C chR phDn Gng xúc tác c3a Cyt-P450

Một phần của tài liệu Ebook cytochrome p450 phần 1 PGS TS nguyễn thị ngọc dao (Trang 52 - 56)

Manh m�i quan tr�ng s� m�t �� làm rõ cơ ch� ph�n �ng là s�

tìm ra “quang ph� cơ ch�t b� kh�” c�a hemoprotein. N�m 1965, S.Narasinhulu và cs �ã công b� m�t s� chuy�n d�ch nh� trong quang ph�c�a microsom thư�ng th�n khi 17 hydroxy progesterone (m�t cơ ch�t c�a ph�n �ng th�y phân 21- steroid do Cyt-P450 microsom xúc tác) �ã �u�c thêm vào �� t�o th� huy�n phù microsom. Vi�c thêm cơch�t này vào �ã gây ra m�t s�d�ch chuy�n v� hư�ng ánh sáng xanh trong vùng soret c�a Cyt-P450. Có m�t quang ph� phân bi�t v�i m�t ��nh r�ng � 390nm và m�t vai � 420nm. Khi s�th�y phân cơch�t b�t��u b�ng cách thêm NADPH vào, quang ph�phân bi�t “steroid- induced” �ã x�y ra. M�t s�thay

��i quang ph�tương t�c�ng�ã thu �ư�c v�i ti th�thư�ng th�n khi m�t cơch�t c�a steroid 11 - hydroxylase, 11- deoxycortisol, �ư�c thêm vào.

Nh�ng quan sát m�i này v�i Cyt-P450 c�a th�n �ã �ư�c m�

r�ng sang Cyt-P450 c�a microsom gan. Trong tru�ng h�p microsom gan, có r�t nhi�u cơ ch�t, bao g�m nh�ng thu�c khác nhau �ã �ư�c th�y là có kh� n�ng t�o ra s� d�ch chuy�n quang ph� c�a Cyt-P450. Tuy nhiên, có hai lo�i cơch�t khác nhau, lo�i I và lo�i II, gây ra quang ph� phân bi�t cơ ch�t �ư�c c�m �ng khác nhau �ã�ư�c ghi nh�n b�i J.B.Schenkman và cs. S�thay ��i quang ph� cơ ch�t �ư�c c�m �ng c�ng �ã �ư�c th�y rõ � Cyt- P450 hòa tan c�a P.putida. Ch�ng minh sau �ó �ã kh�ng ��nh r�ng s�bi�n��i quang ph�là k�t qu�c�a s�g�n cơch�t vào d�ng oxy hóa c�a Cyt-P450, và r�ng s� liên k�t này là m�t bư�c c�n thi�t trong s� oxy hóa cơ ch�t. Th� n�ng oxy hóa kh� c�a Cyt- P450 r�t th�p, nhưng nó �ã�ư�c nâng cao �áng k� b�ng cách g�n vào cơ ch�t, t� �ó quá trình hemoprotein �ư�c kh� b�i NADPH ho�c NADH x�y ra d� dàng. Phát hi�n quan tr�ng ti�p theo trong nghiên c�u cơ ch� các ph�n �ng oxy hóa �ư�c xúc tác b�i Cyt- P450 là s� phát hi�n c�a Estabrook và cs (n�m 1971) v� quang ph� c�a d�ng oxy hóa c�a Cyt-P450. Trong trư�ng h�p c�a Cyt- P450 microsome, d�ng oxy hóa �ã �ư�c phát hi�n b�i quang ph�

phân bi�t còn v�i Cyt-P450cam hòa tan �ã tinh s�ch, m�t quang ph� h�p th�tuy�t��i c�a d�ng oxygen hóa �ã �ư�c ghi. D�a trên nh�ng quan sát này, h� �� xu�t m�t “cơch� vòng” ��i v�i nh�ng ph�n�ng oxy hóa do Cyt-P450 xúc tác (hình 2.5). Trong chu trình

suy lu�n này, 2e- �ư�c cung c�p m�t cách liên t�c cho Cyt-P450.

S� g�n c�a cơ ch�t vào Fe c�a Cyt-P450 trong vòng ph�n �ng và s�chuy�n e-��u tiên ��n Cyt-P450 �ã g�n cơch�t làm cho ferric (Fe3+) hem chuy�n thành d�ng ferrous (Fe2+). e- th� 2 �ư�c chuy�n ��n d�ng �ã oxy hóa c�a hemoprotein Fe2+ d�n t�i s�ho�t hóa phân t�oxy �ã b�g�n.

Thêm vào nh�ng ph�n �ng oxygenase là nh�ng ph�n �ng peroxide hóa kh� do Cyt-P450 xúc tác. Nó xúc tác s� phá v�

các k�t c�u c�a nh�ng hydroperoxide h�u cơkhác nhau s�d�ng NADPH, N, N, N’, N’-tetramethyl-phenylene diamine (TMPD)... như là nh�ng ch�t cho H2. Nó c�ng xúc tác s� kh�

hàng lo�t các h�p ch�t h�u cơbao g�m tetriary amine N-oxides, arene oxides, h�p ch�t azo, h�p ch�t thơm, quinones, alkyl halides,…như d� �oán, nh�ng ph�n �ng kh� này �ư�c xúc tác b�i Cyt-P450, th�nghi�min vitro �ã b� �c ch�m�nh khi có m�t c�a phân t� O2, nhưng ho�t tính kh�v�n x�y ra trong nh�ng t�

ch�c nh�t ��nh như nh�ng t� bào gan, nơi mà áp l�c oxygen trong t�bào là th�p.

Trong m�t h� th�ng ch�a microsome gan, các thu�c khác nhau có th� �ư�c oxy hóa khi cung c�p�� NADPH và oxygen. Nhu c�u�òi h�i có tính tuy�t��i ph�i có pyridine nucleotide d�ng kh�và phân t�oxy, h�th�ng enzyme này gi�ng nhưlà m�t oxidase ch�c n�ng h�n h�p (còn g�i là monooxygenase). M�c dù ��c �i�m c�u trúc ch�c n�ng nhi�u d�ng khác nhau �ã �ư�c mô t� nhưng t�t c� các Cyt-P450 ��u �ư�c bi�u th�qua nguyên t�c enzyme cơb�n là: Chúng có kh�n�ng liên k�t v�i phân t�oxy và phân tách phân t�này b�ng cách kh�, 1 nguyên t�

oxy �ư�c chuy�n��n cơch�t còn nguyên t�kia �ư�c gi�i phóng thành nư�c (Ruckpaul K. 1993). M�t phân t�O2�ư�c tiêu th�cho m�i phân t� cơ ch�t �ư�c oxy hóa, m�t nguyên t� O �ư�c g�n vào cơ ch�t, nguyên t�O còn l�i �ư�c kh� �� t�o ra phân t�H2O. Ph�n�ng t�ng quát �ư�c tóm t�t nhưdư�i�ây v�i kí hi�u A là d�ng oxy hóa và AH2là d�ng kh�c�a cytochrome P450:

1. NADPH + A + H-+ AH2 + NADP-+

2. AH2+ O2 h�n h�p oxy ho�t��ng

3. H�n h�p oxy ho�t ��ng + cơ ch�t thu�c thu�c d�ng oxy hóa + A + H2O

NADPH + O2+ cơch�t thu�c + H-+ NADP-+ + thu�c d�ng oxy hóa + H2O

Con �ư�ng v�n chuy�n �i�n t� �ã �ư�c làm rõ m�t ph�n và

�ư�c�ơn gi�n hóa theo sơ ��(hình 2.5).

Hình 2.5. C'ch(ph*n+ng vòng "78c"X xu t cho ph*n+ng oxygen hoá b;i cytochrome-P450

Theo quan �i�m chung, m�t chu trình ph�n�ng oxy hóa cơch�t c�a h�th�ng Cyt-P450 có th�chia thành 6 bư�c chính nhưsau:

B Mc 1: Cơch�t �ư�c g�n vào Cyt-P450 (d�ng oxy hóa) t�o ra h�n h�p Enzyme- cơ ch�t. S� g�n cơ ch�t này làm bi�n ��i �ương lư�ng t� c�a Cyt-P450- t� tr�ng thái spin th�p (low spin) thành tr�ng thái spin cao (high spin). S� bi�n ��i th�n�ng oxy hóa �ư�c gây ra b�ng cách �ó s�t�o thu�n l�i cho vi�c chuy�n c�a�i�n t�th�

nh�t. B Mc th. 2: là bư�c nh�n �i�n t� th� nh�t t� NADPH dư�i tác d�ng xúc tác c�a enzyme Cyt-P450-reductase (ho�c t� m�t lo�i protein ch�a s�t- lưu hu�nh (2Fe-2S) g�i là adrenodoxin trong cơ th�vi sinh v�t) t�o thành h�n h�p enzyme- cơch�t d�ng kh�. B Mc th.3: h�n h�p enzyme –cơch�t trên g�n v�i m�t phân t�O2. Trong h�n h�p m�i này có s�chuy�n�i�n t�n�i phân t� ��t�o thành h�n h�p Enzyme-cơ ch�t trong �ó s�t d�ng oxy hóa g�n v�i O2-.B Mc th.4: H�n h�p v�a t�o thành nh�n ti�p �i�n t�th�2 t�

phân t� NADPH th� 2 do NADPH-reductase xúc tác ho�c t�

NADH (xúc tác b�i NADH- Cytochrome b5 reductase và Cytochrome b5 ), � vi sinh v�t bư�c này do adrenodoxin xúc tác.

Hai �i�n t� nh�n �ư�c kh� phân t� O2 trong h�n h�p enzyme-cơ ch�t thành h�p ch�t trung gian peroxo (RH) Fe-3+-(O2--). B Mc th.

5: Oxy �ư�c ho�t hóa s�ph�n�ng v�i 2 H+(do 2 phân t�NADPH+ cung c�p) t�o thành phân t� nư�c tách ra kh�i h�p ch�t trung gian trên, còn l�i h�p ch�t (RH) (Fe-O)3+. B Mc th. 6: là s�oxy hóa cơ ch�t b�ng nguyên t� oxy còn l�i và gi�i phóng cơ ch�t d�ng oxy hóa, enzyme Cyt-P450 tr� v� tr�ng thái Fe+3 ban ��u (d�ng oxy hóa), hoàn thành m�t chu k�ph�n�ng. S�n ph�m t�o ra là 1 cơch�t

�ư�c oxy hóa và 1 phân t�nư�c.

Ch ng III

H TH NG OXYGENASE (Cyt-P450) CÁC MÔ

"#NG V%T

Một phần của tài liệu Ebook cytochrome p450 phần 1 PGS TS nguyễn thị ngọc dao (Trang 52 - 56)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(91 trang)