سيتوكروم بي450 أكسيداز (بالإنجليزية: Cytochrome P450)‏ (يختصر رسميا باسم CYP) هو مجموعة كبيرة ومتنوعة من الإنزيمات التي تحفز الأكسدة في المواد العضوية. على ركائز إنزيمات سيتوكروم بي450 تشمل التمثيل الغذائي الوسيط مثل الدهون والكورتيزون والهرمونات، وكذلك المواد البيولوجيا، مثل الأدوية المسكنة وغيرها والمواد السامة الكيميائية. تعتبر سيتوكروم بي450 الإنزيمات الرئيسية المشاركة في عملية الأيض والتنشيط الحيوي، وهو ما يمثل حوالي 75٪ من العدد الإجمالي من التفاعلات الأيضية المختلفة.[1][2]

سيتوكروم بي450 أكسيداز
أوكسيديز السيتوكروم P450 (CYP2C9))
معرف
رمز p450
قاعدة بيانات عوائل البروتينات PF00067
إنتربرو IPR001128
بروسايت PDOC00081
قاعدة بيانات التصنيف الهيكلي للبروتينات 2cpp
قاعدة بيانات توجهات البروتينات في الأغشية 41
قاعدة بيانات توجهات البروتينات في الأغشية 2bdm

رد الفعل الأكثر شيوعا يحفزه سيتوكروم بي450 هو أكسيجيناز أحادية رد الفعل، على سبيل المثال، أو الإدراج من ذرة واحدة من الأكسجين إلى المركب العضوى (RH) واختزال الأكسجين إلى ماء:

RH + O 2 + NADPH + H + → ROH + H 2 O + NADP +

سيتوكروم بي450 أكسيداز تنتمي إلى الفصيلة من البروتينات التي تحتوي على الهيم العامل المساعد، وبمساعدة العديد من الجزيئات الكبيرة الصغيرة كمواد في التفاعلات الإنزيمية وهي عموما تعد إنزيمات الأكسدة من خلال سلسلة انتقال الإلكترونات في التفاعلات البيولوجية.

CYP الأنزيمات تم تحديدها في جميع مجالات الحياة مثل - الحيوانات، النباتات، الفطريات، الحيوانات الأولية، البكتيريا، العتيقة، وحتى في الفيروسات.[3]

معظم أنزيمات السيتوكروم بي450 أكسيداز تتطلب شريكا في البروتين لتقديم واحد أو أكثر من الإلكترونات للحد من الحديد (والأكسجين الجزيئي في نهاية المطاف). واستنادا إلى طبيعة البروتينات نقل الإلكترون CYPs يمكن تصنيفها إلى عدة مجموعات:

1-نظم P450 الميكروسومي التي يتم نقل الإلكترونات من NADPH عبر اختزال السيتوكروم P450 (CPR مختلفة، البرتغال، أو CYPOR). B5 السيتوكروم (cyb5) يمكن أن يسهم أيضا الحد من سلطة هذا النظام بعد أن تخفض بمقدار اختزال B5 السيتوكروم (CYB5R). 2-نظم P450 الميتوكوندريا، التي توظف أدرينودوكسين مختزلة وأدرينودوكسين لنقل الإلكترونات من NADPH لP450. 3-نظم P450 البكتيرية، التي توظف مختزلة فيريدوكسين وفيريدوكسين لنقل الإلكترونات إلى P450. 4-نظم CYB5R/cyb5/P450 في كل من الإلكترونات التي تتطلبها CYP تأتي من B5 السيتوكروم. العثور FMN/Fd/P450 أنظمة أصلا في Rhodococcus ليرة سورية. فيه FMN وتنصهر اختزال المحتوية على المجال إلى CYP. 5-نظم P450 فقط، والتي لا تتطلب قوة الحد الخارجي. وتشمل تلك الملحوظة CYP5 (سينسيز الثرموبوكسان)، CYP8 (سينسيز بروستاسيكلين)، وCYP74A (ألين سينسيز أكسيد).

الوظائف في البشر

وظيفة هذه الإنزيمات في الإنسان تقع في المقام الأول في الغشاء المرتبط بالبروتينات [4] إما في الغشاء الداخلي للميتوكوندريا أو في الشبكة الإندوبلازمية من الخلايا. واستقلاب سيتوكروم بي450 أكسيداز يؤدي استقلاب واحد فقط (أو عدد قليل جدا) ركائز، مثل CYP19 (الهرمونات)، في حين أن آخرين قد استقلاب عدة ركائز. كل من هذه الخصائص تمثل أهمية مركزية في الطب. إنزيمات السيتوكروم P450 موجودة في معظم أنسجة الجسم، وتلعب دورا هاما في هرمون التوليف وانهيار (بما في ذلك الاستروجين والتستوستيرون التوليف والتمثيل الغذائي)، الكولسترول التوليف، وفيتامين D عملية التمثيل الغذائي. كما تعمل الانزيمات السيتوكروم P450 على استقلاب المركبات السامة المحتملة، بما في ذلك الأدوية ومنتجات الأيض الذاتية مثل البيليروبين، وبصورة رئيسية في الكبد.

ومشروع الجينوم البشري قد حددت 57 جين في الإنسان تنتمي لمختلف الإنزيمات gللسيتوكروم بي450 أكسيداز

الجين في البشر

البشر لديهم 57 الجينات وأكثر من 59 الخادعة مقسمة بين 18 عائلة من الجينات السيتوكروم P450 و43 تحت العوائل.[5] هذا هو ملخص من الجينات والبروتينات التي ترميز. انظر الصفحة الرئيسية للجنة التعريفة P450 السيتوكروم للحصول على معلومات مفصلة.[6]

في الحيوانات

العديد من الحيوانات لديها العديد من جينات السيتوكروم بي450 أكسيداز. فالفئران مثلا لديها جينات 101 CYPs، وقنافذ البحر لديها ما يصل إلى 120 الجينات.[7] يفترض أن معظم الانزيمات CYP أن يكون النشاط الأكسيجيناز أحادي، كما هو الحال بالنسبة لمعظم CYPs في الثدييات التي تم التحقق منها (باستثناء، ، CYP19 وCYP5).

العائلة الوظيفة الأعضاء الأسماء
CYP13 الأدوية ومنشطات الأيض(وخاصة هرمون الاستروجين) تحت العوائل، 3 جينات، 1 جين كاذب CYP1A1 ، CYP1A2 ، CYP1B1
CYP2 الأدوية ومنشطات الأيض تحت العوائل، 16 الجينات، 16 الخادعة
CYP3 الأدوية والستيرويد (بما في ذلك التستوستيرون) الأيض 1 فصيلة، 4 الجينات، 2 الخادعة CYP3A4 ، CYP3A5 ، CYP3A7 ، CYP3A43
CYP4 حمض الأراكيدونيك أو استقلاب الأحماض الدهنية 6 تحت العوائل، 12 الجينات، 10 الخادعة CYP4A11 ، CYP4A22 ، CYP4B1 ، CYP4F2 ، CYP4F3 ، CYP4F8 ، CYP4F11 ، CYP4F12 ، CYP4F22 ، CYP4V2 ، CYP4X1 ، CYP4Z1
CYP5 الثرموبوكسان A 2 سينسيز 1 فصيلة، 1 الجين CYP5A1
CYP7 حامض الصفراء الحيوي هيدروكسيلاز 7 ألفا من نواة الستيرويد 2 تحت العوائل، 2 الجينات CYP7A1 ، CYP7B1
CYP8 تباينت 2 تحت العوائل، 2 الجينات CYP8A1 (بروستاسيكلين سينسيز)، CYP8B1 (الصفراء الحيوي حامض)
CYP11 الستيرويد الحيوي 2 تحت العوائل، 3 الجينات CYP11A1 ، CYP11B1 ، CYP11B2
CYP17 الستيرويد الحيوي، هيدروكسيلاز 17 ألفا 1 فصيلة، 1 الجين CYP17A1
CYP19 الستيرويد الحيوي: الهرمونات يجمع هرمون الاستروجين 1 فصيلة، 1 الجين CYP19A1
CYP20 غير معروف حتى الآن 1 فصيلة، 1 الجين CYP20A1
CYP21 الستيرويد الحيوي 2 تحت العوائل، 1 الجين، 1 جين كاذب CYP21A2
CYP24 فيتامين D تدهور 1 فصيلة، 1 الجين CYP24A1
CYP26 حمض الريتينويك هيدروكسيلاز 3 تحت العوائل، 3 الجينات CYP26A1 ، CYP26B1 ، CYP26C1
CYP27 تباينت 3 تحت العوائل، 3 الجينات CYP27A1 (حامض الصفراء الحيوي)، CYP27B1 (فيتامين D 3 1 ألفا هيدروكسيلاز، وينشط فيتامين D 3)، CYP27C1 (وظيفة غير معروفة)
CYP39 الهيدروكسيل 7 ألفا من 24 , هايدروكسوليستيرو 1 فصيلة، 1 الجين CYP39A1
CYP46 الكوليسترول -24 هيدروكسيلاز 1 فصيلة، 1 الجين CYP46A1
CYP51 الكوليسترول -24 هيدروكسيلاز 1 فصيلة، 1 الجيني، 3 الخادعة CYP51A1 (انوستيرول 14 ألفا demethylase

مراجع

  1. ^ Roland Sigel; Sigel, Astrid; Sigel, Helmut (2007). The Ubiquitous Roles of Cytochrome P450 Proteins: Metal Ions in Life Sciences. New York: Wiley.{{استشهاد بكتاب}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  2. ^ Danielson PB (2002). "The cytochrome P450 superfamily: biochemistry, evolution and drug metabolism in humans". Curr. Drug Metab. ج. 3 ع. 6: 561–97. DOI:10.2174/1389200023337054. PMID:12369887. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |شهر= تم تجاهله (مساعدة)
  3. ^ Cytochrome P450 Homepage نسخة محفوظة 29 يناير 2018 على موقع واي باك مشين.
  4. ^ Berka K et al. J. Phys. Chem. A, 2011 دُوِي:10.1021/jp204488j
  5. ^ Human Cytochrome P450s نسخة محفوظة 03 مارس 2016 على موقع واي باك مشين.
  6. ^ "P450 Table". مؤرشف من الأصل في 2016-03-03.
  7. ^ NCBI - WWW Error Blocked Diagnostic نسخة محفوظة 10 يناير 2020 على موقع واي باك مشين.

وصلات إضافية