Цитохромы P450 ( CYP ) представляют собой надсемейство ферментов , содержащих гем в качестве кофактора , которые функционируют как монооксигеназы . [1] [2] [3] У млекопитающих эти белки окисляют стероиды , жирные кислоты и ксенобиотики и важны для клиренса различных соединений, а также для синтеза и распада гормонов. В 1963 году Эстабрук , Купер и Розентальописали роль CYP как катализатора в синтезе стероидных гормонов и метаболизме лекарств. В растениях эти белки важны для биосинтеза защитных соединений , жирных кислот и гормонов. [2]
Ферменты CYP были идентифицированы во всех царствах жизни: животных , растениях , грибах , протистах , бактериях и археях , а также в вирусах . [4] Однако они не вездесущи; например, они не были обнаружены в Escherichia coli . [3] [5] По состоянию на 2018 [Обновить]год известно более 300 000 различных белков CYP. [6] [7]
CYP, как правило, представляют собой терминальные оксидазные ферменты в цепях переноса электронов , широко классифицируемые как P450-содержащие системы . Термин «P450» происходит от спектрофотометрического пика на длине волны максимума поглощения фермента (450 нм ), когда он находится в восстановленном состоянии и образует комплекс с монооксидом углерода . Большинству CYP требуется белок-партнер для доставки одного или нескольких электронов для восстановления железа (и, в конечном итоге, молекулярного кислорода ).
Гены , кодирующие ферменты CYP, и сами ферменты обозначаются корневым символом CYP для суперсемейства , за которым следует номер, обозначающий семейство генов , заглавная буква, обозначающая подсемейство, и еще одна цифра для отдельного гена. Принято выделять имя курсивом при обращении к гену. Например, CYP2E1 — это ген, кодирующий фермент CYP2E1 — один из ферментов, участвующих в метаболизме парацетамола (ацетаминофена). Номенклатура CYP является официальным соглашением об именах, хотя иногда CYP450 или CYP 450.употребляется как синоним. Однако названия некоторых генов или ферментов CYP могут отличаться от этой номенклатуры, обозначая каталитическую активность и название соединения, используемого в качестве субстрата. Примеры включают CYP5A1 , тромбоксан - А2 - синтазу , сокращенно обозначаемую как TBXAS1 ( ThromBoXaneA2S - синтаза 1 ) , и CYP51A1 , ланостерол - 14 -α-деметилазу, иногда неофициально обозначаемую как LDM в соответствии с ее субстратом ( L - аностерол ) и активности ( D e M этилирование). [8]
Текущие рекомендации по номенклатуре предполагают, что члены новых семейств CYP имеют по крайней мере 40% идентичности аминокислот , в то время как члены подсемейств должны иметь по крайней мере 55% идентичности аминокислот. Номенклатурные комитеты присваивают и отслеживают как базовые названия генов ( Домашняя страница Cytochrome P450 ), так и названия аллелей ( Комитет по номенклатуре аллелей CYP ). [9] [10]
В зависимости от природы белков-переносчиков электронов CYP можно разделить на несколько групп: [11]