Citokrom P450

Citokromi P450 (oznaka CYP) so encimi, ki s pomočjo kisika razstrupijo kemične snovi in so najpomembnejša družina encimov med oksigenazami, encimi, ki katalizirajo posebne metabolične reakcije. Poznanih je nekaj sto teh encimov, ki so jih izolirali iz različnih tkiv in jim določili osnovne lastnosti. Najpogostejše reakcije, ki jih katalizirajo citokromi P450, so hidroksilacije. Splošni tip take reakcije je zapisan z naslednjo kemijsko oksidoredukcijsko enačbo:

R-H + NADPH + H⁺ + O₂ → R-OH + NADP⁺ + H₂O;

R-H označuje nereaktivno vez med ogljikovim in vodikovim atomom,
R-OH predstavlja hidroksilirani produkt te reakcije.

Ker je molekulski kisik sorazmerno malo reaktiven substrat, ti encimi za njegovo aktivacijo potrebujejo ustrezen kofaktor, ki je navadno kovinski ion. Citokromi P450 imajo prostetično skupino hem, ki veže in aktivira kisik, čigar je reaktivna oblika periferni ion, FeO³⁺.

Lastnosti

---

Reducirani encimi P450 vežejo ogljikov oksid CO; imajo močen absorpcijski vrh pri 450 nm. So izrazito obarvani (od tod tudi ime: P pomeni pigment, 450 pa valovna dolžina svetlobe, pri kateri ti pigmenti dosežejo zanje značilen absorpcijski maksimum).

• Primeri kataliziranih reakcij v biokemiji
  1. Hidroksilacije v sintezi steroidnih hormonov (slika 1).
  2. Pretvorbe ksenobiotikov, telesu tujih snovi kot so okoljski kancerogeni (npr. benzopiren), zdravila (npr. acetominofen) in produkti onesnaževalcev okolja (npr. poliklorirani bifenili PCB).

Katalitična aktivnost citokromov P450 je pomembna predvsem za razstrupitev (detoksifikacijo) ksenobiotikov. Hidroksilacija ksenobiotikov, ki so navadno nepolarne snovi, povzroči nastanek bolj topnih produktov, ki se iz telesa lažje odstranijo. Kljub temu je v nekaterih primerih nastali produkt slednje reakcije lahko še bolj strupen od izhodne spojine; primer je hidroksilacija policikličnih aromatskih ogljikovodikov, kot je benzopiren, kar povzroči nastanek bolj strupenih metabolitov, ki so kancerogeni.

Sinteza citokromov P450 običajno poteka v jetrih. Sprožijo (inducirajo) jo v jetrih prisotni ksenobiotiki. Telesu tuje snovi tako pospešijo sintezo encimov, ki nadalje te snovi pretvorijo v bolj topne oblike. Ta proces izboljša učinkovitost detoksifikacije ter pospeši odstranjevanje ksenobiotikov iz organizma.

Glej tudi

---

Cytochrome P450 (razlaga gesla v angleškem jeziku)
Slika: Katalitičen cikel encima P450
Slika: Zgradba
Slika: Nekatere reakcije, ki jih katalizira encim P450
Zanimivost: Odkritje antibiotika (v angleščini)
Galerija: Strukture encimov P450 človeka in bakterij (v angleščini)

Viri

---

• BOYER, F. Rodney. Temelji biokemije. Študentska založba, Ljubljana 2005.
• POGAČNIK, Aleš (Zasnova slovenske izdaje). Camebridgeov podatkovnik. DZS, d.d., Ljubljana 1995.
• BAJT, Drago. Vsevednik. Tehniška založba Slovenije, Ljubljana 2001.

  Zunanje povezave

  ---

  Biotransformacije
  Detoksifikacija
  Ekstrakcija genov za citokrome P450 iz genoma glive Rhizopus oryzae
  Oksigenaze
  Citokromi P450, jedrni receptorji in fibrolastni rastni dejavniki
  Metabolizem ksenobiotika (v hrvaškem jeziku)