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Quelles sont des enzymes du cytochrome P450 ?

Le superfamily des enzymes appelées du cytochrome P450 (CYP) de protéines sont impliqué dans la synthèse et le métabolisme d'une gamme des éléments cellulaires internes et externes. Ces enzymes ont été recensées dans beaucoup d'organismes, y compris des animaux, des plantes, bactéries, et même dans quelques virus.

Le nom « enzymes du cytochrome P450 » est dû dérivé à leurs plusieurs caractéristiques ; elles sont liées à la membrane des cellules (cyto) et contiennent le pigment de heme (chrome et P). Si attachées au monoxyde de carbone, ces protéines produisent un spectre avec une longueur d'onde approximativement à 450 nanomètre.

Enzyme de foie du cytochrome p450 (CYP3A4, humains), constitution chimique. Cette protéine de foie joue un rôle majeur dans la désintoxication de médicament au corps humain. Crédit d
Enzyme de foie du cytochrome p450 (CYP3A4, humains), constitution chimique. Cette protéine de foie joue un rôle majeur dans la désintoxication de médicament au corps humain. Crédit d'image : molekuul_be/Shutterstock

Comment les enzymes de CYP fonctionnent-elles ?

Il y a sept étapes du cycle catalytique de CYP.

  • Premièrement, le substrat grippe à l'enzyme de CYP, induisant une modification conformationnelle et une modification d'état de spin du fer de heme.
  • La seconde étape est réaction initiale de réduction du groupe de heme (Fe3+). NAD (P) H transfère un électron au heme par l'intermédiaire du réseau de transfert d'électron, formant Fe2+. Puis, l'oxygène grippe au groupe de heme de Fe2+, formant Fe2+O2. Éventuellement, ce devient une forme plus stable, Fe3+O2.
  • Le du quatrième étage est la deuxième réaction de réduction, qui forme Fe3+O22-.
  • L'O22- réagit alors avec deux protons, brisant l'obligation entre les deux molécules de l'oxygène et formant (FeO) 3+.
  • L'atome d'oxygène heme lié par est alors transféré au substrat.
  • En conclusion, le produit est relâché de l'enzyme et la condition enzymatique initiale est retournée.

Rôle des enzymes de CYP chez l'homme

Chez des êtres humains, des enzymes de CYP sont principalement trouvées dans le réticulum endoplasmique et les mitochondries des cellules de foie. Cependant, elles sont également trouvées en beaucoup d'autres cellules du fuselage. Ces protéines liées par membrane sont impliquées dans le métabolisme de beaucoup de substrats nuisibles, tels que des toxines.

Supplémentaire, elles sont également importantes dans la synthèse de beaucoup de substrats avantageux, tels que des hormones stéroïdes (telles que l'oestrogène et la testostérone), des acides gras, et des stérols (tels que le cholestérol et les acides biliaires).

Jusqu'ici, 57 gènes différents de CYP dans 18 familles de protéines ont été recensés dans le génome humain. Certaines de ces enzymes ont hautement des objectifs spécifiques, tels que l'aromatase, qui vise seulement des androgènes pour les convertir en oestrogènes. Cependant, les gènes d'une certaine CYP ont un large éventail de fonctionnement.

Le rôle des enzymes de CYP dans le métabolisme de médicament

Un des rôles les plus étudiés des enzymes de CYP est leur fonctionnement dans le métabolisme de médicament. Ces protéines règlent la vitesse à laquelle des médicaments sont décomposés, et la durée l'où les médicaments sont présentes dans le fuselage.

Une enzyme excessivement active de CYP rendra le médicament inutile. Cependant, si ces enzymes ne sont pas assez en activité, le médicament peut rester dans le fuselage pendant une durée prolongée menant à la toxicité.

De toutes les différentes protéines de CYP qui sont présentes au corps humain, six d'entre elles sont impliqués dans le métabolisme de 90% de médicaments. Ces protéines sont CYP1A2, CYP2C9, CYP2D6, CYP3A4, et CYP3A5.The la plupart d'important sont CYP3A4 et CYP2D6.

La variabilité génétique dans ces enzymes influence grand le régime auquel des médicaments sont décomposés. Certains médicaments peuvent également empêcher ou activer l'enzyme ou même entraîner des interactions et des effets indésirables nuisibles de médicament-à-médicament. Par exemple, environ 1 dans 15 personnes peut avoir une réaction réactive finie aux bêtabloquants dus à la variation génétique.

En plus de la variabilité génétique, d'autres facteurs peuvent influencer le fonctionnement de ces enzymes. Par exemple, le régime peut également sur l'influence l'activité des enzymes de CYP.

Le jus de pamplemousse contient un flavanol appelé de molécule qui exerce des effets inhibiteurs sur l'enzyme de CYP et peut ralentir le métabolisme des médicaments, menant à des effets de la drogue plus intenses.

D'autres nourritures qui activent les enzymes de CYP sont des nourritures et des légumes crucifères charbon de bois-grillés (par exemple brocoli), qui réduisent à un minimum l'effet des médicaments. Un facteur complémentaire qui affecte le fonctionnement de ces enzymes fume. Le fumage active CYP1A2, menant au métabolisme et à abaisser accrus de médicament des niveaux de médicament dans le fuselage.

Enzymes de CYP et médicament personnalisé

Il y a de recherche considérable étant effectuée utilisant des enzymes de CYP dans le domaine du médicament personnalisé.

Un exemple d'un gène qui a été vérifié car un objectif possible pour le médicament personnalisé est le gène CYP2C9 qui est impliqué dans le métabolisme de la warfarine. Le produit de protéine de ce gène règle la quantité de warfarine qui est exigée par chaque patient. Par conséquent, on lui a proposé qu'en recensant la variante spécifique de gène qu'un patient possède, ait avisé des décisions pourrait être effectué en ce qui concerne le dosage. Ceci peut éviter la possibilité d'hémorragie interne, d'un terrain communal et potentiellement d'effet secondaire dangereux de warfarine.

En caractérisant l'enzyme CYP450 de chaque personne, les niveaux optimaux de posologie de médicament peuvent être prescrits évitant les dangers de l'overdose ou la possibilité de demande de règlement inefficace.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Hannah Simmons

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Hannah Simmons

Hannah is a medical and life sciences writer with a Master of Science (M.Sc.) degree from Lancaster University, UK. Before becoming a writer, Hannah's research focussed on the discovery of biomarkers for Alzheimer's and Parkinson's disease. She also worked to further elucidate the biological pathways involved in these diseases. Outside of her work, Hannah enjoys swimming, taking her dog for a walk and travelling the world.

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