CYP1A1
السيتوكروم P450، العائلة 1، العائلة الفرعية A، عديد الببتيد 1 هو بروتين [ 5 ] يُشفَّر في البشر بواسطة جين CYP1A1 . [ 6 ] هذا البروتين عضو في عائلة السيتوكروم P450 الفائقة من الإنزيمات. [ 7 ]
وظيفة
استقلاب المواد الغريبة والأدوية
يشارك إنزيم CYP1A1 في المرحلة الأولى من استقلاب المواد الغريبة والأدوية (أحد ركائزه هو الثيوفيلين ). ويُثبط هذا الإنزيم بواسطة الهيسبيريتين (وهو فلافونويد موجود في الليمون والبرتقال الحلو)، [ 8 ] والفلوروكينولونات والماكروليدات ، ويُحفز بواسطة الهيدروكربونات العطرية . [ 9 ]
يُعرف إنزيم CYP1A1 أيضًا باسم AHH (هيدروكسيلاز الهيدروكربونات العطرية). وهو يُشارك في التنشيط الأيضي للهيدروكربونات العطرية ( الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات ، PAH)، مثل البنزو[a]بيرين (BaP)، عن طريق تحويله إلى إيبوكسيد . في هذا التفاعل، يُحفز إنزيم CYP1A1 أكسدة البنزو[a]بيرين لتكوين BaP-7,8-إيبوكسيد، والذي يمكن أكسدته لاحقًا بواسطة إنزيم هيدرولاز الإيبوكسيد (EH) لتكوين BaP-7,8-ثنائي هيدروكسيول. أخيرًا، يُحفز إنزيم CYP1A1 هذا المركب الوسيط لتكوين BaP-7,8-ثنائي هيدروكسيول-9,10-إيبوكسيد ، وهو مادة مسرطنة . [ 9 ]
مع ذلك، أظهرت تجربة أجريت على فئران معدلة وراثيًا أن هيدروكسلة البنزو[أ]بيرين بواسطة إنزيم CYP1A1 قد يكون لها تأثير وقائي شامل على الحمض النووي، بدلًا من المساهمة في تعديلات الحمض النووي التي قد تكون مسرطنة. يُعزى هذا التأثير على الأرجح إلى أن إنزيم CYP1A1 نشط للغاية في الغشاء المخاطي للأمعاء، وبالتالي يمنع تسرب البنزو[أ]بيرين المسرطن المُبتلع إلى الدورة الدموية الجهازية. [ 10 ]
يُعتقد أن إنزيم CYP1A1 المسؤول عن تحويل العديد من العوامل الخارجية إلى مواد مسرطنة يلعب دورًا في تكوين أنواع مختلفة من السرطان لدى الإنسان. [ 11 ] [ 12 ]
استقلاب العوامل الداخلية
يقوم CYP1A1 أيضًا باستقلاب الأحماض الدهنية المتعددة غير المشبعة إلى جزيئات إشارة لها أنشطة فسيولوجية ومرضية. يمتلك CYP1A1 نشاط أحادي الأكسجيناز حيث يقوم باستقلاب حمض الأراكيدونيك إلى حمض 19-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك (19-HETE) (انظر حمض 20-هيدروكسي إيكوساتيتراينويك ) ولكنه يمتلك أيضًا نشاط إيبوكسيجيناز حيث يقوم باستقلاب حمض الدوكوساهيكسانويك إلى إيبوكسيدات ، وخاصة متصاوغات حمض 19R ، 20S- إيبوكسيدوكسابنتاينويك وحمض 19S ، 20R- إيبوكسيدوكسابنتاينويك (يسمى 19،20-EDP) وبالمثل يستقلب حمض الإيكوسابنتاينويك إلى إيبوكسيدات، وخاصة متصاوغات حمض 17R ، 18S- إيكوساتيتراينويك وحمض 17S ، 18R- إيكوساتيتراينويك (يسمى 17،18-EEQ). [ 13 ] كما تم إثبات تخليق 12( S )-HETE بواسطة CYP1A1. [ 14 ] يُعد 19-HETE مثبطًا لـ 20-HETE، وهو جزيء إشاري واسع النطاق، على سبيل المثال، يُضيّق الشرايين الصغيرة ، ويرفع ضغط الدم، ويُعزز الاستجابات الالتهابية ، ويُحفز نمو أنواع مختلفة من الخلايا السرطانية؛ ومع ذلك، لم يتم إثبات قدرة 19-HETE وأهميته في تثبيط 20-HETE في الجسم الحي .
تتمتع مستقلبات حمض الإيبوكسي دوكوسابنتاينويك (EDP ) وحمض الإيبوكسي إيكوساتيتراينويك (EEQ ) بنطاق واسع من الأنشطة. ففي نماذج حيوانية مختلفة ودراسات مخبرية على أنسجة حيوانية وبشرية، لوحظ أنها تُخفّض ضغط الدم وتُقلّل الإحساس بالألم، وتُثبّط الالتهاب، وتُعيق تكوّن الأوعية الدموية ، وهجرة الخلايا البطانية، وتكاثرها، كما تُثبّط نمو وانتشار خلايا سرطان الثدي والبروستاتا البشرية. [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] ويُشير البحث إلى أن مستقلبات EDP وEEQ تعمل في البشر كما في النماذج الحيوانية، وأنها، باعتبارها نواتج لأحماض أوميغا-3 الدهنية ، حمض الدوكوساهيكسانويك وحمض الإيكوسابنتاينويك، تُساهم في العديد من الفوائد المنسوبة إلى أحماض أوميغا-3 الدهنية الغذائية. [ 15 ] [ 18 ] [ 19 ] مستقلبات EDP وEEQ قصيرة العمر، إذ يتم تعطيلها في غضون ثوانٍ أو دقائق من تكوينها بواسطة إنزيمات هيدرولاز الإيبوكسيد ، وخاصةً هيدرولاز الإيبوكسيد الذائب ، وبالتالي تعمل موضعيًا. يُعد CYP1A1 أحد إنزيمات السيتوكروم P450 الرئيسية خارج الكبد؛ ولا يُعتبر مساهمًا رئيسيًا في تكوين الإيبوكسيدات المذكورة [ 18 ] ، ولكنه قد يعمل موضعيًا في بعض الأنسجة مثل الأمعاء وفي بعض أنواع السرطان.
أنظمة
يتم تنظيم التعبير عن جين CYP1A1، إلى جانب جيني CYP1A2 / 1B1 ، بواسطة عامل نسخ ثنائي الوحدات يتكون من مستقبل الهيدروكربون العطري ، وعامل نسخ مُنشط بالرابط ، وناقل مستقبل الهيدروكربون العطري النووي . [ 20 ] في الأمعاء، وليس في الكبد، يعتمد التعبير عن CYP1A1 أيضًا على مستقبل شبيه بـ TOLL 2 ( TLR2 )، [ 21 ] الذي يتعرف على تراكيب سطحية بكتيرية مثل حمض الليبوتيكويك . بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن مثبط الورم p53 يؤثر على التعبير عن CYP1A1 ، وبالتالي يُعدّل التنشيط الأيضي للعديد من المواد المسرطنة البيئية مثل الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات. [ 22 ]
تعدد الأشكال
تم تحديد العديد من التغيرات الجينية في CYP1A1، بعضها يؤدي إلى زيادة نشاط AHH القابل للتحفيز. تشمل هذه التغيرات الجينية ما يلي: [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
- M1، استبدال T → C عند النيوكليوتيد 3801 في المنطقة غير المشفرة 3'
- M2، استبدال A → G عند النيوكليوتيد 2455 مما يؤدي إلى تغيير الحمض الأميني من إيزولوسين إلى فالين عند الكودون 462
- M3، استبدال T→C عند النيوكليوتيد 3205 في المنطقة غير المشفرة 3'
- M4، استبدال C→A عند النيوكليوتيد 2453 مما يؤدي إلى تغيير الحمض الأميني من ثريونين إلى أسباراجين عند الكودون 461
ترتبط الأشكال عالية التحفيز من إنزيم CYP1A1 بزيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة لدى المدخنين. (المرجع: كيلرمان وآخرون ، مجلة نيو إنجلاند الطبية 1973: 289؛ 934-937). ويُعدّ المدخنون الخفيفون الذين يحملون النمط الجيني المُعرّض للإصابة بسرطان الرئة أكثر عرضةً للإصابة به بسبعة أضعاف مقارنةً بالمدخنين الخفيفين الذين يحملون النمط الجيني الطبيعي.
مراجع
- 1 2 3 GRCh38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSG00000140465 – Ensembl ، مايو 2017
- 1 2 3 GRCm38: إصدار Ensembl رقم 89: ENSMUSG00000032315 – Ensembl ، مايو 2017
- ↑ "مرجع PubMed البشري:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ "مرجع PubMed للفأر:" . المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية، المكتبة الوطنية الأمريكية للطب .
- ↑ كواجيري ك (1999). "CYP1A1". منشورات الوكالة الدولية لأبحاث السرطان العلمية (148): 159-172 . PMID 10493257 .
- ↑ نيلسون دي آر، زيلدين دي سي، هوفمان إس إم، مالتايس إل جيه، واين إتش إم، نيبرت دي دبليو (يناير 2004). "مقارنة جينات السيتوكروم P450 (CYP) من جينومات الفأر والإنسان، بما في ذلك توصيات التسمية للجينات، والجينات الكاذبة، ومتغيرات التضفير البديل". علم الصيدلة الجينية . 14 (1): 1-18 . doi : 10.1097/00008571-200401000-00001 . PMID 15128046 .
- ↑ سميث جي، ستابينز إم جيه، هاريس إل دبليو، وولف سي آر (ديسمبر 1998). "الوراثة الجزيئية لعائلة السيتوكروم P450 أحادي الأكسجيناز البشري". زينوبيوتيكا؛ مصير المركبات الغريبة في الأنظمة البيولوجية . 28 (12): 1129-1165 . doi : 10.1080/004982598238868 . PMID 9890157 .
- ↑ بريجوليو م، هريليا س، مالاغوتي م، سيربي ل، كانابارو ر، ديل أوسو ب، وآخرون . (ديسمبر 2018). "المركبات النشطة بيولوجيًا في الأغذية وتأثيرها على الخصائص الحركية الدوائية/الديناميكية الدوائية للأدوية" . علم الصيدلة . 10 (4): 277. doi : 10.3390/pharmaceutics10040277 . PMC 6321138. PMID 30558213 .
- 1 2 بيريسفورد، أ.ب. (1993). "CYP1A1: صديق أم عدو؟". مراجعات استقلاب الأدوية . 25 (4): 503-517 . doi : 10.3109/03602539308993984 . PMID 8313840 .
- ↑ أونو إس، دالتون تي بي، ديركين إس، كوران سي بي، ميلر إم إل، شيرتزر إتش جي، وآخرون (مايو 2004). "التعرض الفموي للبنزو[أ]بيرين في الفئران: إزالة السمية بواسطة السيتوكروم P450 المحفز أكثر أهمية من التنشيط الأيضي". علم الأدوية الجزيئي . 65 (5): 1225-1237 . doi : 10.1124 / mol.65.5.1225 . PMID 15102951. S2CID 24627183 .
- ↑ بادال س، ديلغودا ر (يوليو 2014). " دور تعديل التعبير عن CYP1A1 ونشاطه في الوقاية الكيميائية". مجلة علم السموم التطبيقي . 34 (7): 743-753 . doi : 10.1002/jat.2968 . PMID 24532440. S2CID 7634080 .
- ↑ جو، ر. إي.، هوانغ، ك. أ . ، تشوي، ك. س. (مارس 2015). "عائلة السيتوكروم P450 1 والسرطانات". مجلة الكيمياء الحيوية الستيرويدية والبيولوجيا الجزيئية . 147 : 24-30 . doi : 10.1016/j.jsbmb.2014.11.003 . PMID 25448748. S2CID 19395455 .
- ↑ ويستفال سي، كونكل أ، شونك دبليو إتش (نوفمبر 2011). "إيكوزانويدات CYP - رابط جديد بين أحماض أوميغا 3 الدهنية وأمراض القلب؟" . البروستاجلاندينات ووسائط الدهون الأخرى . 96 ( 1-4 ): 99-108 . doi : 10.1016/j.prostaglandins.2011.09.001 . PMID 21945326 .
- ↑ نغوين سي، برينر إس، هوتاري إن، أتاناسوف إيه، ديرش في (سبتمبر 2016). "يحفز التفاعل بين AHR/CYP1A1 اختراق الحاجز اللمفاوي في الأورام الكروية لسرطان الثدي عن طريق تحفيز تخليق 12(S)-HETE" . علم الوراثة الجزيئية البشرية . 27 ddw329. doi : 10.1093/hmg/ddw329 . PMID 27677308 .
- 1 2 فليمنج، آي (أكتوبر 2014). "علم الأدوية لمحور السيتوكروم P450 إيبوكسيجيناز/هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان في الأوعية الدموية وأمراض القلب والأوعية الدموية" . مراجعات علم الأدوية . 66 (4): 1106-1140 . doi : 10.1124/pr.113.007781 . PMID 25244930 .
- ↑ تشانغ جي، كوداني إس، هاموك بي دي (يناير 2014). " الأحماض الدهنية المؤكسدة المستقرة تنظم الالتهاب والألم وتكوين الأوعية الدموية والسرطان" . التقدم في أبحاث الدهون . 53 : 108-23 . doi : 10.1016/j.plipres.2013.11.003 . PMC 3914417. PMID 24345640 .
- ↑ هي جيه، وانغ سي، تشو واي، آي دي (ديسمبر 2015). "هيدرولاز الإيبوكسيد القابل للذوبان: هدف محتمل للأمراض الأيضية" . مجلة السكري . 8 (3): 305-313 . doi : 10.1111/1753-0407.12358 . PMID 26621325 .
- 1 2 3 فاغنر ك، فيتو س، إنسيوغلو ب، هاموك ب د (أكتوبر 2014). "دور الأحماض الدهنية طويلة السلسلة ومستقلباتها الإيبوكسيدية في الإشارات الألمية" . البروستاجلاندينات ووسائط الدهون الأخرى . 113-115 : 2-12 . doi : 10.1016/j.prostaglandins.2014.09.001 . PMC 4254344. PMID 25240260 .
- ↑ فيشر ر، كونكل أ، مهلينغ هـ، بلوسي ك، غابيليوك أ، ويسل ن، وآخرون . (مارس 2014). " تُعدِّل الأحماض الدهنية أوميغا-3 الغذائية مستوى الإيكوزانويدات لدى الإنسان بشكل أساسي عبر مسار CYP-إيبوكسيجيناز" . مجلة أبحاث الدهون . 55 (6): 1150-1164 . doi : 10.1194/jlr.M047357 . PMC 4031946. PMID 24634501 .
- ↑ ما كيو، لو أي واي (يوليو 2007). "تحفيز CYP1A وتقييم المخاطر على الإنسان: قصة متطورة لدراسات المختبر والدراسات على الحيوانات". استقلاب الأدوية وتوزيعها . 35 (7): 1009-1016 . doi : 10.1124/dmd.107.015826 . PMID 17431034. S2CID 7512239 .
- ↑ دو كيه إن، فينك إل إن، جنسن تي إي، غوتييه إل، بارليساك إيه (2012). "يتحكم TLR2 في إزالة سمية المواد المسرطنة المعوية بواسطة CYP1A1" . PLOS ONE . 7 (3) e32309. Bibcode : 2012PLoSO...732309D . doi : 10.1371/journal.pone.0032309 . PMC 3307708. PMID 22442665 .
- ↑ ووهك إل إي، كرايس إيه إم، كوكاب جيه إي، ستيرتمان جيه، أوفريبو إس، سيدل إيه، وآخرون . (فبراير 2016). "تحفز الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات المسرطنة إنزيم CYP1A1 في الخلايا البشرية عبر آلية تعتمد على البروتين p53" . مجلة أرشيف علم السموم . 90 (2): 291-304 . Bibcode : 2016ArTox..90..291W . doi : 10.1007/s00204-014-1409-1 . PMC 4748000. PMID 25398514 .
{{cite journal}}: CS1 maint: overridden setting ( link ) - ↑ بيترسن دي دي، ماكيني سي إي، إيكيا كيه، سميث إتش إتش، بيل إيه إي، ماكبرايد أو دبليو، وآخرون . (أبريل 1991). " جين CYP1A1 البشري: التوارث المشترك لنمط تحفيز الإنزيم وتعدد أطوال قطع الحمض النووي المقيدة" . المجلة الأمريكية لعلم الوراثة البشرية . 48 (4): 720-725 . PMC 1682951. PMID 1707592 .
- ↑ كوزما ج، كروفتس ف، تايولي إي، تونيلو ب، غارت س (1993). "العلاقة بين النمط الجيني ووظيفة جين CYP1A1 البشري". مجلة علم السموم والصحة البيئية . 40 ( 2-3 ): 309-316 . Bibcode : 1993JTEH...40..309C . doi : 10.1080/15287399309531796 . PMID 7901425 .
- ↑ كروفتس إف، تايولي إي، تراخمان جيه، كوزما جي إن، كوري دي، تونيلو بي، وآخرون . (ديسمبر 1994). "الأهمية الوظيفية للأنماط الجينية المختلفة لإنزيم CYP1A1 البشري". التسرطن . 15 (12): 2961-2963 . doi : 10.1093/carcin/15.12.2961 . PMID 8001264 .
- ↑ كيوهارا سي، هيروهاتا تي، إينوتسوكا إس (يناير 1996). "العلاقة بين هيدروكسيلاز الهيدروكربون العطري وتعدد أشكال جين CYP1A1" . المجلة اليابانية لأبحاث السرطان . 87 (1): 18-24 . doi : 10.1111/j.1349-7006.1996.tb00194.x . PMC 5920980. PMID 8609043 .
للمزيد من القراءة
- نيلسون دي آر، زيلدين دي سي، هوفمان إس إم، مالتايس إل جيه، واين إتش إم، نيبرت دي دبليو (يناير 2004). "مقارنة جينات السيتوكروم P450 (CYP) من جينومات الفأر والإنسان، بما في ذلك توصيات التسمية للجينات، والجينات الكاذبة، والمتغيرات الناتجة عن التضفير البديل". علم الصيدلة الجينية . 14 (1): 1-18 . doi : 10.1097/00008571-200401000-00001 . PMID 15128046 .
- ماسون إل إف، شارب إل، كوتون إس سي، ليتل جيه (مايو 2005). "تعدد أشكال جين السيتوكروم P-450 1A1 وخطر الإصابة بسرطان الثدي: مراجعة شاملة" . المجلة الأمريكية لعلم الأوبئة . 161 (10): 901-915 . doi : 10.1093/aje/kwi121 . PMID 15870154 .
- هيلدبراندت إيه جي، شوارتز دي، كروسيكوف إس، كليبيرغ يو، روتس آي (2007). "استذكار P446. P4501A1 ( CYP1A1) واختياره للتطبيق السريري". مراجعات استقلاب الأدوية . 39 ( 2-3 ): 323-41 . doi : 10.1080/03602530701498026 . PMID 17786624. S2CID 9153325 .
- الجينات الموجودة على الكروموسوم البشري رقم 15
- السيتوكروم P450
