Citocromo P450
La familia del citocromo P450 (oficialmente abreviado como CYP) es un grupo grande y diverso de enzimas. La función de la mayoría de las enzimas CYP es catalizar la oxidación de sustancias orgánicas. Los sustratos de las enzimas CYP son intermediarios metabólicos, tales como lípidos, hormonas esteroides, así como sustancias xenobióticas como drogas.
La reacción más común catalizada por el citocromo P450 es una reacción monooxigenasa, o sea, de inserción de un átomo de oxígeno en un sustrato orgánico (RH), mientras que el otro átomo de oxígeno se reduce a agua:
RH + O2 + 2H+ + 2e- → ROH + H2O
Los citocromos P450 pertenecen a la superfamilia de proteínas que contienen un cofactor hemo y, por tanto, también son hemoproteínas. Los citocromos de la familia P450 utilizan una variedad de moléculas pequeñas y grandes como sustrato en sus reacciones enzimáticas. A menudo forman parte de cadenas de transporte de electrones, llamado comunmente sistemas P450. Los citocromos P450, han sido nombrados sobre la base de su locación celular (cito) y sus características espectrofotométricas (cromo): cuando el hierro hemo es reducido, las enzimas P450 absorben la luz en longitudes de onda cercanas a 450 nm, identificada por un característico pico de Soret.
Las enzimas del CYP se han identificado en todos los reinos vivientes, es decir, en los animales, plantas, hongos, bacterias y arqueas. Se conocen más de 11.500 proteínas distintas CYP.
Los citocromos P450 humanos son principalmente proteínas asociados a membranas, localizados en la membrana interna de las mitocondrias o en el retículo endoplásmico celular. Los CYP metabolizan miles de compuestos endógenos y exógenos. La mayoría de CYP pueden metabolizar sustratos múltiples, y muchos pueden catalizar reacciones múltiples, lo que explica su importancia central en el metabolismo de gran cantidad de moléculas endógenas y exógenas.
En el hígado, estos sustratos incluyen las drogas y compuestos tóxicos, así como productos metabólicos como la bilirrubina (un producto de degradación de la hemoglobina).
Las enzimas del citocromo P450 están presentes en la mayoría de los otros tejidos del cuerpo, y juegan un papel importante en la síntesis de hormonas y distribución (incluyendo el estrógeno y la síntesis de testosterona y el metabolismo), la síntesis del colesterol y el metabolismo de la vitamina D. Los citocromos P450 hepáticos son los más ampliamente estudiados.
Muchos animales tienen igual cantidad o mayor número de genes CYP que los humanos. Por ejemplo, los ratones tienen genes para 101 CYP, y erizos de mar tienen aún más (tal vez hasta 120 genes). La mayoría de las enzimas CYP se presumen que tienen actividad monooxigenasa, como es el caso de la mayoría de los CYP de mamíferos que se han investigado (por ejemplo, excepciónes son el CYP19 y CYP5).
Las clases de CYP con mayor frecuencia investigado en animales no humanos son los que participan tanto en desarrollo (por ejemplo, ácido retinoico o la hormona del metabolismo) o que participan en el metabolismo de compuestos tóxicos (como las aminas heterocíclicas o los hidrocarburos aromáticos policíclicos). A menudo hay diferencias en la regulación génica o la función de la enzima CYP en animales relacionadas, lo que explica las diferencias observadas en la susceptibilidad a los compuestos tóxicos.
Los citocromos P450 han sido ampliamente estudiados en ratones, ratas y perros, y en menor medida en el pez cebra, con el fin de facilitar el uso de estos organismos modelo en el descubrimiento de fármacos y la toxicología.
Los citocromos también han sido muy estudiados en insectos, a menudo para entender la resistencia de los plaguicidas.
Trabajo sobre el Citocromo P450:
- Introducción a los Citocromo P450
- ¿Qué son los Citocromo P450? Antecedentes generales
- Funciones de los Citocromo P450
- Estructura de los Citocromo P450
- Citocromos P450, mecanismos de acción
- Inducción de las Enzimas Citocromo P450
- Usos de las enzimas Citocromo P450
- Conclusión de trabajo sobre Citocromos P450