Характеристика цитохрома P450. Основные этапы гидроксилирования. Подготовил: Собакин Д.С. Группа 4603 Цитохром P450 • Это семейство гем-содержащих монооксигеназ. • Локализованы в гладком ЭПР (микросомах). • В природе существует до 150 изоформ, окисляющих около 3000 различных субстратов. • Участвует в окислении эндогенных и экзогенных веществ. • В восстановленной форме, присоединяя СО, образует спектральный комплекс с максимумом поглощения при 450 нм. • Чем больше цитохрома P-450 содержится в мембране, тем в лучшем состоянии она находится. Стареющие мембраны имеют цитохром Р-420 (неактивная форма). Роль цитохрома Р450 • Биосинтез и гидроксилирование стероидных гормонов в 2β-, 6β-, 7α-, 16α-положениях. • Синтез желчных кислот в печени. Роль цитохрома Р450 • Участие в обмене жирных кислот, катализирует: • ω-окисление насыщенных жирных кислот. • Перекисное окисление ненасыщенных жирных кислот. ω-окисление насыщенных жирных кислот. Окисление линоленовой кислоты Роль цитохрома Р450 • Окисление гема в билирубин • В реакции участвуют НАДФН и О2. • От гема отщепляется железо, образуется биливердин, который затем восстанавливается в билирубин. Индукторы цитохрома Р450 Вещества, активирующие синтез цитохрома Р450 и транскрипцию соответствующих мРНК. Широкого спектра действия, обладают способностью стимулировать синтез цитохрома Р450, НАДФН-цитохром Р450редуктазы и глюкуронилтрансферазы. Барбитураты, карбамазепин. Узкого спектра действия, т.е. стимулируют одну из форм цитохрома Р450. Ароматические полициклические углеводороды (спиронолактон), этанол, канцерогены. Ингибиторы цитохрома Р450 Связываются с белковой частью цитохрома или с железом гема. Обратимые: прямого действия – угарный газ, антиоксиданты, непрямого действия,влияют через промежуточные продукты метаболизма, которые образуют комплексы с цитохромом – эритромицин. Необратимые: ионы металлов, аллопуринол, прогестерон, оральные контрацептивы, ингибиторы белкового синтеза, тетрахлорметан. НАДФН зависимая цепь • Способствует гидроксилированию субстрата • Образуется реакционно-способный токсичный продукт. • Цитохром Р450-зависимые монооксигеназы катализируют расщепление различных веществ посредством гидроксилирования с участием донора электрона НАДФН и молекулярного кислорода. • В этой реакции один атом кислорода присоединяется к субстрату, а второй восстанавливается до воды: • RH+О2 + НАДФH + H+ -> ROH+ Н2О + НАДФ+ Механизм гидроксилирования схема Эстрабрука 1. Связывание окисленной формы цитохрома Р-450 с субстратом (Fe3+-S). 2. Восстановление образовавшегося комплекса в НАДФН- специфической цепи переноса электронов (Fe2+-S). 3. Образование тройного комплекса, восстановленная форма цитохрома (Р-450-S-O2). 4. Активирование молекулярного кислорода, путем восстановления комплекса (Fe3+-S-O2-). 5. Распад комплекса на окисленный цитохром, оксиленный субстрат и гидроксил. (Fe3+, SOH, OH-) • Цитохром получает электрон от НАДФH через флавопротеин, называемый НАДФH-Р450 редуктаза. Одна молекула редуктазы может доставлять электроны на несколько различных молекул Р450. • Окисление НАДH цитохромом средуктазой, электроны переходят на цитохром b5, затем на цитохром Р450. Спасибо за внимание!
