Aktivita cytochromů P450 1A1, 1A2 a 3A4 exprimovaných v eukaryotních a prokaryotních systémech

Abstract

Cytochromy P450 (CYP) tvoří superrodinu hemových proteinů, jenž je široce rozšířená v přírodě. Jsou důležité pro metabolismus širokého spektra substrátů a katalyzují řadu chemických reakcí. Hrají centrální roli v metabolismu chemoterapeutik (léčiv). Mají také schopnost aktivovat některé protinádorové činidla. Ellipticin, alkaloid nalezený v rostlinách čeledi Apocynaceae, je příkladem takového substrátu cytochromů P450. V práci byla testována efektivita lidských rekombinantních cytochromů P450 exprimovaných v eukaryotickém a prokaryotickém expresním systému, jmenovitě v SupersomechTM , což jsou mikrosomy izolované z hmyzích buněk transfekovaných baculovirem nesoucím cDNA lidských CYP1A1, 1A2 a 3A4 s NADPH:cytochrom P450 reduktasou nebo v Bactosomech, které jsou membránovou frakcí buněk E. coli transfekovaných cDNA stejných lidských cytochromů a NADPH:cytochrome P450 reduktasou, pro oxidaci jejich markerových substrátů a ellipticinu. Cytochrom b5, fakultativní složka systému oxidas se smíšenou funkcí, která metabolizuje xenobiotika, byl také exprimován v některých systémech. Výsledky získané v diplomové práci demonstrují, že lidské CYP1A1, 1A2 nebo 3A4 exprimované v prokaryotickém nebo eukaryotickém systému oxidují své markerové substráty (EROD pro CYP1A1/2, MROD pro CYP1A2 a 6β-hydroxylaci testosteronu pro...

Cytochromes P450 (CYP) are a superfamily of heme proteins distributed widely throughout nature, involved in metabolism of a broad variety of substrates and catalyzing a variety of interesting chemical reactions. They play a central role in metabolism of chemotherapeutic agents. Several prodrug antitumor agents have been found as CYP substrates. Ellipticine, an alkaloid found in Apocynaceae plants, is an example of such type of pro-drug. Here, we investigate the efficiencies of human recombinant CYPs expressed in eukaryotic and prokaryotic expression systems, namely in SupersomesTM , microsomes isolated from insect cells transfected with baculovirus construct containing cDNA of human CYP1A1, 1A2 and 3A4 with NADPH:CYP reductase or in Bactosomes, the membrane fraction of E. coli transfected with cDNA of the same human CYP enzymes and NADPH:CYP reductase to oxidize their marker substrates and ellipticine. Cytochrome b5, an aditional component of the mixed function oxidase system, which metabolize xenobiotics was also expressed in some of the systems. The results found in this work demonstrate that human CYP1A1, 1A2 or 3A4 expressed in both eukaryotic and procaryotic systems oxidize their marker substrates (EROD for CYP1A1/2, MROD for CYP1A2 and testosterone 6β-hydroxylation for CYP3A4). They also oxidize...