细胞色素P450ppt课件

，细胞色素P450(CYP)，1 .细胞色素P450酶，酶：细胞内特定世代的诗中由多种酶形成的反应链系统。细胞色素P450酶是功能单位，由多种成分组成。目前，细胞色素P450酶主要有两种：细胞色素(细胞色素P450和细胞色素b5)和黄素蛋白(NADPH-细胞色素P450还原酶和NADH-细胞色素b5还原酶)和磷脂。本学科的主要组成部分是细胞色素P450蛋白和CO的结合，在450nm处有特征吸收峰，因此该酶被命名为细胞色素P45O酶。主要位于部分细胞光滑的内质网，氧化酶系统。广泛分布在动物、植物、微生物等生物身上。NADPH:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸NADH:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸。细胞色素P450的化学性质不是蛋白质，而是分子质量在46-60kDa相似但性质不同的血红素蛋白。原核生物中P450酶在细胞质中游离。是可溶性蛋白质。在真核生物中，作为膜结合蛋白，P450酶主要分布在内质网和线粒体内膜。细胞色素P450，cyp450系列的酶具有类似折叠结构的氧化活性中心(HEM)，从n到c端的alpha螺旋结构为A-L，包含类似的折叠结构。P450结构的核心由三条平行螺旋线(d、l和I)和一条反向螺旋线(e)的四个螺旋束组成。不同的转移螺旋结构反映了不同的家族个体，另一种机制可能与气质结合的其他机制相关。活动中心由铁血红素和半胱氨酸组成，其血红素组限制在末端螺旋I和相邻螺旋l之间。细胞色素P450蛋白是P450酶系的末端氧化酶，决定气质和产物的特异性，是酶系的核心成分。细胞色素P450存在于几乎所有有机体中，包括细菌、真菌、植物、动物。第一类在细菌和真核细胞线粒体中存在的细菌/线粒体中，第二类是小粒子体，存在于真核细胞小粒子中，可以根据细胞色素P450氧化酶的分布分为两类：2 .细胞色素P450的多样性，在大多数情况下，微微粒是由细胞均质和微分离心过程中获得的破裂内质网自结合形成的类似球形的液泡结构，包含内质网膜和脂质体。3 .细胞色素P45O的名称，(1)细胞色素P450(eytoehromeP450)的缩写，CYP后面是数字，字母，数字，分别表示家族、亚族和同工酶。CYP6A2意味着该基因是细胞色素P450第六个家族中a的第二个基因。(2)40%以上的同源被认为是同一家族的基因成员；同源55%以上，同一后代；同源大于80%，被归为等位基因。97%被认为是等位基因变异体，末端加v。例如，CYP6A2vl是cyp6a 2等位基因的第一个突变。当然也有例外。像CYP6A1和CYP6B2这样的蛋白质，氨基酸相似度不到40%，但保守的半胱氨酸侧序列相似，因此被归为同一个系列。同源：两个核酸分子的核苷酸序列之间或两个蛋白质分子的氨基酸序列之间的相同程度。4 .细胞色素P450功能，P450酶是自然界中最具催化作用的光光谱生物催化剂。其功能主要包括两类，一类是催化罗仁性物质(如其醇、脂肪酸、信息激素等)的生物合成和分解，从而维持生物体的正常功能。二是对包括人工合成化学品(农药、致癌物质、药物、抗氧化剂、添加剂、溶剂、染料、麻醉剂、石油产品等)在内的外源物质进行解毒和激活作用。内源性生物活性物质是人类和哺乳动物自然存在的具有生理功能和生物活性的物质，可以是小分子化学物质，也可以是碳水化合物、肽、蛋白质等。，5 .细胞色素P450的催化机制，P450的催化机制可分为(1) 3价铁还原和HEM键氧分子；在活性中心，还原黄素蛋白通过共轭平面和肽链，heme与氧分子结合，形成oxygene复合物p-Fe (iii)O2 e-p-Fe(ii)-O2，或与过氧化氢反应，通过捷径进入Fe(III)p-Fe(ii)-O2 e-hp-Fe(iii)-o-oh H2O(3)高活性氧化铁的中间体形成；pfe(iii)-o-oh h hpfe(iv)=oH2O(4)氧化地板。高价铁的氧化力高，而细胞色素P450基质的碳氢键接近高价铁原子。氧原子从氧化铁的中间体移动到末端，形成氧化产物。最终，产物被水或新的气质取代，从复合状态中解放出来，完成循环。由此，细胞色素P450完成了氢氧化作用2。低自旋，高自旋。6 .细胞色素P450催化反应类型，(1)烯烃环氧化，炔烃氧合作用，(2)N-脱烷基化，S-脱烷基化，O-脱烷基化。(4)芳环氧化，氢氧化，(3)饱和碳氢化合物的氢氧化，(6)氧化脱氨，氧化脱卤，(5)N-氢氧化，N-氧化，S-氧化，(7)醇，醛氧化，(8)脱水，脱氢，(9)还原反应，(10)分解反应，7 .细胞色素P450的应用，医药产业使用的CPA:环磷酰胺，前药：在体内转化后具有药理作用的化合物。前体药物本身没有生物活性或活性很低，经过体内新陈代谢后成为活性物质。据了解，源自昆虫或其他生物的P450对杀虫剂有解毒能力，因此，将这些P450基因注入天敌昆虫，有望提高寄生蜂等天敌对农药的抗药性，有助于害虫的生物防治。许多害虫对杀虫剂有抵抗力，是因为P450加强了催化杀虫剂代谢解毒作用。因此，P450的抑制剂是杀虫剂的有效增效剂。成功的抑制剂包括效率醚、协同效应亚砜、地尔油等。PBO是众所周知的增高剂。2 .转化为P450基因植物的方法可以达到栽培具有特定特性的植物、提高作物质量(木质素、去除不良成分、改变颜色和形状)、提高植物抗性(疾病、昆虫、除草剂)和消除生物污染的目的。1 .害虫防治，1 .作为环境污染的指示剂，环境污染物可以抑制或诱导酶活性。根据污染物浓度和酶活性的定量关系，可以预测环境污染的程度。环境监测和保护的作用，2 .消除生物污染的细胞色素P450，人类社会产生的有毒废弃物的增加，开发这些废弃物的解毒或分解的有效方法迫在眉睫。尤其是多环芳烃和多卤化有机物，生物利率低，化学活性低，成为环境污染控制的大问题。P450酶通过氢氧化、环氧化、烷基化、脱卤，催化多种结构不同的物质，