细胞色素P450酶系与除草剂代谢

细胞色素P450是广泛存在于动物、植物和微生物体内的一类具有混合功能的血红素氧化酶系。它不但能够催化苯丙烷类、萜类化合物和脂肪酸等内源性物质的生物合成 ,而且参与许多外源性物质包括除草剂等的生物氧化。综述了代谢除草剂的细菌、哺乳动物和植物细胞色素P450酶系 ,概述了细胞色素P450酶系参与除草剂代谢的作用方式 :脱烷基化作用、环甲基化羟基化作用和芳环的羟基化作用等。这些细胞色素P450酶系在培育除草剂抗性作物、生物安全和生物修复方面表现出了巨大的潜能     

P450酶在植物三萜化合物生物合成中的催化与调控

植物三萜化合物是一类具有6个C₅异戊二烯单元的高附加值天然化合物,具有抗炎、护肝、抗肿瘤、抗氧化和降血压等重要药理活性。在三萜化合物生物合成过程中,细胞色素P450酶通过引入羟基、羧基、羰基以及环氧基等官能团,为丰富三萜结构的多样性起到了重要的作用。然而,目前P450酶底物催化特异性机制仍不清晰,异源底盘细胞中表达率低、与细胞色素氧化还原酶(CPR)的适配性差限制了其在植物三萜化合物微生物异源合成中的应用。本文系统地介绍了植物三萜化合物的合成途径、P450酶的催化系统组成和催化机制。通过P450酶的理性与非理性的分子改造,P450酶及其CPR的适应性匹配以及关键代谢途径的区室化研究,以期为P450酶在高效合成三萜化合物的应用提供研究思路。     

细胞色素P450酶对拟无枝酸菌转化洛伐他汀的影响

无锡他汀是胆固醇合成途径中限速酶羟甲基戊二酰辅酶A(HMG—CoA)还原酶抑制剂,由洛伐他汀经拟无枝酸菌(Amycolatopsis sp.ST2710)羟基化转化产生,为研究无锡他汀转化过程,本文利用CO差光谱法在摇瓶水平考察了底物浓度、温度、pH值、溶氧等因素对具有羟基化功能的细胞色素P450酶活的变化情况,以及细胞色素P450酶变化对洛伐他汀羟基化过程中的影响。研究表明,细胞色素P450酶可能是Amycolatopsis sp.ST2710转化洛伐他汀为无锡他汀代谢途径的一个关键酶,对洛伐他汀羟基化有重要作用,这为进一步对微生物转化洛伐他汀的研究打下了基础。     

昆虫细胞色素P450研究:P450基因

细胞色素P450广泛存在于生物界,它因参与许多外来物质和内源性物质的代谢而具有十分重要的作用［1－5］细胞色素P450的研究大约有50多年的历史[3]。60年代的工作主要是对这一血红素蛋白的生物化学和生物物理学特征的了解以及膜结合P450酶系的酶学功能[3]。70年代的研究集中在细胞色素P450酶系的分离纯化及其活性的重组。纯化P450的成功证明了许多P450在物理学和酶学特征方面的不同,也为制备抗体及利用抗体来确定某种P450的存在与数量以及抑制特定P450的酶活性提供了手段,使进一步阐明P450的反应机制成为可能。80年代分子生物学技术的…     

斑鸠霉素氧化酶CftA体外生物活性研究

【背景】斑鸠霉素及其氧化衍生物属于多环特特拉姆酸大环内酰胺类化合物,具有良好的生物活性,挖掘更多新颖斑鸠霉素类似物具有重要意义。细胞色素P450氧化酶CftA被认为能催化斑鸠霉素的氧化反应,但未有相关体外实验数据的报道。【目的】通过体外生化实验鉴定氧化酶CftA的功能,并探索其催化斑鸠霉素氧化反应的机制。【方法】利用基因合成的方法直接克隆斑鸠霉素氧化酶基因cftA,于大肠杆菌中诱导表达后,纯化蛋白进行体外酶反应,利用高效液相色谱与高分辨质谱联用技术鉴定酶反应产物。【结果】在体外,氧化酶CftA催化斑鸠霉素生成一个新的氧化衍生物Hydroxyikarugamycin D和一个已知氧化衍生物Clifednamide A。【结论】进行了细胞色素P450氧化酶CftA的体外生化研究,证实其能特异性催化斑鸠霉素C29位的两步氧化反应,为进一步探索斑鸠霉素P450氧化酶的催化机制,以及通过生物酶催化拓展斑鸠霉素类多环特特拉姆酸大环内酰胺化合物的结构多样性奠定了基础。     

产绿原酸内生菌细胞色素P450基因的克隆和功能研究

以一株产绿原酸的内生枯草芽孢杆菌为基础,对其绿原酸途径的关键酶基因进行克隆和功能研究。克隆该内生菌的细胞色素P450基因并进行原核表达,对重组蛋白进行肉桂酸羟基化酶(C4H)酶活测定。结果显示,从内生菌中克隆了4个细胞色素P450酶系基因并进行了原核表达,其中P-4重组蛋白具有C4H活性,产生的香豆酸与LC-MS检测的结果一致,该酶的最适温度范围较宽,产物香豆酸对该酶有抑制作用。该内生菌可能利用其细胞色素P450酶系作为C4H的同工酶从而将产物导入绿原酸合成途径。     

新型争论贪噬菌Variovorax paradoxus S110的细胞色素P450酶的异源表达及催化特性分析

细胞色素P450单加氧酶(Cytochrome P450 monooxygenases)是一种广谱催化剂,可以催化多种类型反应而参与生物体外源物质代谢与天然产物的合成。为丰富P450作为合成生物学的酶元件库,并探索新型催化反应,利用生物信息学手段从争论贪噬菌Variovorax paradoxus S110中挖掘出一种新型电子自供体细胞色素P45(VpMO)单加氧酶,属于CYP116B家族,它可以在大肠杆菌Escherichia coli异源可溶表达。酶学性质研究表明P450_(VpMO)最适pH和最适温度分别为8.0和45℃,并且在温度低于35℃时具有良好的稳定性,K_m值为0.458 mmol/L,k_(cat)为2.438 min~(-1);重要的是重组P450_(VpMO)可以催化一系列包含污染物的含甲氧基底物进行脱甲基反应,其中对4-甲氧基苯乙酮的脱甲基反应转化率高达91%。相比于其他CYP116B家族的P450酶,P450_(VpMO)表现出较强的酶活性,这为后期进一步研究P450_(VpMO)提供了基础。     

细胞色素P450 2B4的结构及其催化反应

细胞色素P450是广泛存在于动物、植物和微生物中的含亚铁血红素单加氧酶,参与致癌作用和药物代谢、类固醇激素合成、脂溶性维生素代谢、多不饱和脂肪酸转换为生物活性分子等生理过程。P450能够催化完成伯、仲碳氢键羟基化、烯烃和芳烃环氧化、碳碳键耦合和断裂、α羟基化(去烷基化和杂原子氧化)、还原、1,2-迁移(卤素、氢和苯)等有机反应。本文综述了P450 2B4的结构与功能,讨论了细胞色素P450 2B4的活性中心和底物识别位点、与底物反应和产物释放的机理,以及P450在有机合成中的应用。     

有机溶剂对黑根霉甾体11α-羟基化的影响

考察了有机溶剂对黑根霉甾体11α-羟基化反应中转化底物16α,17α-环氧孕甾酮生成11 α, 16α,17α-环氧孕甾酮的转化率和细胞色素P450酶浓度的影响.向培养28 h的培养液中添加终浓度0.035 mol/L的丙酮和1.75 g/L的底物,继续转化48 h.与未添加丙酮相比,添加丙酮后的底物转化率和细胞色素P450酶表达量分别提高了6.8%和30%.说明丙酮添加可明显提高黑根霉甾体11α-羟基化能力和细胞色素P450酶的表达.     

原核生物细胞色素P450酶系及其应用

细胞色素P450酶系广泛分布于各种生物中,它们通常由一组基因超家族编码并含有血红素,能够催化一系列化学反应,具有多种生物学功能。特别是原核生物P450酶在催化内源性和外源性化合物的反应中具有重要的工业生产应用价值,成为近年来P450酶系研究的热点。本文对近年来原核生物P450酶系的重组表达和生物催化领域的研究进展进行综述。     

棉铃虫6龄幼虫中肠与脂肪体微粒体P450酶系的比较

报道了棉铃虫6龄幼虫中肠和脂肪体微粒体P450酶系的组成与加单氧酶活性。与脂肪体微粒体相比,中肠策粒体具有更高的细胞色素P450,细胞色素b5和NADPH－细胞色素P450还原酶含量,表现出较高的艾氏剂环氧化酶和对－硝基苯甲醚O－脱甲基酶活性。SDS－PAGE电泳显示,中肠与脂肪体微粒体介于P450分子量范围内（45－60kDa)的蛋白图谱有所不同,反映出中肠和脂肪体微粒体蛋白组成存在差异。通过对－硝基苯甲醚O－脱甲基酶的动力学分析发现脂肪体微粒体的对－硝基苯甲醚O－脱甲基酶对底物有更强的亲和性,表明不同组织来源的P450同功酶存在质的不同。     

棉铃虫不同发育阶段微粒体P450酶系组成和活性的比较

比较了棉铃虫Helicoverpa armigera 6龄幼虫、蛹、成虫微粒体P450单加氧酶系组成及其活性。P450含量在6龄幼虫中肠>（脂肪体=蛹）>成虫,NADPH-细胞色素还原酶在幼虫中肠>幼虫脂肪体>蛹>成虫;6龄幼虫脂肪体微粒体与蛹脂肪体微粒体P450含量相近,但NADPH-细胞色素还原酶活性前者是后者的4.2倍;成虫微粒体的细胞色素P450和NADPH细胞色素P450还原酶含量很低,几乎未检测出。用对-硝基苯甲醚和艾氏剂为底物测定P450酶系活性表明,与6龄幼虫相比,蛹和成虫具有极低的单加氧酶活性,其O-脱甲基酶活性未检出,艾氏剂环氧化酶活性比幼虫低2～3个数量级。     

9,10-环甲基十七烷酸诱导灵芝三萜酸合成的信号转导和基因表达分析

为探究9,10-环甲基十七烷酸（9,10-CMA）诱导灵芝三萜酸合成的相关信号机制,分析了NO信号的介导作用。结果表明,在NO信号分子介导下,9,10-CMA可有效地刺激灵芝菌丝体中三萜合成关键酶细胞色素CYP450和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活化以及三萜酸的合成。NO可作为灵芝菌丝体中CYP450产生和PAL活化的上游分子发挥作用。在9,10-CMA诱导下,通过荧光定量PCR分析了6个关键酶基因在灵芝三萜酸合成过程的动态表达。结果表明,在9,10-CMA诱导下与灵芝三萜酸合成相关的角鲨烯合成酶基因sqs、细胞色素P450单加氧酶CYP5150L8基因和3‐羟基‐3‐甲基戊二酰辅酶A还原酶基因hmgr的上调最显著,提示这3个酶在三萜诱导过程中具有重要作用。     

昆虫细胞色素P450与抗药性关系研究进展

细胞色素P450单加氧酶系是一类广泛分布于生物有机体中的重要酶系,它能够代谢多种内源性物质和外源性物质,因其生物学的重要性,一直是生物学领域研究的一个重要对象.本文综述了昆虫细胞色素P450目前的一些研究进展,介绍了其与昆虫抗药性之间的关系,并阐述了细胞色素P450介导抗性的分子基础.     

细胞色素P450酶的结构、功能与应用研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450,CYP)酶是广泛存在于微生物、动植物及人体中与膜结合的血红蛋白类酶,具有氧化、环氧化、羟化、去甲基化等多种生物催化活性。CYP酶在药物、类固醇、脂溶性维生素和许多其他类型化学物质的代谢中具有重要作用,其在异源物质的解毒、药物相互作用和内分泌功能等领域的研究是热点问题。本综述对CYP的结构、功能、临床应用与开发前景进行了概述,并对其最新的研究现状和发展前景进行探讨。     

细胞色素P450酶与微生物药物创制北大核心CSCD

细胞色素P450酶广泛存在于动植物和微生物体内,具有底物结构多样性和催化反应类型多样性,在天然产物生物合成中扮演重要作用。P450酶可在温和条件下高选择性地催化结构复杂有机化合物中惰性C-H键的氧化反应,具备化学催化剂难以比拟的优势,因此在微生物制药领域具有广阔的应用空间。本文综述了参与天然产物生物合成的P450酶近年来的研究进展;P450酶的酶工程改造、生物转化实践及其在微生物药物创制方面的应用现状;探讨了P450酶的工业应用瓶颈及其解决途径;并对P450酶未来的应用前景进行了展望。     

镉对大鼠肝微粒体细胞色素P-450 同功酶的影响

近年来的研究已经确定,细胞色素P-450并非一单纯酶蛋白,而具有多型性,存在多种类型同功酶。对细胞色素P-450多型性的研究有助于理解和解释与细胞色素p-450有关代谢酶存在种属、品系、年龄、性别和组织器官等差异的现象。过去实验已经证实,镉对经苯巴比妥诱导和未经诱导肝微粒体细胞色素P-450均具有明显抑制作用,苯巴比妥是     

细胞色素P450介导的果蝇抗药性研究进展

细胞色素P450 (cytochrome P450, CYP450)超基因家族是由一些数量多而功能复杂的血红蛋白酶基因所组成,该代谢酶系作为一种几乎地球上所有需氧生物都存在的重要生存策略,可以调控多种内源物质及外源化合物的代谢,参与了众多重要的生命过程,代谢解毒作用是该酶系重要功能之一。细胞色素P450的代谢解毒作用受药物影响,机体通过改变基因表达量,实现增强代谢解毒,加快机体对于有害物质的代谢,从而使得机体对有害环境产生一定的适应性,进而使得机体产生耐药性或抗药性。本研究说明果蝇细胞色素P450介导的杀虫剂类药物代谢机制及代谢抗性的特点等方面的研究,对明确果蝇的抗药性机制研究具有参考意义。     

细胞色素P450的多样性与介导抗性的研究

细胞色素单加氧酶是一类广泛分布在生物体内的重要酶系,在生物体内广泛分布,CYP450参与多种外源性化合物的代谢,内源性物质的合成,在生物体起到十分重要的作用,对P450的研究已从最开始的功能与定位深入到了它的分子机制和多样性等的研究,就P450的多样性、介导抗性的机制和分离方法作一综述。     

细胞色素P450药物代谢酶系表观遗传调控机制研究进展

细胞色素P450药物代谢酶基因多态性已被公认是导致临床上个体间药物反应差异的重要原因,然而这一理论无法完全解释个体间某些P450酶亚型的基因型和表型不一致的现象。表观遗传学调控因素为解决上述问题提供了新的思路和方法。本文综述了DNA甲基化,组蛋白修饰,miRNA的调节等表观遗传机制对P450药物代谢酶基因表达影响的研究进展。关于这方面的研究将为揭示个体间P450酶差异性表达的实质提供新的视角,并有望为指导临床个体化用药提供更充分的依据。