Citokróm P450

Most egy olyan enzimcsaládot tekintünk, amely a funkcionalizációs reakciók része (I. fázis). Ez az enzimcsalád a citokróm P450 monooxigenázoké (rövidítve: CYP vagy P450). A citokróm "hemoprotein, mint a hemoglobin", mert az -EME csoportot tartalmazza. Feladata az oxigén bejuttatása a gyógyszermolekulába, polárisabbá tétele.

Miért hívják ezt a hemoproteint citokróm P450 -nek? Ennek a hemoproteinnek, amikor szén -monoxidhoz (CO) kötődik és spektrofotométerbe helyezik, az abszorpciós csúcsa 450 nm. Ezért a P450 elnevezés abszorpcióból származik, amely a szén -monoxidhoz kötött citokrómot mutatja be.
Nem csak egy citokróm P450 létezik, hanem más izoenzimek is tartoznak ebbe a szupercsaládba. Ezek az izoenzimek a CYP 1A2, 2A6, 2B6, 2C8, 2C9, 2C19, 2D6, 2E1, 3A4, 3A5, 4A11 és 7. Ezek közül az izoenzimek közül a CYP 1A2, 2A6, 2C9, 2D6, 2E1 és 3A4 a felelős leginkább gyógyszerek és xenobiotikumok máj metabolizmusa. Ezen enzimek nélkül szervezetünk nem képes metabolizálni sem endogén, sem exogén anyagokat. Ezek a monooxigenázok nem működnek egyedül, de szükségük van a NADPH hozzájárulására (redukáló erőt biztosít), szükségük van egy másik enzimre, a NADPH-reduktázra, és természetesen oxigénre is szükségük van.

Hogyan működik ez a ciklus?

Először is az endoplazmatikus retikulum membránján vagyunk, mert a mikroszóma szintjén vagyunk. A c membránon a "Cytochrome P450 jelenléte, e mellett a hemoprotein c" a NADPH-reduktáz enzim jelenléte. A citokróm és a NADPH-reduktáz aránya 1:10. Ez a két enzim molekuláris oxigént használ egy oxigént juttat a molekulába, és ezzel egyidejűleg kiküszöböli a vízmolekulát.

Elemezzük a ciklust lépésről lépésre.

A kiindulási molekula (RH) az első lépésben a Cyt P450 -hez kötődik, és a -EME csoporton belüli inaktivitás körülményei között a vas oxidált 3+ formában van. Az RH -CytP450 molekula a második lépésben elektronot kap, amelyet a érintkezés a flavoproteinnel, amely a redukált formából az oxidált formába kerül, mert a NADPH elveszíti a hidrogént és NADP + lesz. Ekkor a -EME csoporton belüli vas már nem 3+, hanem 2 formában van + mivel a molekula elektronot szerzett. A harmadik lépésben "c" a kölcsönhatás molekuláris oxigénnel és egy másik elektronnal, amelyet egy másik "reduktáz" szolgáltat; erősen instabil komplex képződik oxigén jelenlétével a gyógyszermolekulában. Ezen a ponton van egy instabil kémiai forma, amely gazdag energiában, és amelyet fel kell osztania ahhoz, hogy energetikailag stabilabb formákba kerüljön. Az utolsó előtti szakaszban az instabil Cyt molekula A P450 lebomlik és 3+ vasból származik, vízmolekula szabadul fel. Végül a kiindulási molekulánkat felszabadítjuk egy kapcsolódó hidroxilcsoporttal (RH-OH), tehát sokkal polárisabb, másrészt a Cyt P450 vassal 3+. Ahhoz, hogy az oxidációs reakció ebben a ciklusban megtörténhessen, együttműködés a citokróm P450 és a citokróm NADPH-reduktáz között.

Ez a citokrómok szupercsaládja a mikroszómális enzimek része, ezért lehetnek hipoaktiváltak vagy hiperaktiváltak. Hiperaktivitás esetén a máj súlya megnő, tekintettel ezen enzimek nagyobb aktivitására, ami az endoplazmatikus retikulum proliferációjához is vezet. Továbbá az enzimatikus indukció során megnövekszik a transzkripció és a fehérje transzláció, az enzimatikus aktivitás elnyomása esetén csökken a gyógyszer metabolizmus hatékonysága, és fordítva, ez az indukcióval történik.

A citokróm P450 koncentrációja, a reduktáz mennyisége és a gyógyszer Cyt P450 -hez való affinitása olyan tulajdonságok, amelyek megváltoztathatják a biotranszformáció sebességét, ezért indukálhatják vagy elnyomhatják az enzimatikus aktivitást, ezáltal befolyásolva a gyógyszer metabolizmusának sebességét, időtartamát és hatékonyságát ...

Az enzimelnyomás kevésbé gyakori, bár egyes gyógyszerek gátolhatják a máj mikroszómális rendszerének enzimatikus aktivitását.Az enzimatikus gátlás az anyagcsere lelassulását eredményezi, ennek következtében megnövekszik az eredeti gyógyszer plazmaszintje, és végül a toxicitás előfordulása. Megjegyezték, hogy az elnyomó tevékenység olyan folyamat, amely ellentétes az enzimindukcióval, és akár toxikus hatásokat is okozhat (főleg hepatotoxikus hatásokat). A hatások mérgezőek, mivel a gyógyszer nem metabolizálódik és gyorsan eltávolítható a szervezetből. hosszú ideig forgalomban van.