Citocromo P450
citocromo P450
è una monoossigenasi che catalizza la reazione di ossidrilazione
Sub-H + O2 + NADPH + H+ Sub-OH + NADP+ + H2O
Coinvolto nel metabolismo di numerosi composti idrofobici
- sostanze endogene come il colesterolo, steroidi e lipidi
- sostanze esogene come farmaci, inquinanti ambientali
Localizzazione d’organo
Localizzazione cellulare
Fegato
Apparato gastrointestinale
Ghiandola surrenale
Mitocondrio: colesterolo, ormoni steroidei
Enzimi specifici
Reticolo endoplasmatico: xenobiotici
Enzimi poco specifici
sistema di trasporto coinvolge una flavoproteina ed una proteina Fe-S
membrana mitocondriale interna
NADPH
+ H+
2
FAD
FLAVOPROTEINA
adrenodossina
reduttasi
NADP+
H2O
H+
Fe2+-S
PROTEINA Fe-S
adrenodossina
Cit P450
Fe 3+-S
FADH2
S-OH
Fe3-eme
Fe2-eme
S-H
O2
sistema di trasporto microsomiale del citocromo P450
NADPH
+ H+
FAD
citocromo
P450
reduttasi
NADP+
FADH2
2
H+
H2O
S-OH
Fe3-eme
Cit P450
Fe2-eme
S-H
O2
CYP450
superfamiglia di geni - 60 geni nell’uomo
Famiglie (geni differenti) 1,2,3,etc < 40% identità
Sottofamiglia 2A,2B,2C etc 40-55%identità
Stessa famiglia 2A1, 2A2, 2A3 etc >55% identità
Substrati endogeni.
Acido arachidonico ed acidi grassi
Sali biliari (CYP 7A1 = 7 idrossilasi)
Ormoni steroidei
Vitamine liposolubili
retinolo acido retinoico
CYP3A4 = Vit D325-idrossilasi
Xenobiotici
CYP2E1: metabolizza etanolo
CYP3A4: metabolizza il >30% dei farmaci
CYP 2C9.
CYP 2D6: esistenza di forme polimorfiche
METABOLISMO degli XENOBIOTICI
Gli xenobiotici sono SOSTANZE LIPOFILE
Il metabolismo è essenzialmente mirato a renderle più idrofile attraverso:
Metabolismo di fase I : introduzione di un gruppo ossidrilico (-OH)
Citocromo P450 del R.E.
Metabolismo di fase II:
coniugazione con un composto endogeno polare
(acido glucuronico, solfato, glutatione)
U DP glucuronil transferasi
Solfotransferasi
Glutatione S-transferasi
Diventano solubili in acqua- eliminati con la bile o con le urine
I livelli di P450 del R.E. variano da individuo ad
individuo per fattori genetici e/o ambientali
Diminuzione:
- mutazioni del gene
- esposizione a fattori ambientali
- inibitori
Aumento:
- duplicazione del gene
- esposizione a fattori ambientali
- induttori
Citocromo P450
Ciascuna isoforma può trasformare substrati diversi per la
presenza di siti di riconoscimento per i diversi substrati
Ciascun substrato può essere trasformato da più isoforme
Molte isoforme sono inducibili dai substrati stessi e
producendo così variazioni nei livelli dell’enzima
Polimorfismi genetici possono predisporre individui diversi
ad una diversa capacità metabolica verso uno stesso
xenobiotico (farmacogenetica)
Controllo trascrizionale degli enzimi di fase I e II tramite recettori
nucleari: recettori per gli steroidi/xenobiotici attivati dai ligandi
Sensori degli xenobiotici
AhR = recettore per gli idrocarburi
PXR = recettore X del pregnano
ACR = recettore costitutitvo per gli
androstani
formano eterodimeri con RXR
(recettore per l’acido retinoico)
riconoscono nel promotore dei geni CYP
XRE = xenobiotic reasponse element
