Структура и функции белков и пептидов

Микросомное окисление
— совокупность реакций I фазы биотрансформации ксено-
биотиков и эндогенных соединений, катализирующихся ферментными системами мембран 
эндоплазматического ретикулума гепатоцитов при участии цитохрома Р
450
(рис. 29.1)
.
Микросомные ферменты катализируют реакции С-гидроксилирования, N-
гидроксилирования, О-, N-, S-дезалкилирования, окислительного дезаминирования, сульфо-
окисления и эпоксидирования.
Цитохром Р
450
(CYP) представляет группу ферментов (цитохром Р
450
-зависимые мо-
нооксигеназы), осуществляющих не только метаболизм ЛС и других ксенобиотиков, но и 
участвующих в синтезе глюкокортикостероидных гормонов, холестерола, желчных кислот, 
тромбоксанов и простациклинов. Субстратная специфичность этих ферментов очень низка, 
поэтому они окисляют различные вещества.
Цитохром Р
450 
— гемопротеин. Имеет множество изоферментов (более 1000 изо-
форм). Изоферменты цитохрома Р
450
по идентичности аминокислотного состава разделяют 
на семейства (существует 17 семейств) и 39 подсемейств. Название цитохром Р
450
указывает 
на то, что максимум поглощения комплекса цитохрома Р
450
лежит в области 450 нм. 
Рис. 30.1.
Электронтранспортная цепь: НAДФH
∙
H
+
 ‒
P
450
редуктаза 
‒
цитохром Р
450
 
В большинстве случаев донором электронов (е) для этой цепи служит НAДФH∙H
+
, окисляемый 
НAДФH
.
H
+
-P
450
 
редуктазой. Фермент в качестве простетической группы содержит 2 кофермента 
‒
флавина-
дениндинуклеотид (ФАД) и флавинмононуклеотид (ФМН). Протоны и электроны с 
НAДФH
∙
H
+
переходят по-
следовательно на коферменты. Восстановленный ФМН (ФМНH
2
) окисляется цитохромом Р
450.
Связывание в 
активном центре цитохрома Р
450
вещества R-H активирует восстановление железа в геме 
‒
присоединяется 
первый электрон. Изменение валентности железа увеличивает сродство комплекса P
450
-Fe
2+
·RH к молекуле 
кислорода. Появление в центре связывания цитохрома Р
450
молекулы О
2
ускоряет присоединение второго 
электрона и образование комплекса P
450
-Fe
2+
O
2
-
-RH. На следующем этапе Fe
2+
окисляется, второй электрон 
присоединяется к молекуле кислорода P
450
-Fe
3+
O
2
2-
. Восстановленный атом кислорода О
2-
взаимодействует с 
протонами: О
2-
+ 2Н
+
→ Н
2
О, и образуется вода. Второй атом молекулы кислорода включается в субстрат R-H, 
образуя гидроксильную группу вещества R-OH. Модифицированное вещество R-OH отделяется от фермента.
 
Таким образом, реакции с участием цитохромов Р
450
заключаются в гидроксилиро-
вании веществ типа R-H с использованием одного атома молекулы кислорода О
2
, второй 
атом соединяется с протонами водорода H
+
с образованием воды (поэтому ферменты назы-
вают также монооксигеназами или гидроксилазами).
Суммарное уравнение реакции гидроксилирования вещества R-H ферментами микро-
сомального окисления:
R-H + О
2
+ НАДФН∙Н
+
→ R-OH + Н
2
О + НАДФ
+