Tsütokroom P450
![]() | See artikkel vajab toimetamist. |
![]() | See artikkel ootab keeletoimetamist. |
Tsütokroom P450, ka tsütokroom P-450 ensüümisüsteem ehk cytP450 superperekond on erineva struktuuri, funktsioonide ja mehhanismidega ensüümiperekondade rühmad, ka biokatalüsaatorid. Nende aktiivtsenter asub valkude sees heemi ko-faktorite kõrval. (Lühendina kasutatakse CYP ka CYP450 ka CYTP450 ka cytP450).[1] [2]
Ensüümikomisjoni ensüümiklasside nomenklatuuri kaudu klassifitseeritakse nad valdavalt oksüreduktaaside klassi kuuluvate oksügenaaside rühma nimetusega monooksügenaasid.
Tsütokroom P450[muuda | muuda lähteteksti]
P-täht tsütokroom P450-s tähistab pigmenti, kuna need heemvalgud ja heemensüümid ilmutavad vaatlejale punast värvi. Number 450 aga kompleksi CO-ga redutseerunud staadiumis, ensüümi neeldumismaksimumiga 450 nm juures.[3]
Esinemine organismidel[muuda | muuda lähteteksti]
Pikemalt artiklis Eukarüoodid
Tsütokroom P450 ja CYP geenide, päritoluks pakutakse tänapäeval ühist eellast ehk geeni, mis võib juba miljoneid aastaid tegev olla.[4]
Tsütokroom P450 ensüümiperekonna ensüümid on avastatud enamikul päristuumsete organismide endoplasmaatilise retikuulumis ja raku mitokondri sisemembraanides.
Süstemaatika[muuda | muuda lähteteksti]
CytP450-id ensüüme ja ka neid kodeerivaid geene tähistatakse lühendiga CYP.
- CYP1 näitab ära perekonna liikme ehk CYP1 on cytP450 perekonna 1 liige;
- CYP1A ladina tähestiku suure tähega määratakse ära allperekond ehk CYP1A on cytP450 allperekond A;
- CYP1A1 on cytP450 perekonna 1 liige ning ühtlasi alamperekonna A esimene individuaalne esindaja.
Kokkuleppeliselt aga kui peetakse silmas geene, siis kirjutatakse tähistus kaldkirjas: CYP1A1 kodeeriv geen tähistatakse CYP1A1-ga.[5]
CYP geenid[muuda | muuda lähteteksti]
Tänapäeval on klassifitseeritud rohkem kui 370 CYP perekonda, imetajatel tegevad aga 18 CYP perekonda (inimestel on ligi 57 CYP450 geeni).[6]
Taimedel[muuda | muuda lähteteksti]
Taimedel on tegevad väga arvukad geeniperekonnad, mille esinemine on taimeliigiti erinev (üle paarisaja geeni);[7]
Inimesel[muuda | muuda lähteteksti]
CYP1A1, CYP1A2, CYP1B1, CYP2A6, CYP2A7, CYP2A13, CYP2B6, CYP2C8, CYP2C9, CYP2C18, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1, CYP2F1, CYP2J2, CYP2R1, CYP2S1, CYP2U1, CYP2W1, CYP3A4, CYP3A5, CYP3A7, CYP3A43, CYP4A11, CYP4A22, CYP4B1, CYP4F2, CYP4F3, CYP4F8, CYP4F11, CYP4F12, CYP4F22, CYP4V2, CYP4X1, CYP4Z2, CYP7A1, CYP7B1, CYP8B1, CYP11A1, CYP11B1, CYP11B2, CYP17A1, CYP19A1, CYP20A1, CYP21A1, CYP21A2, CYP24A1, CYP26A1, CYP26B1, CYP26C1, CYP27A1, CYP27B1, CYP27C1, CYP39A1, CYP46A1, CYP51A1 jt.
Funktsioonid[muuda | muuda lähteteksti]
Tsütokroom P450 ensüümid katalüüsivad orgaanilisi ühendeid (oksüdatsioon, peroksüdatsioon jne) ja on tegevad mitmete bioloogiliste molekulide biosünteesis, toitumisel, aga ka eksogeensete võõrainete nagu toksiinid, ksenobiootikumid, ravimid[8], sünteetilised östrogeenid jpm rakusisesel metabolismil.
CYP perekonna liikmed (CYP1, CYP2, CYP3 jt osalevad enamiku (70–75%) ravimite metabolismis.
Kuid ka söödud toit, näiteks küüslaugusaadused mõjutavad nende aktiivsust, seega tuleks võimalusel ravimite ja küüslaugu koos manustamisel, ravimi toime võib alaneda või ka tõusta, jälgida arsti ettekirjutusi.[9]
Variatsioonid[muuda | muuda lähteteksti]
Tsütokroom P450 ensüümide aktiivsus ja töövõime on organismidel väga suurte kõikuvustega ja sõltub nii ensüümi paiknemisest nt elundis (maks), organismi elukeskkonnast (sh keskkond (ka temp)) vanusest, soost [10][11](suguhormoonidest jt hormoonidest sõltuvad), substraadist, geneetilistest teguritest jpm.
Toitumise käigus omandatud looduslikud taimeühendid aga ka loomsed ühendid läbivad samuti tsütokroom P450 ensüümide toimel biotransformatsiooni (biomuunduse).
Lisaks veel:
- steroidid
- steroolid
- rasvlahustuvad vitamiinid
- retinoidid
- rasvhapped
- sapphapped
- autakoidid – (NO (ingl k nitric oxide anorgaaniline radikaal), eikosanoidid, serotoniin, noradrenaliin, histamiin jpt madalmolekulaarsed ühendid)
- toksiinid
- keskkonnamürgid (herbitsiidid, insektitsiidid)
Tsütokroom P450 ensüümide katalüüsi käigus komplekteeritakse ka mürgiseid metaboliite, mille kuhjumine võib suurendada hea- ja pahaloomuliste kasvajate teket, sünnidefekte jpm.
Tsütokroom P450 geenide tegevuse mutatsioonid võivad tugevasti mõjutada ka toiduga saadavate ainete ja ravimite bioomastatavust ning biomuundust ja toimet.[12]
Ajaloolist[muuda | muuda lähteteksti]
Esimesed tsütokroom P450 eksperimentaalsed tõendid pärinevad arvatavasti aastast 1955, mil J. Axelrod, B. Brodie et al. tuvastasid ensüümisüsteemi maksa endoplasmaatilises retikuulumis.[13]
Vaata ka[muuda | muuda lähteteksti]
- ensüümid
- atalüüs
- keemiline kineetika
- mitokonder
- tsütokroomid
- tsütokroomide indutseerijad
- tsütokroomide inhibiitorid
- valgud
Viited[muuda | muuda lähteteksti]
- ↑ Meditsiinisõnastik. P.Bogovski, R.Kull, S.Ootsing, L. Trapido., 2004, ISBN 9985-829-55-7
- ↑ Andrew W. Munro, Hazel M. Girvan, Kirsty J. McLean, Cytochrome P450–redox partner fusion enzymes, Biochimica et Biophysica Acta (BBA)- General Subjects. Volume 1770. Issue 3, March 2007, lk 345–359, http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304416506002364
- ↑ Mihkel Zilmer, Ello Karelson,Tiiu Vihalemm, Aune Rehema, Kersti Zilmer. Inimorganismi biomolekulid ja nende meditsiiniliselt olulisemad ülesanded Inimorganismi metabolism, selle häired ja haigused , lk 369, Biokeemia Instituut, Tartu Ülikool 2010, ISBN 978-9985-2-1540-1.
- ↑ Sissekanne Genetics Home Reference-is, veebiversioon (vaadatud 21.05.2014) (inglise keeles)
- ↑ Sissekanne GeneCards-is, veebiversioon (vaadatud 21.05.2014) (inglise keeles)
- ↑ The Human Cytochrome P450 (CYP) Allele Nomenclature Database
- ↑ Clinical importance of the cytochromes P450., The Lancet, 360. väljaanne, 2002, Veebisaidil www.thelancet.com, (vaadatud (04.06.2013) (pdf)
- ↑ Frank Hannemann, Andreas Bichet, Kerstin M. Ewen, Rita Bernhardt, , Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – General Subjects, Volume 1770, Issue 3, March 2007, Pages 330–344, Cytochrome P450 systems–biological variations of electron transport chains. Lühikokkuvõte, veebiversioon (vaadatud (07.06.2013) (inglise keeles)
- ↑ Xiaoling Li, "Oral Bioavailability: Basic Principles, Advanced Concepts, and Applications", Wiley, 2011, lk 241, Google'i raamatu veebiversioon (vaadatud 17.10.2014)(inglise keeles)
- ↑ Thomas K. H. Chang, David J. Waxman,Sex Differences in Drug Metabolism. Lühikokkuvõte, 31 JAN 2012, DOI: 10.1002/9780470921920.edm004, veebiversioon (vaadatud 31.07.2013) (inglise keeles)
- ↑ Kato R, Kamataki T.,Cytochrome P-450 as a determinant of sex difference of drug metabolism in the rat. Lühikokkuvõte, Xenobiotica. 1982 Nov;12(11):787–800, PMID 6820224, veebiversioon (vaadatud 31.07.2013) (inglise keeles)
- ↑ P450 Drug Interaction Table, veebiversioon (vaadatud 21.05.2014) (inglise keeles)
- ↑ Matthew Segall, History and Background, veebiversioon (vaadatud 21.05.2014) (inglise keeles)
Lisalugemist[muuda | muuda lähteteksti]
- Paul R. Ortiz de Montellano, Cytochrome P450: Structure, Mechanism, and Biochemistry, 2005, Kluwer Academic, veebiversioon (vaadatud 21.05.2014) (inglise keeles)
Välislingid[muuda | muuda lähteteksti]
- Enzyme Nomenclature 1992, veebiversioon (vaadatud 23.05.2013) (inglise keeles)
- A.Brik, Wong, C.-H.,HIV-1 protease: mechanism and drug discovery, 26.November 2002, veebiversioon (vaadatud 27.04.2013) (inglise keeles) (pdf)
- Neil B. Sandson, Drug Interactions Casebook, The Cytochrome P450 System and Beyond, American Psychiatric Publisching Inc, 1 väljaanne 2003, ISBN 1-58562-091-2, veebiversioon (vaadatud 07.06.2013) (inglise keeles) (pdf)
- F. Peter Guengerich, Mechanisms of Cytochrome P450 Substrate Oxidation: MiniReview, J BIOCHEM MOLECULAR TOXICOLOGY, 21. köide, 4. väljaanne, 2007, veebiversioon (vaadatud 21.07.2014) (inglise keeles)
- D.E. Torres Pazmi˜noa, M. Winklerb, A. Gliederb, M.W. Fraaije, Monooxygenases as biocatalysts: Classification, mechanistic aspects and biotechnological applications, Journal of Biotechnology 146 (2010) 9–24, 2010, veebiversioon (vaadatud 07.06.2013) (inglise keeles) (pdf)
- Panigrahy, D, Kaipainen, A, Greene, ER, Huang S, Cytochrome P450-derived eicosanoids: the neglected pathway in cancer, Cancer Metastasis Rev. 2010 Dec;29(4):723-35. doi: 10.1007/s10555-010-9264-x. veebiversioon vaadatud (07.06.2013) (inglise keeles)
- CYP1B1
- M C E McFadyen, W T Melvin, G I Murray, Cytochrome P450 CYP1B1 activity in renal cell carcinoma, Br J Cancer., 31. august 2004; 91(5): 966–971., doi: 10.1038/sj.bjc.6602053, PMCID: PMC2409861, veebiversioon (vaadatud 28.09.2014)(inglise keeles)
![]() |
Pildid, videod ja helifailid Commonsis: Tsütokroom P450 |