Cỏch �õy kho�ng hơn 40 n�m�ó xu�t hi�n 2 cụng b� ��u tiờn v� Cyt-P450 trong cỏc phõn �o�n c�a màng tỏch t�th�c v�t b�c cao, v� m�i liờn quan c�a chỳng m�t m�t v�i s�oxy hoỏ cỏc cơch�t sinh h�c
Ch ng IV. H�th�ng Cytochrome-P450 �vi sinh v�t và th�c v�t 105 (Kaurene) (Murphy và West, 1969) và m�t khỏc là v�i thu�c tr�sõu (monuron) (Frear và cs, 1969). Ngày nay, �ó cú nh�ng ch�ng c�k�t lu�n v�s�tham gia c�a chỳng vào s�oxy hoỏ c�a ớt nh�t 30 cơch�t sinh h�c và 20 ch�t ngo�i lai (Durst và Benveniste, 1993). T�nh�ng nghiờn c�u v�s� �c ch�và t�ng h�pinvivo, s�d�ng m�t s�li�u c�a nhi�u cơch�t khỏc nhau ngư�i ta th�y r�ng Cyt- P450 cú l�tham gia vào m�t s� lư�ng �ỏng k� cỏc ph�n �ng oxi hoỏ �ũi h�i cho s�sinh t�ng h�p cỏc ch�t chuy�n hoỏ th�c�p�th�c v�t. Ngư�i ta tin r�ng cú nhi�u hơn 20.000 ch�t chuy�n hoỏ th�c�p mà nh�ng ch�t này �ư�c xỏc ��nh ��n nay ch�m�i chi�m 5-10% trong t�ng s�toàn b�cơch�t cú trong t� nhiờn. Theo ư�c tớnh cú t�i 200.000 ��n 400.000 ch�t chuy�n húa th�c�p cú trong th�c v�t b�c caọ S�lư�ng cỏc ph�n�ng do Cyt-P450 xỳc tỏc cú th� là r�t l�n. Ph�r�ng cỏc Cyt-P450 “sinh lý” nhi�u hơn so v�i s� t�n t�i c�a s� ��ng phõn c�a enzyme và chỳng cú tớnh ��c hi�u cơch�t r�ng t�cơch�t sinh h�c��n cỏc ch�t tr�sõu và hoỏ ch�t mụi trư�ng.
SU Pa dVng cHa cỏc phenTng
T�t c� cỏc Cyt-P450 monooxygenase th�c v�t �ư�c mụ t� cho t�i nay là cỏc microsomal Cyt-P450. H�u h�t cỏc nghiờn c�u v� phõn �o�n dư�i t� bào �ó ch� ra r�ng Cyt-P450 g�n vào lư�i n�i nguyờn sinh m�c dự s�g�n k�t v�i màng bào tương và nh�ng phõn �o�n ti�n khụng bào c�ng �ó�ư�c cụng b�(Durst, 1991). Khụng cú d�li�u ch�c ch�n v�Cyt-P450 ti th�hay th�di�p l�c trong th�c v�t. S�phõn b�, s�kớch thớch t�ng h�p và ch�c n�ng c�a nh�ng enzyme này �ó �ư�c t�p h�p b�i Durst 1991. Bờn c�nh s� thu� phõn và epoxi hoỏ, cỏc Cyt-P450 th�c v�t cũn xỳc tỏc m�t s� lư�ng l�n cỏc ph�n �ng ��ng phõn hoỏ, ph�n �ng chuy�n hoỏ, vũng hoỏ c�p �ụi C-C và s�oxy hoỏ kh�bóo hoà. Nh�ng ho�t tớnh này ph�thu�c vào m�t s�tớnh ch�t��c trưng��c bi�t c�a hemoprotein th�c v�t nhưng c�ng ph�thu�c vào kh�n�ng ph�n�ng hoỏ h�c c�a cơch�t và c�a cỏc ch�t chuy�n hoỏ trung gian xỳc tỏc �ư�c sinh ra � v� trớ ho�t ��ng. M�t ngo�i l� �ỏng chỳ ý là enzyme allene oxide synthase (AOS), m�t hemoprotein ph� thu�c NADPH và O2 �ư�c tinh s�ch t� h�t lanh b�i Sony và Brash (1991). Enzym này xỳc tỏc s� kh� hydrat hoỏ c�a 13-hydroperoxylinoleat (hỡnh 4.3) �� t�o thành m�t allene oxide, ch�t này cú th� b� vũng hoỏ thành axit jasmonic, m�t hormon stress c�a th�c v�t ho�c b� thu� phõn thành nh�ng �- và �� ketols tương�ng (1, 2 và 3 trong hỡnh 4.3).
Nguy�n Th�Ng�c Dao 106
Hỡnh 4.3. Ph�n�ng �ư�c xỳc tỏc b�i allene oxide synthase (AOS) t�h�t lanh
Trỡnh t� peptid suy di�n t� cDNA c�a AOS (CYP 74) �ó�ư�c xỏc ��nh m�i �õy bi�u hi�n �� l�ch l�n kh�i c�u trỳc bỡnh thư�ng c�a Cyt-P450 trong helix L và K và trong vựng liờn k�t hem. �i�u này �nh hư�ng��n “rónh oxygen” �ư�c t�p trung xung quanh axit amin threonin �ư�c b�o t�n cao (T252 trong Cyt-P450cam), axit amin này �ó b�m�t trong AOS.
H�u h�t cỏc ho�t ��ng sinh lý �ư�c mụ t� cho ��n nay ��u t�p trung vào 3 con �ư�ng chớnh (hỡnh 4.4) c�a cỏi �ư�c g�i là s� chuy�n hoỏ th� c�p � th�c v�t: phenylpropanoids (ch�t màu, ch�t b�o v� kh�i tia UV, cỏc phõn t� �� khỏng), terpenes (sterols, hormone, nh�ng ph�n t� �� khỏng, aroma-ch�t thơm), acid bộo (cutin và ti�n ch�t suberin, nh�ng ph�n t� ��khỏng…).
Ngày càng cú thờm nhi�u nh�ng d�n ch�ng rừ ràng là Cyt-P450 cũn tham gia vào m�t s� �a d�ng hoỏ r�t l�n c�a cỏc ch�t chuy�n hoỏ ��c hi�u loài như là s� th�y phõn arginine trong nh�ng loài Cyanogenic (m�u xanh) hay ch�a cyanur (Halkier và Moller, 1991), s� c�p �ụi C-C para-orthọ Trong nh�ng loài t�ng h�p opioid (Gerardy và zenk, 1993)… Bờn c�nh nh�ng ph�n �ng sinh lý, Cyt- P450 cũn �úng m�t vai trũ quan tr�ng trong chuy�n húa sinh h�c c�a cỏc ch�t l�, thu�c tr�sõu, ch�t th�ị ��i v�i m�t s�húa ch�t di�t c�(herbicide) ngư�i ta �ó xỏc ��nh r�ng Cyt-P450 là y�u t� ��u tiờn �ư�c l�a ch�n��nghiờn c�u và nú c�ng�ư�c chỳ ý t�i trong s�ra ��i cỏc lo�i ch�t di�t c�sinh h�c.
Ch ng IV. H�th�ng Cytochrome-P450 �vi sinh v�t và th�c v�t 107
Hỡnh 4.4. M�t s�cơch�t��c trưng c�a Cyt-P450 th�c v�t: axit tr-cinnamic, digitoxin, axit oleic và tyrosinẹ
Ghi chỳ: Fatty acids: Cỏc axit bộo; Others: Cỏc ch�t khỏc