Цитохром в окислении

Валентина Сергеевна
Студентка 5 курса
Группа 4104
Медико-биологический факультет
Кафедра биохимии и молекулярной биологии

с курсом клинической лабораторной диагностики

2 ферментов: NADPH Р - 450 редуктаза (коферменты ФАД и

ФМН) и цитохрома Р-450 (кофермент - железосодержащий гем)
Вторая включает: NADH –цитохром b5 редуктазу, цитохром b5 и стеароил-КоА –десатуразу.

ее происходит активация кислорода. Активированный кислород присоединяется к активному центру

цитохрома Р450, и на него переносятся электроны, а затем этот кислород включается в молекулу субстрата (ксенобиотика).

Функционирование первой цепи переноса элекронов

и 1.14.14.1), представляющий собой мономер с молекулярной массой от 44

до 60 kDa и содержащий одну геминную группировку.
Он имеет участки связывания для кислорода и субстрата.

Название цитохром Р450 указывает на то, что максимум поглощения комплекса цитохрома Р450 лежит в области 450 нм.

следующим акцептором электронов служит Fe3+ цитохрома b5. Цитохром b5 в

некоторых случаях может быть донором электронов (ē) для цитохрома Р450 или для стеароил-КоА-десатуразы, которая катализирует образование двойных связей в жирных кислотах, перенося электроны на кислород с образованием воды.

Функционирование второй цепи переноса электронов

их токсичности. Но иногда метаболиты ксенобиотиков становятся более активными и

даже более токсичными.
В метаболизме ксенобиотиков различают три фазы, которые приводят к увеличению гидрофильности молекулы, снижению активности и токсичности.
Первая фаза метаболизма чужеродных веществ заключается в модификации, создающей или высвобождающей функциональные группы, которые во второй фазе конъюгируют с другими группами или молекулами. Третья фаза - связывание и выведение ксенобиотиков и их метаболитов из клетки и из организма. Превращаясь в гидрофильные соединения, часть ксенобиотиков выделяется с мочой. Более гидрофобные или обладающие большой молекулярной массой (> 300 kDа) вещества попадают в кишечник с желчью и удаляются с калом.

дезаминирование
RNH2 → R=O + NH3
Дезалкилирование

по азоту, кислороду, сере:
RNHCH3 → RNH2 + H2C=O
ROCH3 → ROH + H2CO
RSCH3 → RSH + H2CO
Окисление по атому серы (сульфоокисление) и др.

Микросомальные ферменты катализируют реакции (R – ксенобиотик):

спектральных методов, поскольку связывание субстратов с цитохромом Р-450 изменяет его

спектральные характеристики.

Измерение спектра поглощения цитохрома в присутствии субстрата дает так называемый спектр различия. Субстраты, которые связываются с белковой частью цитохрома Р-450, имеют «спектр различия» около 390 нм. Такие субстраты называются субстратами первого типа.

Другая группа субстратов связывается с геминной группировкой цитохрома. Эти субстраты имеют «спектры различия» с максимумом около 420 нм и называются субстратами второго типа.

электронов служит NADPH, который окисляется NADPH-цитохром Р450 редуктазой. О2- взаимодействует с протонами:

О2- + 2Н+→ Н2О, и образуется вода. Второй атом молекулы кислорода включается в субстрат RH, образуя гидроксильную группу вещества R-OH.
Суммарное уравнение реакции гидроксилирования вещества RH ферментами микросомального окисления:

RH + О2 + NADPH + Н+ → ROH + Н2О + NADP+ 

Субстратами Р450 могут быть многие гидрофобные вещества как экзогенного (лекарственные препараты, ксенобиотики), так и эндогенного (стероиды, жирные кислоты и др.) происхождения.
Таким образом, в результате первой фазы обезвреживания с участием цитохрома Р450происходит модификация веществ с образованием функциональных групп, повышающих растворимость гидрофобного соединения. В результате модификации возможна потеря молекулой её биологической активности или даже формирование более активного соединения, чем вещество, из которого оно образовалось.

к потере фармакологического эффекта, например окислительное дезаминирование в микросомах печени

амфетамина (С6Н5СН2СНNH2CH3) с образованием фенилацетона (С6Н5СН2СОCH3).

образовываться гидроксиламины, оксимы и N-оксиды.
Окисление по атому серы приводит к

образованию сульфоксидов, например: хлорпромазин (аминазин) ----» хлорпромазинсульфоксид.

их фармакологиче-
ской активности (фенобарбитал, нитриты, эфедрин и др.);
• повышение активности

лекарственных веществ (бутадион, метилдофа,
норморфин и др.);
• появление метаболитов, оказывающих токсическое действие на организм (фенацетин, сульфаниламиды);


Инактивация лекарственных веществ происходит в два этапа:

Первый этап — химическая модификация под действием ферментов монооксигеназной системы эндоплазматического ретикулума;

Второй этап – конъюгация (с глицином, глутаматом, ацетил-КоА).