基于量化计算和分子动力学模拟深入探究细胞色素酶P4504Z1催化月桂酸的区域选择性

细胞色素酶P4504(CYP4)家族是人类第二大CYP家族,除CYP4F8、CYP4F12、CYP4X1和CYP4Z1外,大多数CYP4酶都是ω-羟化酶。CYP4Z1是CYP4家族的一个新成员,是目前研究甚少的"孤儿"酶之一,它的过表达会促进乳腺癌中的肿瘤血管生成和生长,并与某些高恶性肿瘤及愈后不良相关,是癌症治疗的潜在药物靶标。月桂酸在各种癌症的治疗和术后康复的调节中发挥重要作用。据报道,月桂酸的链内羟基化由细胞色素CYP4Z1催化,但其催化机制尚不清楚。在这项研究中,使用了量化计算、同源建模、分子对接、分子动力学模拟、自由能分析和主成分分析等方法,深入研究月桂酸羟基化的代谢特征。基于血红素和月桂酸模型的量化计算表明,潜在的羟基化位点的夺氢能垒范围为56.2至85.1 kJ/mol,其中ω-4位点的能垒最低。分子对接的结果表明,活性位点附近的Ser383、Ser113在稳定月桂酸的过程中发挥重要作用。分子动力学模拟结果表明,血红素平面与π-π相互作用形成的共同相互作用,促使ω-4位点更靠近活性氧,这与研究观察结果是一致的。当参与形成π-π相互作用的Phe313突变为Ala313时,对催化选择性的影响消失。自由能分析表明,CYP4Z1活性位点周围的芳香族氨基酸对催化选择性发挥决定性作用。本文探究细胞色素酶P4504Z1主要催化月桂酸的ω-4位点,决定该区域选择性的因素是芳香族氨基酸的π-π相互作用。

吸烟和细胞色素P4501A1-MspⅠ、谷胱甘肽硫转移酶T1基因多态性与口腔癌的相关性研究

目的探讨吸烟和细胞色素P450（CYP）1A1-MspⅠ、谷胱甘肽硫转移酶（GST）T1基因多态性与口腔癌发病之间的关系。方法采用病例-对照研究的方法,以300例口腔癌患者（病例组）及300例非癌对照者（对照组）的外周血白细胞为样本,利用聚合酶链反应（PCR）技术检测Ⅰ相代谢酶CYP1A1-MspⅠ和Ⅱ相代谢酶GSTT1基因多态性,并分析吸烟和2种代谢酶基因多态性与口腔癌的相关性。结果病例组CYP1A1-MspⅠ突变纯合型（m2/m2）和GSTT1基因缺陷型[GSTT1（-）]的频率分布分别为38.33%、69.33%,而对照组的频率分布分别为21.00%、44.33%,二者差异有统计学意义（P〈0.01）。CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）者患口腔癌的风险显著增加（OR=2.34,95%CI为1.76~4.07）。GSTT1（-）者患口腔癌的风险也显著增加（OR=2.84,95%CI为1.98~4.54）。基因突变的协同分析发现CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）/GSTT1（-）在病例组和对照组中的分布频率分别为30.67%和6.67%,二者差异有统计学意义（P〈0.01）。CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）/GSTT1（-）者患口腔癌的风险显著增加（OR=8.27,95%CI为3.63~11.29）。病例组的吸烟率显著高于对照组的吸烟率（OR=2.71,95%CI为1.31~4.52,P〈0.01）,CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）及GSTT1（-）与吸烟有协同作用（OR=25.00,95%CI为11.87~35.64）。结论 CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）和GSTT1（-）是口腔癌的易感因素,吸烟与口腔癌的易感性也有关,CYP1A1-MspⅠ（m2/m2）和GSTT1（-）与吸烟在口腔癌的发生上有相互促进的作用。

乙醛脱氢酶2、细胞色素P4502E1-RsaI基因多态性和饮酒与口腔鳞状细胞癌发病风险的关系

目的探讨乙醛脱氢酶2(ALDH2)、细胞色素P4502E1-RsaI(CYP2E1-RsaI)基因多态性和饮酒与口腔鳞状细胞癌(OSCC)发病之间的关系。方法采用病例-对照研究方法,以320例OSCC患者及320名健康体检者的外周血白细胞为样本,应用聚合酶链反应(PCR)技术分析ALDH2和CYP2E1-RsaI基因多态性。结果 ALDH2变异基因型和CYP2E1-RsaI突变纯合型(c2/c2)频率分布在OSCC组分别为70.94%和39.06%,在对照组分别为43.44%和20.62%,差异均有统计学意义(P均<0.01)。ALDH2变异基因型(OR=3.178,95%CI=1.917～4.749)和CYP2E1-RsaI(c2/c2)者(OR=2.467,95%CI=1.783～4.045)患OSCC的风险均显著增加。基因突变协同分析发现,ALDH2变异基因型/CYP2E1-RsaI(c2/c2)在OSCC和对照组的分布频率分别为32.19%和6.25%,差异有统计学意义(P<0.01)。ALDH2变异基因型/CYP2E1-RsaI(c2/c2)患OSCC的风险显著增加(OR=9.792,95%CI=3.583～12.472)。OSCC组的饮酒率显著高于对照组(OR=2.861,95%CI=1.541～4.781,P<0.01),ALDH2变异基因型及CYP2E1-RsaI(c2/c2)与饮酒有协同作用(OR=41.152,95%CI=19.903～67.551)。结论 ALDH2和CYP2E1-RsaI基因多态性和饮酒均是OSCC的易患因素,基因和饮酒的协同作用可明显提高OSCC的发病风险。

阿尔茨海默病与细胞色素P450 1A1和N-乙酰基转移酶基因多态性的相关研究

目的探讨细胞色素P450 1A1基因和N-乙酰基转移酶基因多态性及其交互作用与阿尔茨海默病的关系。方法采取病例对照研究方法及聚合酶链反应-限制性片段长度多态性技术分析135例散发性AD与138例正常健康对照组细胞色素P450 1A1基因MSP1位点及NAT2基因型在阿尔茨海默病患者与正常人之间的分布差异。结果细胞色素P450 1A1各基因型在两组中分布差异无显著性;NAT2基因慢乙酰化型基因型在AD组中的分布频率(21.5%)明显高于对照组(12.3%),OR值达1.947;协同分析未发现AD中携带NAT2快慢乙酰化型基因型与CYP 1A1基因存在交互效应。结论细胞色素P450 1A1基因MSP1的多态性与阿尔茨海默病的遗传易感性无关;N-乙酰基转移酶基因多态性与AD的遗传易感性相关。CYP 1A1基因与NAT2基因型之间无协同作用。

动物体内细胞色素酶P3A4与饲料黄曲霉毒素B_1毒性的关系

黄曲霉毒素B1(aflatoxin B1,AFB1)作为黄曲霉主要的代谢产物之一,进入动物体内后主要影响动物的抗氧化系统和免疫系统,是霉菌毒素中主要的致病致癌物质。AFB1代谢主要存在于动物肝脏中,肝微粒体中的细胞色素酶P450(cytochrome P450,CYP450s)是动物体内参与多种药物及毒物代谢的主要酶类。细胞色素酶P3A4(cytochrome P3A4,CYP3A4)是CYP450s的同工酶,主要参与肝脏内AFB1的代谢。进入动物机体内的AFB1经CYP3A4代谢的产物一部分与DNA、RNA结合产生致毒效应;另一部分在谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽硫转移酶(GST)等作用下进入血液和尿液,发生解毒效应。在饲料中添加抗氧化剂对于缓解AFB1的毒性有良好效果。饲料中添加一些天然物质或化学成分可以适当抑制肝脏内CYP3A4的活性,对于研究AFB1对机体的损伤具有重要意义,还可为开发新的饲料添加剂提供新思路。

细胞色素P450酶1A2和2C19基因多态性与难治性抑郁症的关联分析

目的探讨细胞色素P450酶(cytochromeP450enzymes,CYP)1A2、2C19基因多态性与难治性抑郁症的关联。方法应用聚合酶链反应(PCR)扩增技术及限制性片段长度多态性(RFLP)测定79例难治性抑郁症患者及107名正常对照者CYP1A2C163A、CYP2C19G681A基因多态性。结果两组间基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=3.605,P>0.05;χ2=3.154,P>0.05)。难治性抑郁症患者对照组间基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=0.853,P>0.05;χ2=0.568,P>0.05)。79名患者中46名接受氟西汀合并小剂量利培酮(0.5～2.0mg/d)治疗,将其分为治疗有效组和无效组,两组间CYP1A2C163A(χ2=0.785,P>0.05;χ2=7.142,P>0.05)CYP2C19G681A(χ2=3.008,P>0.05;χ2=2.722,P>0.05)基因型及等位基因分布差异均无显著性。根据CYP2C19G681A基因多态性将患者分为无突变组(G/G型)和突变组(G/A型和A/A型),两组患者CYP1A2C163A基因型及等位基因分布差异无显著性(χ2=0.252,P>0.05;χ2=0.682,P>0.05)。结论CYP1A2C163A和CYP2C19G681A基因多态性与难治性抑郁症无显著关联,不是影响利培酮对氟西汀增效作用的主要因素。

氯氮平疗效与细胞色素P4501A2酶基因多态性的关联研究

目的 探讨氯氮平临床疗效的个体差异与其代谢酶细胞色素P4 5 0 1A2 (cytochromeP4 5 01A2 ,CYP1A2 )酶基因单核苷酸多态性的相关性。方法 对 99例符合CCMD 2 R精神分裂症诊断标准的患者和 10 6例健康对照者作病例 对照研究。分裂症患者给予氯氮平治疗 2个月 ,用阳性和阴性症状量表 (positiveandnegativesymptomscale,PANSS)评分评价氯氮平疗效。采用聚合酶链反应扩增及限制性片段长度多态性 (PCR RFLP)技术对CYP1A2 /C734A单核苷酸突变进行检测 ,分析氯氮平临床疗效的个体差异与其主要代谢酶CYP1A2 /C734A酶基因单核苷酸多态性的相关性。结果 (1)中国上海地区人群的CYP1A2 /C734A突变率为 6 1 3% ,患者组和健康对照组之间的基因型和等位基因频率无显著性差异 (χ2 =2 4 8,df=2 ;χ2 =1 80 ,df=1,P >0 0 5 ) ,CYP1A2 /C734A突变的多态性分布在分裂症的易感性及年龄、性别、发病年龄、病程、最大日用药剂量等其他相关因素中亦无显著性差异。 (2 )有阳性家族史的分裂症患者其纯合突变基因型 (AA)的频率较健康对照组有明显增多 (χ2 =5 2 8,df=1,P <0 0 5 )。 (3)CYP1A2 /C734A基因型、等位基因频率总体分布与氯氮平疗效之间无相关性 (χ2 =3 4 7,df=2 ;χ2 =2 77,df=1,P >0 0 5 )。 (4 )

过氧化物酶体增殖物激活受体γC161-T、细胞色素P450ⅡE1基因多态性与脂肪性肝病相关性研究

目的探讨过氧化物酶体增殖物激活受体γC161-T(PPARγC161-T)、细胞色素P450ⅡE1(CYPⅡE1)基因多态性脂肪性肝病的关系。方法检测183例脂肪肝患者和40例健康对照者PPARγC161-T、CYPⅡE1的基因多态性。检测所有受试者的BMI、腰围、血压,测定谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、谷氨酰转肽酶(GGT)、空腹血糖(FBG)、腹胰岛素(FINS)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)等指标。结果脂肪肝组腰围、BMI、SBP、FBG、HOMA-IR、TG、TC、UA、ALT、AST、GGT均高于对照组;PPAR-γC161-T基因型频率及等位基因频率在脂肪肝组与对照组差异无显著性;PPAR-γC161-T基因型CC和CT/TT型比较,对照组中基因型CT/TT的FBG较CC基因型高;CYPⅡE1基因型C_1C_2、C_2C_2频率及等位基因C_2频率脂肪肝较对照组增加。CYPⅡE1基因型C_1C_1和C_1C_2/C_2C_2型比较,脂肪肝组C_1C_2/C_2C_2型的GGT增高。结论 CYPⅡE1基因多态性与脂肪肝脂质过氧化密切相关,等位基因C_2与脂肪肝的发病密切相关。CYPⅡE1基因多态性可能在脂肪肝的形成中起着决定性的作用。

大鼠肝细胞色素P450 2E1酶活性的气相色谱法测定

本文报告了用气相色谱法测定大鼠肝细胞色素Ｐ４５０２Ｅ１的酶活性。在一定的实验条件下，使丁醇在微粒体中被氧化为丁醛，用顶空气相色谱法测定产生的丁醛量，并测定肝微粒体中的蛋白质及细胞色素Ｐ４５０总量，可算出细胞色素Ｐ４５０催化丁醇氧化的速率，实验表明，乙醇诱导的细胞色素Ｐ４５０２Ｅ１明显增大了丁醇氧化的速率，而其他典型诱导剂诱导的细胞色素Ｐ４５０异构酶不增大丁醇氧化速率，所以，细胞色素Ｐ４５０催化丁醇氧化的速率可作为判断细胞色素Ｐ４５０２Ｅ１酶活性的指标。

细胞色素酶P4501A1(CYP1A1)与免疫性疾病关系的研究进展

细胞色素酶P450是一组含铁血红素超家族,因还原型P450与一氧化碳具有特殊的亲和力,二者的复合物在分光光度计的450nm处有特异吸收峰而得名.P450有三大家族：CYP1、CYP2、CYP3,是内源性、外源性物质转化酶系的主要成员.CYP1的亚家族CYP1A1能够代谢和活化多种环境致癌和致突变物质,多年来一直是生物医药和毒理学的研宄热点.CYP1A1可催化代谢多环芳烃类（PAHs）、

细胞色素P450 1A2酶基因内含子1多态性与血浆氯氮平浓度的相关研究

目的:研究中国汉族人P450 1A2酶基因内含子1多态性以及此多态性对血浆氯氮平浓度的影响。方法:50例符合CCMD-3诊断标准的精神分裂症患者,应用药物达治疗量1周后,于晨6时取肘静脉血5毫升置于EDTA抗凝管中,分离白细胞从中抽提DNA,然后用聚合酶链反应-限制性片段长度多态性分析法(PCR-RFLP)分析患者P450 1A2酶基因内含子1多态性。测定22例应用氯氮平250 mg/d治疗患者的血浆氯氮平浓度。结果:50例精神分裂症患者中P450 1A2酶基因为A/A者22例(44%),酶基因为A/C者24例(48%),酶基因为C/C者4例(8%)。9例A/A型患者平均血浆氯氮平浓度(210.11±78.14)ng/ml,13例A/C型和C/C型患者平均血浆氯氮平浓度(228.69±82.84)ng/ml,两组间血浆氯氮平浓度无显著性差异。结论:中国汉族人P450 1A2酶基因内含子1多态性出现频率与高加索人相似,P4501A2酶基因多态性在用中等剂量氯氮平治疗精神分裂症时对血浆氯氮平浓度影响不大。

SM-1对人肝微粒体细胞色素P450亚型酶的抑制作用

目的观察SM-1对人肝细胞色素P450酶系统中7种亚型酶活性的影响。方法在体外将一定浓度的底物或SM-1与人肝微粒体孵育30 min,分为对照组(底物)和实验组(底物和SM-1),以非那西丁、安非他酮、紫杉醇、甲苯磺丁脲、奥美拉唑、右美沙芬、睾酮为CYP探针底物,应用HPLC法检测各探针底物代谢量,计算抑制率,评价SM-1对人肝微粒体CYP1A2、2B6、2C8、2C9、2C19、2D6、3A4酶的抑制活性。结果 SM-1对CYP1A2、2B6、2C8、2C9、2C19、2D6、3A4的抑制率分别是0.05%、3.37%、0.08%、2.07%、4.20%、-0.15%和10.84%。结论 SM-1对CYP3A4可能有抑制作用,临床用药时应注意因CYP酶抑制引起的药物相互作用。

细胞色素P450同工酶2C9及维生素K环氧化物还原酶亚单位1基因多态性对华法林用量的影响

目的探讨细胞色素P450同工酶2C9(CYP2C9)及维生素K环氧化物还原酶亚单位1(VKORC1)基因多态性分布情况及对华法林用量的影响。方法收集2014年3月至2016年10月宁波大学医学院附属医院临床口服华法林患者70例,应用PCR-荧光探针法检测CYP2C9和VKORC1基因多态性,记录患者年龄、体重、身高、凝血酶原时间、国际标准化比值、华法林剂量等指标。结果 VKORC1AA+CYP2C9*1/*1基因型58例(82.9%)、VKORC1AA+CYP2C9*1/*3基因型5例(7.1%)、VKORC1AG+CYP2C9*1/*1基因型5例(7.1%)、VKORC1GG+CYP2C 9*1/*1基因型2例(2.9%),服用华法林平均剂量分别为(3.1±0.5)mg/d、(1.6±0.1)mg/d、(4.4±0.4)mg/d、(5.5±0.4)mg/d。结论患者中CYP2C9和VKORC1基因存在多态性,且不同基因型患者间华法林用量差别较大。

甘草与大戟甘遂芫花配伍对大鼠肝脏细胞色素P4501A2酶活性的影响

目的研究甘草与大戟、甘遂、芫花合用对细胞色素P450(CYP)1A2酶活性的影响。方法采用高效液相色谱法测定CYP1A2活性。结果单用甘草诱导CYP1A2的酶活性;大戟、甘遂、芫花单用抑制CYP1A2的酶活性;甘草与大戟、甘遂、芫花合用后抑制了CYP1A2的酶活性。结论甘草与大戟、甘遂、芫花合用对CYP1A2酶活性的抑制作用主要是由大戟、甘遂、芫花引起的。

烟碱对4-(N-甲基-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮和N′-亚硝基去甲烟碱体外细胞色素P4502A13酶促代谢反应的抑制作用

目的研究烟碱对4-(N-甲基-亚硝胺)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)和N-亚硝基去甲烟碱(NNN)的体外代谢激活是否产生抑制作用。方法分别以NNK和NNN为底物,采用体外重组酶细胞色素P450酶(CYP450)2A13体系进行孵育,以HPLC-MS-MS检测NNK和NNN及其代谢产物,建立体外孵育NNK和NNN的酶促反应动力学曲线,分析烟碱对其酶促动力学参数的影响。结果 CYP4502A13酶催化NNK生成4-羰基-4-(3-吡啶基)-丁醛(OPB),4-羟基-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(HPB)和4-羰基-4-(3-吡啶基)-氧代丁酸(OPBA),该酶催化NNN生成HPB,OPB和4-羟基-4-(3-吡啶基)-氧代丁酸(HA)。烟碱加入NNK反应液中,生成OPB,HPB和OPBA的Km值分别增加到7.4,13.1和11.0μmol·L^(-1),Vmax值保持不变。烟碱加入NNN反应液中,生成HPB,HA和OPB的Km值分别增加到35.46,16.51和28.19μmol·L^(-1),Vmax值保持不变。结论烟碱对CYP4502A13酶催化NNK和NNN的代谢反应具有竞争性抑制作用。

人类细胞色素P450 2E1酶在不同乙醇浓度下构象变化的分子动力学模拟（英文）

细胞色素P450(CYP)2E1家族酶是一种具有双重功能的单加氧酶,能够参与市场上6%药物的代谢而具有重要的作用.这类酶与酒精的消耗、糖尿病、肥胖症以及厌食症等密切相关,引起了广泛的研究兴趣.目前尚未见从原子水平上对这种酶在不同乙醇浓度下构象行为的研究.基于此,本文研究了花生四烯酸(AA)与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下构象与能量变化的特点.对于在不同乙醇浓度下AA与CYP2E1的复合物结构,采用分子动力学模拟结合自由能计算的方法进行研究.分子动力学模拟结果表明,His109和Lys243氨基酸残基对AA与CYP2E1的结合起到了至关重要的作用.当体系的乙醇浓度较高时,AA的结合能力有所下降,这种结合能力的下降是由于AA与CYP2E1之间氢键相互作用力的减弱所致.本研究对于AA与CYP2E1复合物结构在不同乙醇浓度下,AA分子与CYP2E1分子结合能力下降以及CYP2E1的构象变化给出了详细的解释.本研究工作得到的结论对于实验和理论研究均有重要意义,可为后续细胞色素P450酶类催化活性的研究提供理论支持.

原花青素B2及黄曲霉毒素B_1对人胚胎肝细胞细胞色素P450亚酶1A2、3A4活力及基因表达的影响

目的探讨原花青素B2(PC-B2)与黄曲霉毒素B_1(AFB_1)对人胚胎肝细胞L-02细胞色素P450(CYP)亚酶1A2、3A4活力及其基因表达的影响。方法 L-02细胞体外培养后分空白对照、溶剂对照、AFB_1染毒、PC-B2处理和PC-B2干预共5组,其中PC-B2处理分为3个亚组,分别采用3、10、30μg/ml PC-B2干预,PC-B2干预分为3各亚组,分别采用3、10、30μg/ml PC-B2预处理12 h后,再加不同浓度PC-B2与AFB_1干预24 h。测定各组细胞的CYP1A2、CYP3A4酶活力以及CYP1A2、CYP3A4基因的mRNA表达水平;测定细胞存活率,倒置荧光显微镜观察细胞形态。结果与空白对照组相比,AFB_1染毒组细胞存活率降低(P<0.05),胞膜结构不清,漂浮细胞增多,CYP1A2、CYP3A4酶活力及其mRNA表达水平明显升高(P<0.05)。与空白对照组相比,3、10μg/ml PC-B2处理组细胞相关指标无明显变化,但30μg/ml PC-B2处理组的细胞存活率升高,CYP1A2、CYP3A4酶活力下降(P<0.05)。与AFB_1染毒比较,30μg/ml PC-B2干预组的细胞存活率升高(P<0.05),各浓度PC-B2干预组的细胞CYP1A2、CYP3A4酶活力及基因表达均降低(P<0.05),且干预浓度越高,CYP1A2、CYP3A4酶活力及基因表达越低(P<0.05)。结论 AFB_1能明显诱导肝细胞CYP1A2、CYP3A4酶活力及其mRNA表达,促使肝细胞凋亡,PC-B2干预可促进肝细胞生长并抑制上述CYP二个亚酶的活力及其基因表达,提示PC-B2可能通过抑制I相代谢酶CYP对AFB_1的活化而对肝细胞有良好保护作用。

细胞色素P450酶CYP2W1研究进展

细胞色素P450酶2W1(CYP2W1)是肿瘤特异性代谢酶,在结直肠癌和肝癌等肿瘤组织中高表达,而在正常成人组织细胞中不表达。CYP2W1可以将非细胞毒性的倍癌霉素类化合物氧化代谢为具有细胞毒作用的代谢产物,进而杀死高表达CYP2W1的肿瘤细胞。本文将介绍CYP2W1的遗传多态性及其与结直肠癌发生风险的相关性、表达调控机制、底物特异性和作为肿瘤标志物和抗肿瘤药物靶点的潜力。

漏芦对大鼠肝细胞CYP3A1酶活性及其mRNA表达的影响

目的:研究漏芦对大鼠肝细胞细胞色素P4503A1(CYP3A1)酶活性及其mRNA表达水平的影响。方法:以大鼠原代肝细胞为研究对象,漏芦实验组分别加入不同浓度(15.6,31.2,62.4 mg/ml)药物处理48 h,用红霉素N-脱甲基酶(erythromycin N-demethylase,ERD)活性反映CYP3A1酶活性;采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)测定药物作用前后酶基因mRNA表达的相对水平变化。结果:漏芦作用后,CYP3A1酶活性及相应mRNA的表达呈浓度依赖性抑制。药物在15.6,31.2,62.4 mg/ml浓度下对CYP3A1酶活性的抑制率分别为26.4%,44.2%,65.4%;对CYP3A1 mRNA表达水平的抑制率分别为29.4%,49.8%,56.0%。结论:漏芦浓度依赖性抑制CYP3A1酶活性,在转录水平下调大鼠肝细胞CYP3A1的表达。