Ce sunt enzimele citocromului P450 (CYP)?

De Hannah Simmons, M. Sc.Revizuite de către Deepthi Sathyajith, M. Pharm. enzimele citocromului P450 (CYP) sunt o superfamilie proteică implicată în sinteza și metabolismul medicamentelor, toxinelor și componentelor celulare normale.familia de enzime CYP a fost identificată în multe organisme, inclusiv animale, plante, bacterii și chiar în câteva virusuri., Denumirea „citocrom P450” este derivată din mai multe caracteristici; ele sunt legate de membrana celulelor (cyto) și conțin pigment de hem (crom și P).când sunt legate de monoxid de carbon, aceste proteine produc un spectru cu o lungime de undă la aproximativ 450 nm.

cum funcționează enzimele CYP?există șapte etape ale ciclului catalitic CYP:

• În primul rând, substratul se leagă de enzima CYP, inducând o schimbare conformațională și o schimbare a stării de spin a fierului heme.
• a doua etapă este reacția inițială de reducere a grupului heme (Fe3+)., NAD (P)H transferă un electron la heme prin intermediul lanțului de transfer de electroni, formând Fe2+.
• apoi, oxigenul se leagă de Grupul Fe2 + heme, formând Fe2 + O2, care în cele din urmă devine Fe3+O2; o moleculă mai stabilă.
• a patra etapă este a doua reacție de reducere, care formează Fe3+O22-.
• O22-apoi reacționează cu doi protoni, rupând legătura dintre cele două molecule de oxigen și formând (FeO)3+.
• atomul de oxigen legat de heme este apoi transferat pe substrat.
• în cele din urmă, produsul este eliberat din enzimă și starea enzimatică inițială este returnată.,

enzimele CYP la om

la om, enzimele CYP se găsesc în principal în reticulul endoplasmatic și mitocondriile celulelor hepatice. Aceste proteine legate de membrană sunt implicate în metabolismul multor substraturi dăunătoare, cum ar fi medicamentele și toxinele.enzimele CYP sunt, de asemenea, importante în sinteza multor substraturi benefice, cum ar fi hormonii steroizi (cum ar fi estrogenul și testosteronul), acizii grași și sterolii (cum ar fi colesterolul și acizii biliari).până în prezent, 57 de gene CYP diferite în 18 familii de proteine au fost identificate în genomul uman., Unele dintre aceste enzime au ținte foarte specifice, cum ar fi aromataza, care vizează doar androgenii pentru a le transforma în estrogeni. Cu toate acestea, unele gene CYP au o gamă largă de funcții.unul dintre cele mai studiate roluri ale enzimelor CYP este implicarea lor în metabolismul medicamentelor. Aceste proteine controlează viteza cu care medicamentele sunt defalcate și durata de timp în care medicamentele sunt prezente în organism.o enzimă CYP hiperactivă va face ca un medicament să fie ineficient, iar pacientul nu va beneficia de administrarea medicamentului., Cu toate acestea, dacă aceste enzime nu sunt suficient de active, medicamentul poate rămâne în organism pentru o durată prelungită care duce la toxicitate.dintre toate diferitele proteine CYP care sunt prezente în corpul uman, șase dintre ele sunt implicate în metabolismul a 90% din medicamente. Aceste proteine sunt CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4 și CYP3A5.Cele mai importante sunt CYP3A4 și CYP2D6.variațiile genetice care afectează activitatea enzimei CYP450 variabilitatea genetică în cadrul acestor enzime influențează foarte mult rata de descompunere a medicamentelor., Anumite medicamente pot, de asemenea, să inhibe sau să activeze enzima sau chiar să provoace interacțiuni dăunătoare de la medicament la medicament și reacții adverse.de exemplu, aproximativ 1 din 15 persoane pot avea un răspuns reactiv la beta-blocante din cauza variației genetice.factori non-genetici care afectează activitatea enzimei CYP450 pe lângă variabilitatea genetică, alți factori pot influența funcția acestor enzime. Dieta este un exemplu., Sucul de Grapefruit conține o moleculă numită flavanol care are efecte inhibitoare asupra enzimei CYP și poate încetini metabolismul medicamentelor, ducând la efecte mai puternice ale medicamentului.alte alimente care activează enzimele CYP includ alimente la grătar cu cărbune și legume crucifere (de exemplu, broccoli).un factor suplimentar, non-dietetic care afectează funcția acestor enzime este fumatul. Fumatul activează CYP1A2, crescând viteza cu care medicamentele sunt metabolizate.,

enzime CYP și medicină personalizată

există cercetări ample efectuate folosind enzime CYP în domeniul medicinii personalizate. Prin analiza variației genei CYP450, poate fi prescrisă o doză eficientă de medicament, crescând probabilitatea unui tratament de succes.un exemplu de genă care a fost investigată ca o posibilă țintă pentru medicina personalizată este gena CYP2C9, care este implicată în metabolizarea warfarinei.produsul proteic al acestei gene controlează cantitatea de warfarină necesară fiecărui pacient., Prin urmare, s-a sugerat că, prin identificarea variantei genetice specifice pe care o posedă un pacient, pot fi luate decizii informate cu privire la dozare. Acest lucru poate preveni posibilitatea sângerării interne, un efect secundar comun și potențial periculos al warfarinei.

Lectură suplimentară

• tot conținutul metabolismului
• ce este anabolismul?
• ce este metabolismul?,
• Știința de Metabolism
• Metabolismul Cheie Biochimice

Citations