Cytochrom P450
Cytochrom P450 to grupa enzymów działających jako monooksygenazy, obecnych w większości tkanek, z największą aktywnością w wątrobie i rdzeniu nadnerczy. W genomie ludzkim zidentyfikowano około 150 genów kodujących różne cytochromy P450, które występują w wielu organizmach, w tym bakteriach, roślinach i grzybach.
Budowa
Cytochrom P450 to białka przezbłonowe o masie cząsteczkowej 50–55 kDa, związane z błoną retikulum endoplazmatycznego oraz wewnętrzną błoną mitochondrialną. Zawierają hem jako grupę prostetyczną i charakteryzują się maksymalnym wchłanianiem światła przy długości fali 450 nm po związaniu z tlenkiem węgla.
Funkcje
Cytochrom P450 katalizuje reakcję hydroksylowania, co jest kluczowe w syntezie cholesterolu oraz w produkcji hormonów steroidowych i soli kwasów żółciowych. Oprócz tego bierze udział w metabolizmie ksenobiotyków, kwasów tłuszczowych i eikozanoidów. Wśród jego funkcji znajdują się:
- Hydroksylowanie
- Epoksydacja
- Dealkilacja
- Oksydacyjna deaminacja (np. metabolizm amfetaminy)
- N- i S-oksydacja
- Dehalogenacja
Cytochrom P450 wykazuje niską specyficzność do substratu, co pozwala mu na metabolizowanie różnych substancji, w tym ksenobiotyków, a jego izoenzymy, takie jak 1A2, 3A4 i 2D6, mają kluczowe znaczenie w farmakologii.
Mechanizm działania
Cytochrom P450 jest końcowym elementem łańcucha transportu elektronów. Po związaniu substratu z hemem, elektron z NADPH redukuje żelazo z Fe3+ do Fe2+, co umożliwia związanie cząsteczki O2. W ramach cyklu enzymatycznego jeden atom tlenu redukuje się do H2O, a drugi atakuje substrat. Proces ten różni się w zależności od lokalizacji w błonach komórkowych:
- Błona retikulum endoplazmatycznego: Elektrony przekazywane są bezpośrednio z NADPH na cytochrom P450 przez reduktazę NADPH-cytP450.
- Wewnętrzna błona mitochondrialna: Elektrony są przekazywane przez reduktazę NADPH-adrenodoksynę do adrenodoksyny.
Cytochrom P450 jest inaktywowany przez cyjanki oraz tlenek węgla, które blokują miejsce aktywne enzymu, co może wpływać na jego funkcje metaboliczne.
