1、药物代谢酶调控与生物学效应药物代谢酶调控与生物学效应中国医学科学院中国医学科学院 中国协和医科大学中国协和医科大学 药物研究所药物研究所李燕李燕内、外源物体内生物转化途径内、外源物体内生物转化途径 ConjugatePhase II(GST,UDPGT)Phase II (GSH,UDPGA,SO42-)Xenobiotics Metabolite ExcretedEndobiotics Phase IPhase I (CYP450)(CYP450)Oxidation Cytotoxicity Reduction Mutagenicity Hydrolysis Carcinogeneci药物代
2、谢酶的种类及命名药物代谢酶的种类及命名细胞色素细胞色素P450(cytochrome P450)药物代谢转移酶药物代谢转移酶N-乙酰化转移酶乙酰化转移酶(N-acetyltransferase)甲基转移酶甲基转移酶(methyltransferase)尿苷二磷酸尿苷二磷酸-葡萄糖醛酸转移酶葡萄糖醛酸转移酶 (UDP-glucuronosyltransferase)磺基转移酶磺基转移酶(sulfotransferase)谷胱甘肽巯基转移酶谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferase)酯酶酯酶乙酰胆碱酯酶乙酰胆碱酯酶(cholinesterase)对氧磷酸对氧磷酸/芳香酯
3、酶芳香酯酶(A-esterases)脱氢酶脱氢酶乙醇脱氢酶乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase)乙醛脱氢酶乙醛脱氢酶(aldehyde dehydrogenase)氧化还原酶氧化还原酶 单胺还原酶单胺还原酶(monoamine oxidase)超氧化物歧化酶超氧化物歧化酶(superoxidase)过氧化氢酶过氧化氢酶(catalase)内容提纲内容提纲一一Phase I enzymes Cytochrome P450(CYP 450)CYP450的发现的发现CYP450的特性和功能（组成、反应机制、分布、特性）的特性和功能（组成、反应机制、分布、特性）CYP450在内、外源
4、物代谢中的作用在内、外源物代谢中的作用CYP450的调控的调控CYP450与疾病与疾病CYP450在新药研究中在新药研究中的应用的应用二二Phase II enzymes Glutathione S-transferase分布及类型分布及类型特性及催化反应特性及催化反应生理意义及调控生理意义及调控一一.药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450（一）（一）CYP450CYP450的发现的发现1955-Klingenbery1964-Omura,Sato Estabrook Cooper1967-Conney,Remmer 1969-LU,Coon,Junk1974-Sato,C
5、oon,Lu1982-Fujii-Kuriyama et al,Discovery of CO-bind pigment at 450 nm in liver microsomes.CYP450 identified as a heme protein(首次命名）CYP450 as a drug metabolizing enzyme(demethylation,hydroxylation)Induction by PB,3MC(Tolerance)and effect of age,sex,diet,developmentSolubilization,purification,reconst
6、itution and preparation of antibody.（存在、含量、抑制酶反应、作用机制）Multiple forms of CYP450(separation,purification,substrate specificity,quantitation)Gene cloning,P450cam,regulation.（活性中心）2000 papers/year,转录因子、受体、aa 改变-底物特异性和种属差异,人基因多态性药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450CYP450:CYP450:底物和分子氧的结合部位，决定底物和产物的特异性。底物和分子氧的结合
7、部位，决定底物和产物的特异性。Cytochrome b5 Cytochrome b5 CYP450 reductase CYP450 reductase 参与参与CYP450CYP450催化反应的电子传递催化反应的电子传递Cytochrome b5 reductaseCytochrome b5 reductase PhospholipidPhospholipid：肝细胞内质网干重的肝细胞内质网干重的30-40%30-40%，可加速电子传递，提高可加速电子传递，提高CYP450CYP450的氧化作用的氧化作用药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4502 2分布分布哺乳动物哺乳动物
8、:肝脏为主肝脏为主（微粒体、线粒体、核）、（微粒体、线粒体、核）、肺、皮肤、肺、皮肤、小肠黏膜、结肠、小肠黏膜、结肠、肾上腺、肾脏、睾丸、卵巢、肾上腺、肾脏、睾丸、卵巢、脑、淋巴细胞、前列腺等。脑、淋巴细胞、前列腺等。非哺乳动物非哺乳动物:植物、细菌、昆虫、真菌等。植物、细菌、昆虫、真菌等。分布的选择性与外源物进入机体的途径和代谢转化、排泄分布的选择性与外源物进入机体的途径和代谢转化、排泄密切相关，利于密切相关，利于CYP450CYP450生理功能的发挥。生理功能的发挥。药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450*肝外组织肝外组织 脑脑P450:表达低（为肝脏表达低（为肝脏1-
9、10%），参与神经递质和类固醇），参与神经递质和类固醇 的合成降解（性发育和功能）的合成降解（性发育和功能）小肠小肠 P450:含量高（含量高（3A)，对诱导剂敏感，参与药物的生物转化，对诱导剂敏感，参与药物的生物转化药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4503 3催化反应及机制催化反应及机制RH+NADPH+HRH+NADPH+H+O+O2 2 ROH+NADP+H ROH+NADP+H2 2O O反应类型：反应类型：氧化氧化（羟化、环氧化、脱烃、脱氨、脱硫、脱卤）（羟化、环氧化、脱烃、脱氨、脱硫、脱卤）还原还原（硝基、偶氮、卤代）（硝基、偶氮、卤代）内源性底物：内源性底物：
10、类固醇激素、脂肪酸、胆酸、花生四烯酸、维生素类类固醇激素、脂肪酸、胆酸、花生四烯酸、维生素类 前列腺素等前列腺素等外源性底物：外源性底物：药物、致癌物、致突变物、抗氧化剂、农药、药物、致癌物、致突变物、抗氧化剂、农药、有机溶剂、生物毒素等有机溶剂、生物毒素等(RH)Fe3+ye-(RH)Fe2+RH(H)2e-,2H-O2(RH)Fe2+(O2)(RH)Fe3+(O2-).(O2-).e-H2O22H+(RH)Fe3+(O2-2)2H+H2ORH(Fe-O)3+H2O2e-,2H-(R)(Fe-OH)3+.(ROH)Fe3+Fe3+ROHRH还原型氧化型NADPHNADPH,黄素蛋白还原酶B5
11、还原酶CYP450作用的分子机制作用的分子机制药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4504.4.特性特性（1 1）光谱特性：）光谱特性：还原状态下可与CO 结合，在波长450nm出现吸 收峰，用于含量测定。450nm 420nm(失活）药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450（2 2）膜结合特性）膜结合特性 可溶性可溶性:便于分离纯化便于分离纯化膜结合膜结合:微粒体型：微粒体型：具有广泛底物特异性（药物、致癌物、激素、脂肪酸）具有广泛底物特异性（药物、致癌物、激素、脂肪酸）线粒体型：线粒体型：具有明显底物特异性，可代谢内源性甾醇，参与类固具有明显底物特异性，可
12、代谢内源性甾醇，参与类固 醇激醇激 素的合成，较少参与外源物代谢素的合成，较少参与外源物代谢药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450(3)(3)可诱导性可诱导性诱导剂诱导剂:药物、化学毒物等药物、化学毒物等诱导机制诱导机制:核受体核受体AhAh受体受体 (aromatic hydrocarbon receptors)-P1(aromatic hydrocarbon receptors)-P1孤儿受体孤儿受体 (orphan receptors-(orphan receptors-内源性、生理配体不清内源性、生理配体不清)CARCAR：组成型雄烷受体，组成型雄烷受体，PBPB和
13、亲脂类化合物等（和亲脂类化合物等（2B2B）PXRPXR：孕烷核受体，天然和合成的甾醇类等（孕烷核受体，天然和合成的甾醇类等（3A 3A）PPARPPAR：过氧化物酶体增殖因子活化受体，非基因毒性过氧化物酶体增殖因子活化受体，非基因毒性 致癌物等致癌物等(4A)(4A)mRNAmRNA稳定作用稳定作用(2E)(2E)药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450TCDDTCDD的诱导机制的诱导机制 TCDD置换Hsp90,受体活化即Ah与Arnt结合，结合调控区位点XREArnt核核Hsp90置换置换胞质胞质Ah受体受体诱导剂诱导剂DNA增强子序列增强子序列外源性响应元件外源性响应
14、元件L螺旋蛋白转录因子螺旋蛋白转录因子PASAh受体核转录因子受体核转录因子药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 Developmental SignalSignal mRNA degradationAcetone Protein degradationEthanol AAA Signal Acetoneethanol药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450诱导剂对诱导剂对P450和和NADPH-cytochrome P450还原酶的协同作用还原酶的协同作用（Shen and Kasper,1993）诱导剂诱导剂 诱导倍数诱导倍数 诱导剂诱导剂 诱导倍数
15、诱导倍数 还原酶还原酶 P450 还原酶还原酶 P450苯巴比妥苯巴比妥 1.8 57(2B1)丙酮丙酮 1.4 1.6R-氧化物氧化物 1.6 38(2B1)乙醇乙醇 1.2 1.4DDT 8.9 1.2 PCN 1.2 1.4(3A1)TCDD 1.3 2 DEX 1.5 4(3A1)3MC 1.3 49(1A1)DEHP 1.5 3-NF 1.0 23(1A1)DHEA 1.8 17(4A1)2-AAF 1.2 1.0药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450外源化合物诱导剂外源化合物诱导剂 激素，细胞因子，生长因子激素，细胞因子，生长因子 受体和转录因子受体和转录因子
16、诱导诱导 CYP基因表达基因表达 P450酶酶外源化合物代谢外源化合物代谢 内源甾醇，脂肪酸，内源甾醇，脂肪酸，前列腺素代谢前列腺素代谢CYP基因诱导：外源化合物与内源化合物调控途径的相互作用（基因诱导：外源化合物与内源化合物调控途径的相互作用（Waxman,1999)药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450(4)多样性和底物特异性多样性和底物特异性CYP450的分类和命名分类和命名FamilySubfamilySpecies trivial name(ref)P4501 21A1,1A2,1B1(Human,Mouse,Rabbit,Fish)P4502 11 2A1-3,
17、2B1-10,2C1-15,2D1-9,2E1-2,2F1,2G1,2H1,2J2,2R1,2S1(Rat,Human,Mouse,Chicken)P450313A1-6(Human,Rat,Rabbit)P450424A1-7,4B1(Rat,Rabbit,Human)药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 CYP 3A4特非那定特非那定(terfenadine)C-脱烷基化脱烷基化 N-羟基化羟基化 4-羟基化羟基化美芬妥英美芬妥英(mephenytoin)R-美芬妥英美芬妥英 CYP2C11 S-美芬妥英美芬妥英 CYP3A1/2 CYP1A2米帕明米帕明(mipra
18、mine)甲基化反应甲基化反应 CYP3A4在代谢过程中在代谢过程中,一种酶催化多种反应一种酶催化多种反应,多种酶催化同一种反应多种酶催化同一种反应 药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450（三）（三）Cytochrome P450在内、外源物代谢中的作用在内、外源物代谢中的作用内源物内源物 类固醇类、激素和生理活性物质（前列腺素、白三烯等）类固醇类、激素和生理活性物质（前列腺素、白三烯等）的生物合成，维生素（的生物合成，维生素（A,D）和脂肪酸的羟基化、内源性生物碱）和脂肪酸的羟基化、内源性生物碱（可待因、吗啡）的合成和转化（可待因、吗啡）的合成和转化外源物外源物 各种药物
19、、化学毒物、致癌物等在体内的生物转化各种药物、化学毒物、致癌物等在体内的生物转化解毒解毒（失活）：活性减弱或丧失。（失活）：活性减弱或丧失。增毒增毒（活化）（活化）代谢活化或活性中间体产生毒性。代谢活化或活性中间体产生毒性。药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4501.Estradiol 的体内代谢的体内代谢Fig 3.Oxidative metabolism and inactivation of estradiol and estrone in liver.17-B hydroxylaseOHHOEstradiol(E2)HOOEstrone (E1)HOOHO16 -Hy
20、droxy-estrone(16 P450 1A1/1A2,3As,1B1,2C11HOHOOH 2-OH-E2OH+HOOHOCH3(+glucuronides and sulfates)Inactive MetabolitesHOCH3O2/4-Methoxy E2OHHO 4-OH-E2(catechol estrogens)OHCOMTBinding to estrogenreceptor,DNA,etc.药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4502AFB1的体内代谢的体内代谢 AFB1AFB1-8,9-epoxideAFM1AFQ1GSH-S-TGSHP450 1A2
21、P450 2B1P450 2CP450 3Acellularmacromoleculescytotoxicity,mutationFig 2.Illustration of aflatoxin B1 metabolism in liver.AFB1-GSH conjugate detoxificationP450 3AP450 1A2药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4503.APAP的体内代谢的体内代谢 N H C O C H 3 g lu c a ro n id e U D P G A U D P G-T N H C O C H 3 O H 6 0%C y to P 4
22、5 0 5-1 0%N H C O C H 3 O +G S H G S H-S-T R e a c tiv e in te r m e d ia te c e llu la r m a c ro m o le c u le s C e llu la r n e c r o s is F ig 6.M e c h a n is m o f a c e ta m in o p h e n O 2 a c tiv e o x y g e n (N A P Q I)L ip id p e ro x id a tio n P A P S s u lfa tr a n s fe r a s e 2 0-
23、3 0%N H C O C H 3 s u lfa te (O 2 -.,O H .)O H N H C O C H 3 S-G N H C O C H 3 m a c ro m o le c u le 药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 (四）四）Cytochrome P450 的调控的调控1.诱导诱导内源物代谢内源物代谢:干扰机体内环境，导致疾病。如苯妥英或利福平引起的甲低、干扰机体内环境，导致疾病。如苯妥英或利福平引起的甲低、骨软化。骨软化。外源物代谢外源物代谢:（1 1）肝毒性：）肝毒性：PBPB加重加重APAPAPAP的肝坏死，乙醇诱导的肝坏死，乙醇诱导NDM
24、ANDMA的致癌性。的致癌性。（2 2）药物：）药物：代谢增加而失效，药物相互作用，毒性和不良反应。代谢增加而失效，药物相互作用，毒性和不良反应。如诱导剂增加环孢素的用量，华法令的半衰期缩短，利福平使如诱导剂增加环孢素的用量，华法令的半衰期缩短，利福平使避孕药失效。避孕药失效。药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP4502.抑制抑制（酶蛋白水平）（酶蛋白水平）可逆性抑制：可逆性抑制：快速、可逆的结合，竞争活性中心，抑制程度取决于快速、可逆的结合，竞争活性中心，抑制程度取决于 抑制剂的浓度和亲和力，强度抑制剂的浓度和亲和力，强度-Ki1 mol。准不可逆抑制准不可逆抑制:可逆但作用
25、时间长，形成中间代谢复合体（可逆但作用时间长，形成中间代谢复合体（M1复合复合 体），中间代谢产物形成时间长，解离速度慢。体），中间代谢产物形成时间长，解离速度慢。不可逆抑制：不可逆抑制：活性丧失，不可逆的共价结合，抑制程度取决于抑制剂活性丧失，不可逆的共价结合，抑制程度取决于抑制剂 总量、酶的数量和抑制剂在酶与其他生物大分子之间总量、酶的数量和抑制剂在酶与其他生物大分子之间 的分配比。的分配比。药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 常用人常用人P450 化学抑制剂的特异性评价化学抑制剂的特异性评价化学抑制剂化学抑制剂1A1 1A2 2A6 2C9 2C19 2D6 2E
26、1 3A4萘黄酮萘黄酮 ND 呋拉茶硷呋拉茶硷 甲氧扫若仑甲氧扫若仑ND ND毛果芸香硷毛果芸香硷 ND 磺胺苯吡唑磺胺苯吡唑 奎宁丁奎宁丁 二乙二硫代氨甲酸盐二乙二硫代氨甲酸盐ND 醋竹桃霉素醋竹桃霉素ND 孕二烯酮孕二烯酮ND ND ND 酮康唑酮康唑 ND :0-49%,:50-100%,:有不同结果，有不同结果，ND：未测：未测UNDERSTAND WHAT CYTOCHROME P450 CAN DO?Substrate M.W.range:from ethylene(28),acetone(58)to cyclosporin A(1201)Substrate structure:h
27、ydrophobic compounds with diverse structures.Even the very stable compounds such as DDT and Dioxin can be metabolized by P450,although at rather slow ratesNumber of substrates:unlimited.Virtually all drug candidates are metabolized by P450.The only question is the rate of metabolismNumber of P450 is
28、oforms:57 in human,more than 10 involved in drug metabolism;total P450s found in nature,more than 4,000HUMAN CYTOCHROME P450SINVOLVED IN DRUG METABOLISMFAMILY 1CYP1A1,CYP1A2;CYP1B1FAMILY 2CYP2A6;CYP2B6;CYP2C8,2C9,2C18,2C19;CYP2D6;CYP2E1;CYP2F1;CYP2J2 FAMILY 3CYP3A4,CYP3A5,CYP3A7Ametryne Metabolism b
29、y CYP3A4OFeOFeOFeOFeT.Carlson&K.Korzekwa药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450（五）（五）CYP450CYP450与疾病与疾病1.CYP4501.CYP450与肝病与肝病CYP450CYP450总量和同工酶水平下降总量和同工酶水平下降（基因调控紊乱），药物清除能力下降（基因调控紊乱），药物清除能力下降疾病相关因素疾病相关因素遗传和环境因素遗传和环境因素疾病严重程度疾病严重程度药物遗传学药物遗传学疾病生理类型疾病生理类型药酶诱导药酶诱导（利福平，安体舒通）（利福平，安体舒通）门脉旁路和相应激素变化门脉旁路和相应激素变化吸烟吸烟肝细胞低分
30、化状态肝细胞低分化状态其他疾病（糖尿病）其他疾病（糖尿病）营养营养细胞因子细胞因子药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450肝脏疾病对肝脏疾病对CYP450蛋白的影响蛋白的影响（与对照的比）（与对照的比）*P0.05,与对照组相比CYP450s肝细胞肝硬化肝细胞肝硬化胆汁淤积胆汁淤积1A1/%29*18*2C/%5734*2E1/%8149*3A/%25*41药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450细胞因子细胞因子CYP实验体系实验体系变化变化文献文献TNF-a2C11,3A2,1A,2C11,2B1/2,3A2,1A,3A4培养大鼠和人肝细胞mRNA和蛋白下
31、降Nadin et al,1995IL-1(1B)1A,2C11,2B1/2,3A2,培养大鼠肝细胞mRNA和蛋白下降，影响2C11转录Chen et al,1995,Billings 1996IL1a1A,3A4,培养人肝细胞利福平诱导受阻Muntne-Relet et al,1995IL-21A1,2B,2C11,2D1,3A培养人肝细胞蛋白含量下降，2C11，3A2mRNA降低Tinel et al,1995IL-4培养人肝细胞mRNA降低，影响2C11转录Abdel-Razzak,1993LIL-62C11,3A培养大鼠和人肝细胞利福平诱导受阻，Chen et al,1995,IFNa
32、/B1A,3A2,1A,2B1,人体内研究和大鼠肝细胞茶碱、红霉素等药物代谢减低，3A2,1A1,2B1,3A蛋白下降Craig et al,1990IFN-r3A2,3A23培养大鼠肝细胞3A2,3A23蛋白和mRNA下降，PB诱导受阻Tapner et al 1996药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 2.2.CYP450CYP450与与甲状腺疾病甲状腺疾病 甲状腺功能低下甲状腺功能低下CYP450CYP450和和CYP450CYP450还原酶水平降低还原酶水平降低 甲状腺素对甲状腺素对CYP4503ACYP4503A是负调控是负调控,对对1A21A2是正调控是正调
33、控 影响药物代谢影响药物代谢 3.3.CYP450CYP450与垂体疾病和激素治疗与垂体疾病和激素治疗 生长激素（生长激素（GHGH）和）和T3T3下调大鼠下调大鼠3A23A2的表达的表达 GHGH上调人上调人3A43A4的表达的表达药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450紊乱紊乱代谢改变代谢改变机理机理甲亢甲亢刺激安替比林代谢刺激安替比林代谢刺激雌刺激雌2OH1A(2C9/3A4)活性增强活性增强1A和和3A甲低甲低可的松可的松6B-OH减弱减弱安替比林代谢代谢障碍安替比林代谢代谢障碍可的松可的松6B-OH增强增强3A活性降低活性降低1A(2C9/3A4)活性减弱活性减弱3
34、A活性增强活性增强生长激素不足生长激素不足茶碱清除减弱茶碱清除减弱1A/3A活性减弱，活性减弱，1A,2B,3A活性增强活性增强生长激素替代疗法生长激素替代疗法的纠正作用的纠正作用咖啡因和异戊巴比妥代谢增咖啡因和异戊巴比妥代谢增强，安替比林代谢减弱强，安替比林代谢减弱1A(2C9/3A4)活性增强活性增强药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 致癌物致癌物（苯并芘，亚硝胺，（苯并芘，亚硝胺，AFB1，内源物），内源物）P450s细胞生长分化细胞生长分化 肿瘤肿瘤 抗肿瘤药抗肿瘤药（代谢）（代谢）信息传递，信息传递，AA,PG GST P450与分化正相关与分化正相关 （标志
35、物抗药性）标志物抗药性）肿瘤细胞肿瘤细胞P450低表达低表达基因多态性和易感性基因多态性和易感性4.CYP4504.CYP450与肿瘤与肿瘤药物代谢药物代谢I I相酶相酶CYP450CYP450（六）（六）Cytochrome P450Cytochrome P450的应用的应用1.1.医药：医药：(1)(1)新药研究：新药研究：药物代谢药物代谢生物转化生物转化毒性毒性新药开发新药开发PK多态性多态性致突变性不良反应致突变性不良反应结构结构/活性关系活性关系HTSCYP450s高表达高表达(Friedberg et al,1999)药物代谢药物代谢I I相酶相酶CYP450CYP450(2)(2
36、)肿瘤的基因治疗肿瘤的基因治疗原理：原理：利用肿瘤细胞中无或低内源性生物转化利用肿瘤细胞中无或低内源性生物转化能力的特点，通过反转录病毒能力的特点，通过反转录病毒-CYP450-CYP450的侵的侵染，直接导入编码前药活化酶的染，直接导入编码前药活化酶的“化学致敏化学致敏”或自杀基因，使肿瘤靶细胞对无活性前药敏或自杀基因，使肿瘤靶细胞对无活性前药敏感，减低宿主细胞的毒性，增强药物作用。感，减低宿主细胞的毒性，增强药物作用。药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450 CPA CPA(Waxman et al,1999)宿主细胞宿主细胞肿瘤肿瘤肿瘤肿瘤宿主细胞宿主细胞药物毒性药物毒
37、性抗肿瘤抗肿瘤降低药物毒性降低药物毒性增强抗肿瘤增强抗肿瘤传统化疗传统化疗P450P450基因治疗基因治疗肝肝P450肝肝P450前药活化基因药物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450P450P450酶系代谢的抗癌药物酶系代谢的抗癌药物需要需要P450P450代谢活化代谢活化 非必需非必需P450P450代谢活化代谢活化 P450P450代谢不加强，但代谢不加强，但 可但活性可能加强，可但活性可能加强，使药物失活使药物失活环磷酰胺环磷酰胺 硫硫-TEPA-TEPA 替尼泊苷替尼泊苷异环磷酰胺异环磷酰胺 阿枚素阿枚素 红豆杉醇红豆杉醇甲苄肼甲苄肼 伊托泊苷伊托泊苷 长春新碱长春新
38、碱氮烯咪胺氮烯咪胺 三苯氧胺三苯氧胺 氯己基亚硝基脲氯己基亚硝基脲药物代谢药物代谢I I相酶相酶CYP450CYP450(3)农业与环境农业与环境A.害虫治理害虫治理P450抑制剂杀虫剂的增强剂抑制剂杀虫剂的增强剂（花椒毒素，氧吡磷，补骨酯素，（花椒毒素，氧吡磷，补骨酯素，PBO,增效增效300923倍倍）P450（6D1)杀虫剂杀虫剂抗药性抗药性 (除虫菊酯）除虫菊酯）代谢解毒代谢解毒P450基因转入天敌昆虫，提高对天敌昆虫对农药的抗性。基因转入天敌昆虫，提高对天敌昆虫对农药的抗性。B.转基因植物转基因植物 改良品种，提高植物抗性改良品种，提高植物抗性(病、虫、除草剂）。病、虫、除草剂）。药
39、物代谢药物代谢 I I 相酶相酶CYP450CYP450植物中生氰糖苷植物中生氰糖苷具有防御害虫和草食者，具有防御害虫和草食者，CYP71E1介入其生物合成。介入其生物合成。将将CYP71E1导入非生生氰糖苷可导入非生生氰糖苷可加强其他植物抗性。加强其他植物抗性。大鼠大鼠CYP1A1 转基因烟草转基因烟草人人CYP1A1转基因马铃薯转基因马铃薯加快除草剂代谢加快除草剂代谢大豆大豆CYP1A10转基因烟草转基因烟草改变花卉颜色（改变花卉颜色（P450具有类黄酮羟基化作用，花色兰化），具有类黄酮羟基化作用，花色兰化），叶片的形态设计（宽窄长短）叶片的形态设计（宽窄长短）C.C.生物除污生物除污1.
40、1.预测污染程度：测定鱼肝预测污染程度：测定鱼肝（加单氧酶）（加单氧酶）和摇蚊和摇蚊（EROD)EROD)代谢毒物和致癌物代谢毒物和致癌物2.2.天然天然P450camP450cam（假单孢菌）（假单孢菌）的生物净化（除草剂，化学毒物）的生物净化（除草剂，化学毒物）二二.药物代谢药物代谢 II II 相酶相酶谷胱甘肽巯基转移酶谷胱甘肽巯基转移酶（glutathione S-transferase GSTglutathione S-transferase GST）1.分布分布肝脏、肺、胎盘、肾脏、肠道、红细胞、淋巴细胞、卵巢、肝脏、肺、胎盘、肾脏、肠道、红细胞、淋巴细胞、卵巢、睾丸等睾丸等2.类
41、型类型6种同工酶，种同工酶，GST1-6,，每个家每个家族族中中70%70%氨基酸同源。氨基酸同源。3.组成组成纯二聚体或杂二聚体，亚单位分子量纯二聚体或杂二聚体，亚单位分子量23000-28000。药物代谢药物代谢 II II 相酶相酶GSTGST4.特性特性存在于胞质内，具有多型性，可被诱导存在于胞质内，具有多型性，可被诱导,遗传多态性遗传多态性（GST1缺陷缺陷-肝病和肿瘤）。肝病和肿瘤）。5.催化反应催化反应 GST X+GSH X-SH 药物代谢药物代谢 II II 相酶相酶GSTGST6.生理意义生理意义 药物代谢：与各种外源物和内源物结合药物代谢：与各种外源物和内源物结合 肝损伤
42、：肝损伤：GST2释放，比释放，比ALT敏感敏感 肿瘤早期诊断：肿瘤早期诊断：GST3(),),消化系统肿瘤的血清学诊断。消化系统肿瘤的血清学诊断。抗肿瘤药耐药性抗肿瘤药耐药性 7.调控调控GST基因增强子基因增强子外源性化合物反应元件外源性化合物反应元件(PAH)抗氧化剂反应元件（抗氧化剂反应元件（OH,ROS）糖皮质激素反应元件（糖皮质激素反应元件（DEX）巴比妥类反应元件（巴比妥类反应元件（PB）思考题思考题1.CYP4501.CYP450的组成，特性及功能的组成，特性及功能2.CYP4502.CYP450的诱导和抑制的诱导和抑制3.CYP4503.CYP450与新药研究与新药研究学业顺利事业有成
