细胞色素P450酶生物转化及新催化反应的最新进展

细胞色素P450酶(P450s或CYPs)是一类广泛存在于生命体中,依赖于亚铁血红素催化多种底物的单加氧酶。一方面,它涉及许多高活性天然产物生物合成的关键步骤,对其生物转化研究有助于提高活性分子的产率和活性;另一方面,其催化涉及金属元素以及辅助因子,其蛋白质改造和新催化反应的研发也不断取得新突破。本文就细胞色素P450酶这两方面的最近研究进展进行了总结与论述。     

凹土玉米芯垫料对大鼠肝微粒体细胞色素P450 酶系的影响

摘要: 目的观察凹土玉米芯垫料对大鼠肝脏细胞色素P450( CytP450) 、细胞色素b5( Cytb5) 含量及大鼠肝微粒 体CYP1A2 和CYP2E1 活性的影响。方法将SD 大鼠随机分为普通刨花组、玉米秸组、凹土玉米芯组和对照组,饲 养30 d、60 d、90 d 时测定大鼠肝脏微粒体CytP450、Cytb5 的含量和CYP1A2,CYP2E1 活性。结果60-90 d 时普 通刨花组、玉米秸组与空白对照组之间CytP450 含量有显著性差异( P ＜ 0. 05) ,凹土玉米芯组与对照组之间没有显 著性差异( P ＞ 0. 05) ; 肝微粒体Cytb5 含量、CYP1A2、CYP2E1 活性各组均没有明显差异( P ＞ 0. 05) 。结论凹土玉 米芯对大鼠肝脏细胞微粒体CytP450、Cytb5、CYP1A2 和CYP2E1 没有诱导或抑制作用,普通刨花组对大鼠肝 CytP450 有较强的诱导作用,玉米秸也有不同程度的诱导作用,但低于普通刨花的诱导作用。     

蓬子菜香叶木苷对大鼠细胞色素P450酶活性影响

考察香叶木苷对大鼠细胞色素P450酶活性的影响.SD大鼠12只,雌雄各半,随机分为2组,分别为空白对照组与香叶木苷给药组(300 mg/kg),连续灌胃7 d,于给药结束后次日制备肝微粒体,采用CO还原差示光谱法、紫外分光光度法测定大鼠细胞色素P450酶的质量浓度.香叶木苷给药组肝微粒体酶质量浓度明显高于空白对照组,组间差异P0.05,差异显著.香叶木苷对大鼠肝微粒体P450酶具有诱导作用.     

昆虫细胞色素P450的多样性和功能

细胞色素P450是一类广泛存在的催化酶,能够在昆虫体内参与外源性物质的代谢和内源性物质的合成与降解,帮助昆虫进行正常的生理活动。尽管昆虫细胞色素P450的多样性和功能一直是研究的热点,但目前仍缺乏对这个领域的系统总结和归纳。本文综述了昆虫细胞色素P450数量、表达和反应类型的多样性以及细胞色素P450在昆虫中的功能和进化等方面的研究进展,为更好地研究和利用昆虫细胞色素P450的多样性和功能提供有力的参考依据,同时也能促进我们更好地理解昆虫的代谢和生理活动。     

细胞色素P450酶系的异源表达研究

传统的药物代谢主要以实验动物为对象进行药物早期及临床研究,近几年来,结合生物化学与分子生物学的发展,药物早期代谢研究进入到药物体外代谢的研究阶段,主要围绕人肝内参与代谢的细胞色素P450家族展开.本文就近年来对此家族酶的异源表达及其在药物代谢中的应用进行了综述.     

深海微生物来源细胞色素P450酶与天然产物生物合成

细胞色素P450酶广泛分布于自然界各种生命体内,具有底物结构类型丰富和催化反应类型多样的两大特点,被誉为自然界中的"万能催化剂".P450酶可在温和条件下催化复杂有机化合物中惰性C-H键的区位或立体专一性高的氧化官能化,广泛参与天然产物的生物合成、异源物质的降解等生命活动,且在医药、化工、食品、农业等诸多领域具有广阔的...     

诺氟沙星对水生生物细胞色素P450作用机制研究进展

环境中的抗生素主要来源于生活污水、医疗废水以及水产养殖废水等.2013年中国抗生素总使用量约为1.62×10⁵ t,其中48%为人用抗生素,其余为兽用抗生素.大量具有活性的抗生素经地表径流和城市排污管道最终积聚到河流湖泊中.这些活性物质会对水生生物产生危害,尤其是在较长的时间跨度上,这种危害会进一步扩大.文章概述了近几年基于细胞色素P450(cytochrome P450,CYP450)作为检测指标,诺氟沙星(norfloxacin,NFLX)对一些水生生物的生态毒理效应.同时介绍了NFLX对于选取的指标CYP450的影响机制,以及检测这些指标的可行性方法.     

细胞色素P450与农药相互作用及其机理研究

综述了细胞色素P450的种类和功能多样性,介绍了细胞色素P450参与除草剂代谢及其作用机理．同时,简述了细胞色素P450 14DM与杀菌剂特异性作用的机制．报道了我们从抗除草剂的瑞士黑麦草中克隆CYP8181同源基因及其功能的研究,以及柑橘绿霉菌细胞色素P450 14DM基因的克隆表达．为深入研究杀菌剂作用细胞色素P450 14DM的机理从而设计以P450 14DM为特异性靶标的新型农药、以及进一步研究细胞色素P450酶系与除草剂代谢的关系打下了良好的基础．     

细胞色素P450表达在植物防御反应中的作用

细胞色素P450是广泛存在植物体中的一种多功能氧化酶,它在植物对病原侵袭的防御反应中起着重要的作用.本文从植物P450的多样性,及在寄主-病原物不亲和互作中的特异表达,证明了P450参与植物的抗病反应;同时,分析P450在植物抗病反应的作用途径,说明P450在植物抗病基因工程中存在巨大的应用潜力.     

重组真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中的表达

酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）是一种理想的真核蛋白表达系统．将真菌细胞色素P450nor2基因亚克隆到酵母表达载体pAUR123中,构建重组表达质粒pAUR-P450nor2并转化酿酒酵母AH22,经Aureobasidin A筛选和菌落PCR鉴定得到阳性克隆．SDS-PAGE分析证实：重组的真菌细胞色素P450nor2在酵母细胞中实现了高表达．     

Cytochrome P450 Monooxygenase Immobilization as a Model of Herbicide Metabolism in vitro

To investigate herbicide metabolism in vitro by cytochrome P450 with stable enzymatic activity, cy-tochrome P450 is immobilized in silk fibroin. The enzymatic activity of immobilized cytochrome P450 is maintained above 80% after repeated batch experiments for 10 times. Moreover, the enzymatic activity of immobilized cytochrome P450 is kept as relatively high as 73.8% after storage for two months at 4℃. In addition, immobilization can improve the temperature and pH stability of cytochrome P450. Immobilized cytochrome P450 has the similar affinity Km values for herbicide chlorsulfuron and triasulfuron as the free cytochrome P450. In the case of chlorosulfuron, affinity Km value is 53μmol/L for free cytochrome P450,and 63μmol/L for immobilized cytochrome P450, respectively. In the case of triasulfuron affinity, Km value is 36μmol/L for free cytochrome P450, and 44μmol/L for immobilized cytochrome P450, respec-tivily. Immobilized cytochrome P450 will be convenient, rapid, stable and continuous for herbicide metabolism in micro-bioreactor in vitro.     

不对称铁卟啉的合成及其模拟细胞色素P450对环己烷的羟化作用

合成并表征了3种在苯环上具有推电子或拉电子取代基的新的不对称四苯基卟啉衍生物及其铁配合物。研究了其铁配合物作为细胞色素P450模拟酶对环己烷的羟化作用,并与结构类似的对称卟啉进行了比较。结果进一步证明,与对称金属卟啉相似,苯环上取代基性质和空间位阻对于金属卟啉的催化活性是十分重要的。不对称金属卟啉的催化活性比结构类似的对称金属卟啉的稍大。     

苯并(a)芘对蚯蚓细胞色素P450和抗氧化酶影响

研究了苯并(a)芘(BaP)低剂量污染胁迫下对蚯蚓(Eiseniarfetida)体内细胞色素P450酶系和抗氧化酶系的影响.通过滤纸接触染毒法,按指数递增设计暴露质量浓度为10-6到10-2mg·mL-1,染毒时间48h,检测指标分别为蚯蚓细胞色素P450含量、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性.结果表明,在供试质量浓度范围内,蚯蚓体内P450含量和SOD活性与苯并(a)芘污染胁迫存在明显的响应关系,POD活性在BaP的最大暴露质量浓度下(10-2mg·mL-1)被显著诱导,而CAT活性对BaP暴露无明显的指示作用.这表明,BaP的代谢过程诱发了蚯蚓体内P450含量的增加,同时又抑制了SOD酶活性,从而使生物体对活性氧自由基的防御能力下降而更易受到毒害,这可能是BaP对生物体毒性作用的机制之一.     

人细胞色素P450氧化还原酶的克隆表达和抗体的制备

细胞色素P450还原酶(CPR)是人细胞色素P450酶系的电子供给者,对后者活性的发挥起到重要作用.本研究将从人胚胎cDNA文库中得到的人CPR的编码基因,连接入pT7450表达载体中,在大肠杆菌BL21(DE3)中高效表达并纯化.每升发酵液可得到纯化蛋白49 mg,占总蛋白含量的10%,以细胞色素C为底物检测酶活性,比活为65 u/mg.利用纯化的CPR作为抗原,常规免疫纯系大耳家兔,获得高效价、高特异性的抗血清,抗体滴度为1∶200 000(ELISA法),纯化后抗体应用于不同组织中CPR含量的评价,证明重组CPR及其抗体可用于细胞色素P450的体外药物代谢及细胞色素P450与CPR作用机理的研究.     

重组家蝇细胞色素P450 6A1的大肠杆菌对艾氏剂的生物降解作用

以大肠杆菌为宿主表达家蝇细胞色素P450 6A1(CYP6A1)酶,在CYP6A1基因后面加入人细胞色素P450还原酶CPR基因,验证了CPR酶对CYP6A1酶催化功能的影响,和CYP6A1酶、重组大肠杆菌对艾氏剂的代谢能力.结果表明:CYP6A1蛋白对艾氏剂有环氧化作用,在CYP6A1对艾氏剂催化中起关键作用.将5μmol/L艾氏剂加入重组大肠杆菌菌液8 h可检测到163.36nmol/L艾氏剂环氧化产物狄氏剂,说明CYP6A1-CPR宿主菌对艾氏剂具有代谢能力,可用于艾氏剂污染的土壤的生物降解.     

尖镰孢菌细胞色素P45055A1与NO相互作用的荧光光谱法研究

以大肠杆菌为宿主表达了尖镰孢菌细胞色素P450 55A1(CYP450 55A1),并采用荧光光谱法研究了其与NO的相互作用.结果表明:在大肠杆菌(DE3)中成功表达了具有酶活性的CYP55A1.在280 nm波长激发下,NO的加入使CYP55A1的荧光逐渐降低,但随温度的变化差异较小;在413 nm波长激发下,NO的加入使CYP55A1的荧光逐渐升高,但加入NADH后其荧光又恢复到原来的值.