Cytochrom P450, E cytochrome P450, ein Cytochrom, dessen reduzierter Komplex mit Kohlenmonoxid ein Absorptionsmaximum bei 450 nm besitzt. Die C. P450 fungieren als terminale Oxidasen in cytochrom-P450-abhängigen Monooxygenase-Systemen. Das System enthält Cytochrom-P450-Reduktase (ein Flavoprotein), Cytochrom-P450-Phospholipid und möglicherweise Nicht-Hämeisen. Es ist ungewiss, ob das Phospholipid direkt am Elektronentransfer beteiligt ist oder ob es nur eine strukturelle Rolle spielt. In einigen Systemen können Elektronen auch vom Cytochrom b5 übertragen werden. Die Quelle der Reduktionskraft ist das NADPH (Abb.). Eukaryontische C. P450 liegen membrangebunden innerhalb des endoplasmatischen Reticulums oder in der inneren Mitochondrienmembran vor.

Die Leber enthält eine Superfamilie an C. P450 mit überlappenden Substratspezifitäten, die für die oxidative Umwandlung von verschiedenen endogenen Metaboliten (z. B. bei der Gallensäurebiosynthese oder C. P450 2E1 = CYP 2E1, früher mikrosomales Ethanol oxidierendes System, MEOS im Alkoholstoffwechsel) und von Xenobiotika in polarere Verbindungen verantwortlich sind (Tab.). Polare Verbindungen werden leichter ausgeschieden als unpolare, und zwar entweder allein oder konjugiert mit Sulfat oder Glucuronat. Die C. P450 sind auch am Fettsäurestoffwechsel, an der Prostaglandinbiosynthese, der 1,25-Dihydroxyvitamin-D3-Biosynthese und vielen anderen endogenen Prozessen beteiligt.

Die Oxidation einiger Xenobiotika mit Hilfe von C. P450 kann diese in Verbindungen mit größerer Toxizität oder Carcinogenität überführen (Giftung).


Cytochrom P450: Cytochrom P450

Cytochrom P450: Tab. Reaktionen, die durch Cytochrom P450 katalysiert werden.

Reaktionstyp

Beispielverbindungen

Dehalogenierung

DDT, Triiodothyronin

N-Desalkylierung

Ephedrin, Morphin

O-Desalkylierung

Griseofulvin, Codein

S-Desalkylierung

6-Methylmercaptopurin, Dimethylsulfid

Desaminierung

Amphetamin, Ephedrin

Epoxidierung

Benzpyren, Aflatoxine

Hydroxylierung aliphatischer Verbindunen

Pentobarbital, Antipyrin, Tolbutamid, Imipramin 

Hydroxylierung aromatischer Verbindungen

Salicylsäure, Phenobarbital, synthetische und natürliche Östrogene, Diphenyl

N-Oxidation

Nicotinamid, Trimethylamin

Phosphothionatoxidation

Parathion

Sulfoxidation

Chlorpromazin