重组人细胞色素P450 2C9在毕赤酵母中的胞内表达

以含有CYP2C9基因完全编码框的克隆载体质粒DNA为模板,并在人细胞色素P4502C9的5’端插入kozak序列及3’端6×His标签进行PCR扩增,克隆至真核表达载体pPIC3.5K,利用电激法将经Sal I线性化的重组质粒pPIC3.5K-2C9转化至毕赤酵母GS115中,通过抗性、表型和PCR筛选多拷贝整合株,甲醇诱导毕赤酵母GS115/pPIC3.5K-2C9的表达,SDS-PAGE和Western blotting分析鉴定表达产物.结果表明:含有重组质粒的重组pPIC3.5K-2C9表达了大小为55KD的目的蛋白,与预期大小相符,说明人细胞色素CYP2C9可在毕赤酵母的胞内表达.     

川丁特罗对大鼠细胞色素P450酶的影响

研究新型抗哮喘药川丁特罗（trantinterol）对大鼠细胞色素P450酶的影响. 大鼠连续7 d灌胃给予川丁特罗后, 测定肝微粒体中CYP450的质量摩
尔浓度和主要3种亚型CYP1A2,CYP2D6和CYP3A4活性的变化. 实验结果表明, 与对照组相比,  川丁特罗给药组的大鼠肝微粒体中CYP450的总质量摩尔浓度未受影响(P>0.05), 对主要亚型CYP1A2,CYP2D6和CYP3A4的活性也无影响(P>0.05), 表明该药物对肝微粒体中的主要代谢酶无抑制或诱导作用.     

ConformationsofCytochromeP─450Modelsby1Dand2DNMR

ＣｏｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｆＣｙｔｏｃｈｒｏｍｅＰ┐４５０Ｍｏｄｅｌｓｂｙ１Ｄａｎｄ２ＤＮＭＲＮｉｎｇＹｏｎｇｃｈｅｎｇ（宁永成）＋，ＹｕａｎＬｉｈｕａ（袁立华），ＷａｎｇＦｅｎｇｙａｎ（王丰彦）＋，ＹｕａｎＨａｏｄａｎ（袁浩丹）＋，ＣｈｅｎＳｈ...     

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.     

细胞色素P450与基质金属蛋白酶-26在宫颈癌中的表达

目的探讨CYP1A1及MMP-26在正常子宫颈、宫颈上皮内瘤变(CIN)、宫颈癌中的表达及临床意义。方法采用免疫组织化学法检测CYP1A1及MMP-26在35例正常子宫颈、46例CIN、29例宫颈癌中的表达情况。结果 CIN组、宫颈癌组织中CYP1A1及MMP-26的表达明显高于正常宫颈组织,差异有统计学意义。二者宫颈癌癌中的表达明显高于宫颈上皮内瘤变组织,差异有统计学意义。在CIN不同病理分级中,CINⅢ中的阳性表达明显高于CINⅡ级、CINⅠ级,而CINⅡ级与CINⅠ级比较无统计学意义(P>0.05)。结论 CYP1A1及MMP-26的表达与宫颈癌的形成与发展有着密切的关系。     

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.     

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。     

Crystal structure of human cytochrome P450 2C9 with bound warfarin

Cytochrome P450 proteins (CYP450s) are membrane-associated haem proteins that metabolize physiologically important compounds in many species of microorganisms, plants and animals. Mammalian CYP450s recognize and metabolize diverse xenobiotics such as drug molecules, environmental compounds and pollutants. Human CYP450 proteins CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 and CYP3A4 are the major drug-metabolizing isoforms, and contribute to the oxidative metabolism of more than 90% of the drugs in current clinical use. Polymorphic variants have also been reported for some CYP450 isoforms, which has implications for the efficacy of drugs in individuals, and for the co-administration of drugs. The molecular basis of drug recognition by human CYP450s, however, has remained elusive. Here we describe the crystal structure of a human CYP450, CYP2C9, both unliganded and in complex with the anti-coagulant drug warfarin. The structure defines unanticipated interactions between CYP2C9 and warfarin, and reveals a new binding pocket. The binding mode of warfarin suggests that CYP2C9 may undergo an allosteric mechanism during its function. The newly discovered binding pocket also suggests that CYP2C9 may simultaneously accommodate multiple ligands during its biological function, and provides a possible molecular basis for understanding complex drug-drug interactions.     

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。     

重组拟南芥细胞色素P450 707A3在大肠杆菌中的原核表达

拟南芥细胞色素P450 707a基因是编辑脱落酸8-羟化酶的基因,克隆其中的cyp707a3基因并构建表达载体p CWori(+)-cyp707a3,在E.coli Rosseta菌株中原核表达并得到了具有活性的酶蛋白.结果显示:大部分酶蛋白定位于大肠杆菌细胞膜.     

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.     

意大利蜜蜂幼虫细胞色素P450单氧酶CYP9q1在吡虫啉胁迫下的表达分析

【目的】通过生物信息学方法鉴定一种意大利蜜蜂(Apis mellifera)细胞色素P450单氧酶(CYP450)即AmCYP9q1,分析吡虫啉暴露后不同时间点蜜蜂幼虫体内该蛋白编码基因的表达模式,探讨在吡虫啉胁迫下该蛋白的解毒作用。【方法】利用生物信息学程序,分析AmCYP9q1的氨基酸序列特征、结构域、高级结构以及蛋白互作网络,预测该蛋白的生物学功能;构建系统进化树,分析AmCYP9q1在昆虫CYP450家族中的分类和进化关系;通过RT-qPCR测定幼虫经吡虫啉口服暴露后24,72 h时AmCYP9q1基因的表达情况。【结果】AmCYP9q1由510个氨基酸残基组成,相对分子质量为58.8 kDa,等电点为8.91。AmCYP9q1为亲水性蛋白,不具有信号肽和跨膜结构域。多重序列比对和系统进化分析结果表明,AmCYP9q1为CYP450家族中CYP3 Clan成员,具有典型的CYP450家族共有的保守结构域特征。RT-qPCR分析表明,与对照组相比,吡虫啉口服暴露组的AmCYP9q1基因均呈统计学意义上的上调表达(p<0.05),并且暴露后72 h时的相对表达量显著高于暴露后...     

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.     

氰戊菊酯对Tn细胞系P450及蛋白质谱表达的影响

研究氰戊菊酯对粉蚊夜蛾(Trichoplusia ni, Tn)细胞系细胞色素P450(P450s)的诱导作用及蛋白质谱表达的影响.用MTT法和台盼兰法观察不同浓度氰戊菊酯处理Tn细胞12 h后细胞的存活率;光谱测定法测定P450s含量;以12.5 μmol/L氰戊菊酯处理Tn细胞12 h,通过二维液相色谱分离技术分析处理前后Tn细胞系蛋白质谱的变化.结果显示：当氰戊菊酯处理浓度高于17.5 μmol/L时,Tn细胞形态发生明显变化,且细胞死亡率显著高于对照组(P<0.01).P450s的含量有随氰戊菊酯浓度增加而升高的趋势,并在氰戊菊酯浓度为12.5 μmol/L时达到最高(8.562 nmol/mg protein);P450s的含量亦有随处理时间延长而升高的趋势,且在12 h时达到最高(5.28±1.14 nmol/mg protein).通过二维液相色谱分离技术得到124个差异组分,其中42个组分上调,82个组分下调.结果表明：氰戊菊酯对P450s确有诱导作用,且氰戊菊酯诱导前后Tn细胞中蛋白的变化可能与P450s诱导途径中某些受体的变化有关.     

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.     

BDE-47的两种代谢产物对HepG2细胞中谷胱甘肽含量和P450酶活性的影响

从细胞毒性、氧化应激以及代谢酶活性等方面,研究2,2′,4,4'-四溴联苯醚(2,2′,4,4'-tetrabromodiphenylether,BDE-47)的两种代谢物5-羟基-四溴联苯醚(5-OH-BDE-47)和5-甲氧基-四溴联苯醚(5-MeO-BDE-47)对人体肝癌细胞HepG2的细胞毒性效应.采用噻唑蓝(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)法,检测5-OH-BDE-47和5-MeO-BDE-47染毒后HepG2细胞的生长情况,以及急性染毒后细胞内谷胱甘肽(GSH)含量及细胞内P450酶活性的变化.研究结果表明,5-OH-BDE-47和5-MeO-BDE-47均能抑制HepG2细胞生长,降低GSH活性,诱导EROD和PROD活性的增强.     

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.     

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．     

Laboratory evolution of peroxide-mediated cytochrome P450 hydroxylation.

Enzyme-based chemical transformations typically proceed with high selectivity under mild conditions, and are becoming increasingly important in the pharmaceutical and chemical industries. Cytochrome P450 monooxygenases (P450s) constitute a large family of enzymes of particular interest in this regard. Their biological functions, such as detoxification of xenobiotics and steroidogenesis, are based on the ability to catalyse the insertion of oxygen into a wide variety of compounds. Such a catalytic transformation might find technological applications in areas ranging from gene therapy and environmental remediation to the selective synthesis of pharmaceuticals and chemicals. But relatively low turnover rates (particularly towards non-natural substrates), low stability and the need for electron-donating cofactors prohibit the practical use of P450s as isolated enzymes. Here we report the directed evolution of the P450 from Pseudomonas putida to create mutants that hydroxylate naphthalene in the absence of cofactors through the 'peroxide shunt' pathway with more than 20-fold higher activity than the native enzyme. We are able to screen efficiently for improved mutants by coexpressing them with horseradish peroxidase, which converts the products of the P450 reaction into fluorescent compounds amenable to digital imaging screening. This system should allow us to select and develop mono- and di-oxygenases into practically useful biocatalysts for the hydroxylation of a wide range of aromatic compounds.     

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。