细胞色素p450的研究进展

细胞色素p450

摘要：细胞色素P450酶是广泛存在于生物界的含亚铁血红素单加氧酶, 参与不同生物中多种重要的生化反应，如甾类激素的合成、脂溶性维生素代谢、药物代谢等. 文章结合近期p450研究综述了细胞色素P450生物分布、结构特点、功能、降解及其部分应用。

关键字：p450 发现 分布 代谢

细胞色素p450是生物界中广泛存在的一种含高铁血红素的蛋白，作为细胞色素p450酶系的末端氧化酶，具有关键作用。其以铁原卟啉为辅基，属于单链b族细胞色素蛋白。因其还原态与CO结合后，在450nm处具有高光吸收峰而得名。由于细胞色素P450 酶在生物体内广泛参与甾类激素的合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子, 以及致癌作用和药物代谢，细胞色素p450被各大实验室广泛研究。

1、 P450的发现

细胞色素P450（CYPs）代表着一个很大的可自身氧化的亚铁血红素蛋白家族，属于

单氧酶的一类，因其在450纳米有特异吸收峰而得名 。1958年，这些细胞色素在肝脏细胞微粒体中被发现。这个细胞色素家族的成员在进化路途中（从细菌到人类）的所有生物体中都存在。在原核生物中，CYPs的功能具有可塑性，而真核生物中它们的功能是不同的，哺乳动物CYPs是膜的组分，参与生物合成和许多生理有效物质的代谢，除了在骨骼肌和成熟红血球之外所有的器官和组织中都有发现，而且，这些细胞色素是在催化生物转化的时候是唯一的，例如外源的代谢物质（药物，毒素，环境污染等等）

2、p450分布

2.1动物体内的分布

P450 酶由Klingberg 和Gorfinkle 在1958 年在哺乳动物体内主要存在于肝细胞微粒体中发现的,在同一动物和不同动物的许多不同组织中都存在P450，哺乳动物的肝脏是P450是含量最丰富的器官。昆虫中存在P450 的报道见于20世纪60年代。在其它动物中，研究较多的是淡水鱼类、海洋鱼类和贝壳类。Cristine Nesci等研究了p450在海洋鱼类中的分布。Briubo证明，鱼类的P450主要分布于肺、肾和鳃。而赤鲷鱼心肌中的P450含量明显低于肝脏。 2.2植物体内的分布

1969年D.S.Frear等人首次报道了棉花中存在P450. 研究证明，P450存在于高等植物的微粒体、质膜、高尔基体膜、液泡膜、叶绿体膜和线粒体膜等多处中，其中以微粒体含量最高。另外研究还表明P450含量由高至低的排序为叶、花、茎。 2.3微生物内的分布

1967年Appleby偶然地从根瘤菌假菌体中发现P450,首次证明存在于细菌。迄今为止，已陆续在十几个属地细菌中发现了P450。另外在放线菌和真菌种也同样发

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现了P450。

3、 p450与植物的次生代谢

P450在植物的次生代谢产物的合成及解毒方面有非常广泛的作用。具体地参

与植物保护功能的p450是在保护植物免受各类昆虫、不同有害微生物和病毒的侵害的次生代谢产物，如黄酮类、香豆素、生物碱等化合物。而参与物质代谢的P450则可以将杀虫剂、杀草剂及其它有毒害化合物质转化为非毒害化合物。许多实验证明，p450参与脂肪酸的羟化和环氧化。如水稻中的甘草亭酸-24-羟化酶为p450 依赖的次生代谢酶类。植物p450 可对植物体内的外源有毒物质，如杀虫剂、杀草剂等进行修饰，解除其对植物体的毒害作用。如棉花幼苗的微粒体制备液可把monuron 脱去两个甲基而成为尿素。杀虫剂metdachlor可被高粱中p450 脱乙基化。仅从1900 年就至少有5 个催化除草剂的环羟化的p450 研究被报道。另外葵酸、肉豆寇酸、月桂酸等在救荒野豌豆、菊芋和小麦中可被p450催化进行羟化反应。在菊竽茎中催化月桂酸羟化的p450 也可催化月桂酸的不饱和类似物的环氧化。菠菜中的蜕皮酮-20- 单加氧酶被鉴定为p450。烟草中的尼古丁脱甲基酶、香石竹中的二蒽酰胺4-羟化酶等均是p450。对于植物p450的研究，以小麦、大豆、玉米和薯类为模式植物已深入到基因表达、调控水平。另外现在已有人开始进行研究p450 在植物衰老过程中作用。

参考文献：

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