロムP450（CYP）酵素とは何ですか？

シトクロムP450（CYP）酵素は、薬物、毒素および正常な細胞成分の合成および代謝に関与するタンパク質スーパーファミリーである。

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酵素のCYPファミリーは、動物、植物、細菌、さらには少数のウイルスを含む多くの生物で同定されている。, 名前”シトクロムP450″は複数の特徴から得られます;それらは細胞（cyto）の膜に区切られ、ヘムの顔料を含んでいます（クロムおよびP）。

一酸化炭素に結合すると、これらのタンパク質は約450nmの波長を有するスペクトルを生成する。

CYP酵素はどのように働くのですか？

CYP触媒サイクルの七つの段階があります：

• まず、基質はCYP酵素に結合し、コンフォメーションの変化とヘム鉄のスピン状態の変化を誘導する。
• 第二段階は、ヘム基（Fe3+）の初期還元反応である。, NAD(P)Hは電子伝達鎖を介してヘムに電子を移動させ、Fe2+を形成する。
• 次に、酸素はFe2+ヘム基に結合し、Fe2+O2を形成し、最終的にFe3+O2となり、より安定な分子である。
• 第四段階は、Fe3+O22-を形成する第二の還元反応である。
• O22-は二つの陽子と反応し、二つの酸素分子間の結合を壊し、(FeO)3+を形成する。<ｌｉ>次いで、ヘム結合酸素原子を基板に移動させる。
• 最後に、生成物が酵素から放出され、初期酵素状態が戻される。,

ヒトにおけるCYP酵素

ヒトにおいて、CYP酵素は主に肝細胞の小胞体およびミトコンドリア内に見出される。 これらの膜結合タンパク質は、薬物や毒素などの多くの有害な基質の代謝に関与しています。

CYP酵素は、ステロイドホルモン（エストロゲンおよびテストステロンなど）、脂肪酸、およびステロール（コレステロールおよび胆汁酸など）などの多くの有益な基質の合成においても重要である。

これまでのところ、57のタンパク質ファミリーの18の異なるCYP遺伝子がヒトゲノムで同定されている。, これらの酵素は極めて具体的な目標などのアロマターゼ、目標androgensに変換してエストロゲン. しかしながら、いくつかのCYP遺伝子は、広範囲の機能を有する。

薬物代謝におけるCYP酵素

CYP酵素の最も研究された役割の一つは、薬物代謝におけるそれらの関与である。 これらのタンパク質は、薬物が分解される速度、および薬物が体内に存在する時間の長さを制御する。

過剰に活動するCYP酵素は薬物を無効にし、患者は薬物を服用することによる利益を経験しない。, しかし、これらの酵素が十分に活性でない場合、薬物は体内に長期間滞在して毒性を引き起こす可能性があります。

人体に存在するすべての異なるCYPタンパク質のうち、それらのうちの六つは、薬物の90％の代謝に関与しています。 これらのタンパク質は、CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6、CYP3A4、およびCYP3A5である。最も重要なのはCYP3A4とCYP2D6です。

CYP450酵素活性に影響を与える遺伝的変異

これらの酵素内の遺伝的変異は、薬物が分解される速度に大きく影響する。, 特定の薬物はまた、酵素を阻害または活性化したり、有害な薬物間相互作用および有害反応を引き起こしたりすることさえあり得る。

例えば、およそ1人の15人は遺伝的変異によるベータ遮断薬に対する過剰反応応答を有することができる。

CYP450酵素活性に影響を与える非遺伝的要因

遺伝的変動性に加えて、他の要因がこれらの酵素の機能に影響を与える可能性があります。 ダイエットは一例です。, グレープフルーツジュースはCYPの酵素に対する抑制的な効果をもたらし、より強い薬剤の効果をもたらす薬剤の新陳代謝を遅らせることができるflavanolと

CYP酵素を活性化する他の食品には、炭焼き食品およびアブラナ科野菜（例えばブロッコリー）が含まれる。

これらの酵素の機能に影響を与える追加の非栄養因子は喫煙である。 喫煙はCYP1A2を活性化し、薬物が代謝される速度を増加させる。,

CYP酵素と個別化医療

個別化医療の分野でCYP酵素を用いて広範な研究が行われています。 CYP450遺伝子変異の分析を通じて、効果的な薬物用量を処方することができ、治療の成功の可能性を高める。

個別化医療の可能な標的として研究されている遺伝子の例は、ワルファリンの代謝に関与するCYP2C9遺伝子である。

この遺伝子のタンパク質産物は、各患者が必要とするワルファリンの量を制御する。, したがって、患者が所有する特定の遺伝子変異体を同定することによって、投薬に関して情報に基づいた決定が行われ得ることが示唆されている。 これは、ワルファリンの一般的で潜在的に危険な副作用である内出血の可能性を防ぐことができます。

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Citations