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| P450酵素をコードする[[Gene/ja|遺伝子]]および酵素自体は、[[protein superfamily/ja|スーパーファミリー]]を表す[[gene nomenclature/ja#Symbol and name|ルート記号]]'''CYP'''の後に、[[gene family/ja|遺伝子ファミリー]]を表す数字、サブファミリーを表す大文字、個々の遺伝子を表す別の数字が続く。遺伝子に言及する際には''[[:en:Italic type|イタリック体]]''で表記するのが慣例である。例えば、''CYP2E1'' は[[paracetamol/ja|パラセタモール]]（アセトアミノフェン）の代謝に関与する酵素の一つである[[CYP2E1/ja|CYP2E1]]をコードする遺伝子である。''CYP''命名法は公式の命名規則であるが、'''CYP450'''または'''CYP<sub>450</sub>'''が同義語として用いられることもある。これらの名称は、命名規則に従って（ファミリー番号450のP450を示すため）決して使用すべきではない。しかし、P450の遺伝子名や酵素名の中には、歴史的な名称（例えば、CYP102A1のP450<sub>BM3</sub>）や、触媒活性や基質として使用される化合物の名称を示す機能名で呼ばれるものもある。例えば、[[CYP5A1/ja|CYP5A1]]、[[thromboxane/ja|トロンボキサン]]A<sub>2</sub>合成, [[Thromboxane-A synthase/ja|TBXAS1]]（'''T'''hrom'''B'''o'''X'''ane '''A'''<sub>2</sub> '''S'''ynthase '''1'''）、[[CYP51A1/ja|CYP51A1]], ラノステロール14-α-デメチラーゼ、基質（'''L'''anosterol）と活性（'''D'''e'''M'''ethylation）により、非公式にLDMと略されることもある。 | | P450酵素をコードする[[Gene/ja|遺伝子]]および酵素自体は、[[protein superfamily/ja|スーパーファミリー]]を表す[[gene nomenclature/ja#Symbol and name|ルート記号]]'''CYP'''の後に、[[gene family/ja|遺伝子ファミリー]]を表す数字、サブファミリーを表す大文字、個々の遺伝子を表す別の数字が続く。遺伝子に言及する際には''[[:en:Italic type|イタリック体]]''で表記するのが慣例である。例えば、''CYP2E1'' は[[paracetamol/ja|パラセタモール]]（アセトアミノフェン）の代謝に関与する酵素の一つである[[CYP2E1/ja|CYP2E1]]をコードする遺伝子である。''CYP''命名法は公式の命名規則であるが、'''CYP450'''または'''CYP<sub>450</sub>'''が同義語として用いられることもある。これらの名称は、命名規則に従って（ファミリー番号450のP450を示すため）決して使用すべきではない。しかし、P450の遺伝子名や酵素名の中には、歴史的な名称（例えば、CYP102A1のP450<sub>BM3</sub>）や、触媒活性や基質として使用される化合物の名称を示す機能名で呼ばれるものもある。例えば、[[CYP5A1/ja|CYP5A1]]、[[thromboxane/ja|トロンボキサン]]A<sub>2</sub>合成, [[Thromboxane-A synthase/ja|TBXAS1]]（'''T'''hrom'''B'''o'''X'''ane '''A'''<sub>2</sub> '''S'''ynthase '''1'''）、[[CYP51A1/ja|CYP51A1]], ラノステロール14-α-デメチラーゼ、基質（'''L'''anosterol）と活性（'''D'''e'''M'''ethylation）により、非公式にLDMと略されることもある。 |
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| | 現在の命名法ガイドラインでは、新しいCYPファミリーのメンバーは少なくとも40%の[[amino acid/ja|アミノ酸]]同一性を共有し、サブファミリーのメンバーは少なくとも55%のアミノ酸同一性を共有することが推奨されている。 |
| 現在の命名法ガイドラインでは、新しいCYPファミリーのメンバーは少なくとも40%の[[amino acid/ja|アミノ酸]]同一性を共有し、サブファミリーのメンバーは少なくとも55%のアミノ酸同一性を共有することが推奨されている。命名法委員会は、基本遺伝子名（[http://drnelson.uthsc.edu/CytochromeP450.html Cytochrome P450 Homepage] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100627184446/http://drnelson.uthsc.edu/CytochromeP450.html |date=2010-06-27 }}）と[[allele/ja|対立遺伝子]]名（[https://www.pharmvar.org// CYP Allele Nomenclature Committee])の両方を割り当て、追跡している。 | | 命名法委員会は、基本遺伝子名（[http://drnelson.uthsc.edu/CytochromeP450.html Cytochrome P450 Homepage] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20100627184446/http://drnelson.uthsc.edu/CytochromeP450.html |date=2010-06-27 }}）と[[allele/ja|対立遺伝子]]名（[https://www.pharmvar.org// CYP Allele Nomenclature Committee]）の両方を割り当て、追跡している。 |
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| == 分類 == | | == 分類 == |
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| アブラナ科の野菜はCYP1A1を誘導し、CYP1B1のアップレギュレーションを助ける。これらの野菜はベリー類とともに、体内でのエストロゲンの処理にも影響を与える。ベリー類はCYP1A1の活性を低下させると考えられているが、アブラナ科の野菜はCYP1B1酵素よりもCYP1A酵素の活性を高める可能性がある。 | | アブラナ科の野菜はCYP1A1を誘導し、CYP1B1のアップレギュレーションを助ける。これらの野菜はベリー類とともに、体内でのエストロゲンの処理にも影響を与える。ベリー類はCYP1A1の活性を低下させると考えられているが、アブラナ科の野菜はCYP1B1酵素よりもCYP1A酵素の活性を高める可能性がある。 |
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| | 多くの食品に含まれる[[Resveratrol/ja|レスベラトロール]]、[[ellagic/ja|エラグ酸]]、[[quercetin/ja|ケルセチン]]は、CYP1A2活性に影響を及ぼす。 |
| [[Resveratrol]], [[ellagic]] acid [[quercetin]], found in many foods, affect CYP1A2 activity. | |
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| | ====他の物質との相互作用==== |
| ====Interaction of other substances==== | | 天然に存在する化合物もP450活性を誘導または阻害する可能性がある。例えば、[[bergamottin/ja|ベルガモッティン]]、[[dihydroxybergamottin/ja|ジヒドロキシベルガモッティン]]、[[paradicin-A/ja|パラダイシン-A]]など、[[grapefruit juice/ja|グレープフルーツジュース]]や他のいくつかの果汁に含まれる[[Bioactive compound/ja|生理活性化合物]]は、CYP3A4を介した[[Grapefruit–drug interactions/ja|特定の医薬品]]の代謝を阻害し、[[bioavailability/ja|バイオアベイラビリティ]]の上昇につながり、その結果、[[overdosing/ja|過剰投与]]の可能性が高いことがわかっている。このようなリスクがあるため、薬物を服用している間はグレープフルーツジュースや生のグレープフルーツを完全に避けることが通常勧められる。 |
| Naturally occurring compounds may also induce or inhibit P450 activity. For example, [[Bioactive compound|bioactive]] compounds found in [[grapefruit juice]] and some other fruit juices, including [[bergamottin]], [[dihydroxybergamottin]], and [[paradicin-A]], have been found to inhibit CYP3A4-mediated metabolism of [[Grapefruit–drug interactions|certain medications]], leading to increased [[bioavailability]] and, thus, the strong possibility of [[overdosing]]. Because of this risk, avoiding grapefruit juice and fresh grapefruits entirely while on drugs is usually advised.
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| | 他の例もある： |
| Other examples:
| | * [[Saint-John's wort/ja|セイヨウオトギリソウ]]は[[CYP3A4/ja|CYP3A4]]を[[Regulation of gene expression/ja|誘導]]する一般的な[[herbal remedy/ja|ハーブ療法]]である。また、[[CYP1A1/ja|CYP1A1]], [[CYP1B1/ja|CYP1B1]]を阻害する。 |
| * [[Saint-John's wort]], a common [[herbal remedy]] [[Regulation of gene expression|induces]] [[CYP3A4]], but also inhibits [[CYP1A1]], [[CYP1B1]]. | | * [[Tobacco smoking/ja|タバコ喫煙]]は[[CYP1A2/ja|CYP1A2]]を誘導する（CYP1A2基質の例は[[clozapine/ja|クロザピン]]、[[olanzapine/ja|オランザピン]]、[[fluvoxamine/ja|フルボキサミン]]）。 |
| * [[Tobacco smoking]] induces [[CYP1A2]] (example CYP1A2 substrates are [[clozapine]], [[olanzapine]], and [[fluvoxamine]]) | | * 比較的高濃度では、[[carambola/ja|スターフルーツ]]ジュースも[[CYP2A6/ja|CYP2A6]]や他のP450を阻害することが示されている。[[Watercress/ja|クレソン]]はシトクロームP450[[CYP2E1/ja|CYP2E1]]の阻害剤としても知られており、特定の医薬品（例えば[[chlorzoxazone/ja|クロルゾキサゾン]]）を服用している人の薬物代謝を変化させる可能性がある。 |
| * At relatively high concentrations, [[carambola|starfruit]] juice has also been shown to inhibit [[CYP2A6]] and other P450s. [[Watercress]] is also a known inhibitor of the cytochrome P450 [[CYP2E1]], which may result in altered drug metabolism for individuals on certain medications (e.g., [[chlorzoxazone]]). | | * [[Tributyltin/ja|トリブチルスズ]]はシトクロームP450の機能を阻害し、軟体動物の男性化をもたらすことが判明している。 |
| * [[Tributyltin]] has been found to inhibit the function of cytochrome P450, leading to masculinization of mollusks. | | * 2つの注目すべきアルカロイド[[berberine/ja|ベルベリン]]と[[hydrastine/ja|ヒドラスチン]]を含む[[Goldenseal/ja|金ニンジン]]は、P450マーカー酵素活性（CYP2C9、CYP2D6、CYP3A4が関与）を変化させることが示されている。 |
| * [[Goldenseal]], with its two notable alkaloids [[berberine]] and [[hydrastine]], has been shown to alter P450-marker enzymatic activities (involving CYP2C9, CYP2D6, and CYP3A4). | |
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| | ===その他のP450特有の機能=== |
| ===Other specific P450 functions=== | |
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| | ====ステロイドホルモン==== |
| ====Steroid hormones==== | | [[File:Steroidogenesis.svg|thumb|400px|[[Steroidogenesis/ja|ステロイド生成]]、シトクロームP450酵素が行う酵素活性の多くを示す。HSD：ヒドロキシステロイド脱水素酵素。]] |
| [[File:Steroidogenesis.svg|thumb|400px|[[Steroidogenesis]], showing many of the enzyme activities that are performed by cytochrome P450 enzymes. HSD: Hydroxysteroid dehydrogenase.]] | | シトクロムP450酵素のサブセットは、[[adrenal gland/ja|副腎]]、[[gonad/ja|生殖腺]]、および末梢組織による[[steroid hormone/ja|ステロイドホルモン]]の合成（[[steroidogenesis/ja|ステロイド生成]]）において重要な役割を果たしている： |
| A subset of cytochrome P450 enzymes play important roles in the synthesis of [[steroid hormone]]s ([[steroidogenesis]]) by the [[adrenal gland|adrenal]]s, [[gonad]]s, and peripheral tissue:
| | * 副腎[[mitochondrion/ja|ミトコンドリア]]の[[CYP11A1/ja|CYP11A1]]（P450sccまたはP450c11a1としても知られる）は、「以前は20,22-デスモラーゼとして知られていた活性」（ステロイド20α-ヒドロキシラーゼ、ステロイド22-ヒドロキシラーゼ、コレステロール[[Side chain/ja|側鎖]]切断）に影響を及ぼす。 |
| * [[CYP11A1]] (also known as P450scc or P450c11a1) in adrenal [[mitochondrion|mitochondria]] affects "the activity formerly known as 20,22-desmolase" (steroid 20α-hydroxylase, steroid 22-hydroxylase, cholesterol [[Side chain|side-chain]] scission). | | * [[adrenal cortex/ja|副腎皮質]]の[[inner mitochondrial membrane/ja|ミトコンドリア内膜]]に存在する[[CYP11B1/ja|CYP11B1]]（P450c11βタンパク質をコードする）は、ステロイド11β-ヒドロキシラーゼ、ステロイド[[18-hydroxylase/ja|18-ヒドロキシラーゼ]]、ステロイド18-メチルオキシダーゼ活性を持つ。 |
| * [[CYP11B1]] (encoding the protein P450c11β) found in the [[inner mitochondrial membrane]] of [[adrenal cortex]] has steroid 11β-hydroxylase, steroid [[18-hydroxylase]], and steroid 18-methyloxidase activities. | | * 副腎[[zona glomerulosa/ja|糸球体座]]のミトコンドリアのみに存在する[[CYP11B2/ja|CYP11B2]]（P450c11ASタンパク質をコードする）は、ステロイド11β-ヒドロキシラーゼ活性、ステロイド18-ヒドロキシラーゼ活性、ステロイド18-メチルオキシダーゼ活性を持つ。 |
| * [[CYP11B2]] (encoding the protein P450c11AS), found only in the mitochondria of the adrenal [[zona glomerulosa]], has steroid 11β-hydroxylase, steroid 18-hydroxylase, and steroid 18-methyloxidase activities. | | * 副腎皮質の小胞体にある[[CYP17A1/ja|CYP17A1]]は、ステロイド17α-ヒドロキシラーゼ活性と17,20-リアーゼ活性を持つ。 |
| * [[CYP17A1]], in endoplasmic reticulum of adrenal cortex has steroid 17α-hydroxylase and 17,20-lyase activities. | | * 副腎皮質の[[CYP21A2/ja|CYP21A2]]（P450c21）は[[21-hydroxylase/ja|21-ヒドロキシラーゼ]]活性を持つ。 |
| * [[CYP21A2]] (P450c21) in adrenal cortex conducts [[21-hydroxylase]] activity. | | * [[gonads/ja|生殖腺]]、[[brain/ja|脳]]、[[adipose tissue/ja|脂肪組織]]などの[[endoplasmic reticulum/ja|小胞体]]に存在する[[CYP19A/ja|CYP19A]]（P450arom、[[aromatase/ja|アロマターゼ]]）は、[[androgens/ja|アンドロゲン]]から[[estrogens/ja|エストロゲン]]への[[aromatization/ja|芳香族化]]を触媒する。 |
| * [[CYP19A]] (P450arom, [[aromatase]]) in [[endoplasmic reticulum]] of [[gonads]], [[brain]], [[adipose tissue]], and elsewhere catalyzes [[aromatization]] of [[androgens]] to [[estrogens]]. | |
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| | ====多価不飽和脂肪酸とエイコサノイド==== |
| ====Polyunsaturated fatty acids and eicosanoids==== | | ある種のチトクロームP450酵素は、[[polyunsaturated fatty acid/ja|多価不飽和脂肪酸]]（PUFA）を生物学的に活性な細胞間[[cell signaling/ja|細胞シグナル伝達]]分子（[[eicosanoid/ja|エイコサノイド]]）に代謝すること、および/またはPUFAの生物学的に活性な代謝産物を活性の低いまたは不活性な産物に代謝することに重要である。 これらのCYPは[[cytochrome P450 omega hydroxylase/ja|シトクロムP450オメガヒドロキシラーゼ]]および/または[[epoxygenase/ja|エポキシゲナーゼ]]酵素活性を有する。 |
| Certain cytochrome P450 enzymes are critical in metabolizing [[polyunsaturated fatty acid]]s (PUFAs) to biologically active, intercellular [[cell signaling]] molecules ([[eicosanoid]]s) and/or metabolize biologically active metabolites of the PUFA to less active or inactive products. These CYPs possess [[cytochrome P450 omega hydroxylase]] and/or [[epoxygenase]] enzyme activity.
| | * [[CYP1A1/ja|CYP1A1]]、[[CYP1A2/ja|CYP1A2]]、[[CYP2E1/ja|CYP2E1]]は内因性PUFAをシグナル伝達分子に代謝する：これらは[[arachidonic acid/ja|アラキドン酸]]（すなわちAA）を19-ヒドロキシエイコサテトラエン酸（すなわち19-HETE）に代謝する。19-HETE；[[20-Hydroxyeicosatetraenoic acid/ja|20-ヒドロキシエイコサテトラエン酸]]を参照）；[[eicosapentaenoic acid/ja|エイコサペンタエン酸]]（すなわち。EPA）から[[epoxyeicosatetraenoic acid/ja|エポキシエイコサテトラエン酸]]（すなわちEEQ）へ、そして[[docosahexaenoic acid/ja|ドコサヘキサエン酸]]（すなわちDHA）から[[epoxydocosapentaenoic acid/ja|エポキシドコサペンタエン酸]]（すなわちEDP）へと変化する。 |
| * [[CYP1A1]], [[CYP1A2]], and [[CYP2E1]] metabolize endogenous PUFAs to signaling molecules: they metabolize [[arachidonic acid]] (i.e. AA) to 19-hydroxyeicosatetraenoic acid (i.e. 19-HETE; see [[20-Hydroxyeicosatetraenoic acid|20-hydroxyeicosatetraenoic acid]]); [[eicosapentaenoic acid]] (i.e. EPA) to [[epoxyeicosatetraenoic acid]]s (i.e. EEQs); and [[docosahexaenoic acid]] (i.e. DHA) to [[epoxydocosapentaenoic acid]]s (i.e. EDPs). | | * [[CYP2C8/ja|CYP2C8]]、[[CYP2C9/ja|CYP2C9]]、[[CYP2C18/ja|CYP2C18]]、[[CYP2C19/ja|CYP2C19]]、および[[CYP2J2/ja|CYP2J2]]は、内因性PUFAをシグナル伝達分子に代謝する：これらの分子は、AAを[[epoxyeicosatetraenoic acid/ja|ポキシエイコサテトラエン酸]]（すなわちEETs）に、EPAをEEQsに、DHAをEDPsに代謝する。 |
| * [[CYP2C8]], [[CYP2C9]], [[CYP2C18]], [[CYP2C19]], and [[CYP2J2]] metabolize endogenous PUFAs to signaling molecules: they metabolize AA to [[epoxyeicosatetraenoic acid]]s (i.e. EETs); EPA to EEQs; and DHA to EDPs. | | * [[CYP2S1/ja|CYP2S1]]はPUFAをシグナル伝達分子に代謝する：AAをEETに、EPAをEEQに代謝する。 |
| * [[CYP2S1]] metabolizes PUFA to signaling molecules: it metabolizes AA to EETs and EPA to EEQs. | | * [[CYP3A4/ja|CYP3A4]]はAAをEETシグナル伝達分子に代謝する。 |
| * [[CYP3A4]] metabolizes AA to EET signaling molecules. | | * [[CYP4A11/ja|CYP4A11]]は、内因性PUFAをシグナル伝達分子に代謝する：AAを20-HETEとEETsに代謝し、DHAを22-ヒドロキシ-DHA（すなわち12-HDHA）にヒドロキシル化する。 |
| * [[CYP4A11]] metabolizes endogenous PUFAs to signaling molecules: it metabolizes AA to 20-HETE and EETs; it also hydroxylates DHA to 22-hydroxy-DHA (i.e. 12-HDHA). | | * [[CYP4F2/ja|CYP4F2]]、CYP4F3A、CYP4F3B（後の2つのCYPについては[[CYP4F3/ja|CYP4F3]]を参照）は、PUFAをシグナル伝達分子に代謝する。また、EPAを19-ヒドロキシエイコサペンタエン酸（19-HEPE）と20-ヒドロキシエイコサペンタエン酸（20-HEPE）に代謝し、DHAを22-HDAに代謝する。 また、シグナル伝達分子の活性を不活性化または低下させる： [[leukotriene B4/ja|ロイコトリエンB4]]（LTB4）を20-ヒドロキシLTB4に、[[5-hydroxyeicosatetraenoic acid/ja|5-ヒドロキシエイコサテトラエン酸]]（5-HETE）を5,20-ジHETEに、[[5-oxo-eicosatetraenoic acid/ja|5-オキソエイコサテトラエン酸]]（5-オキソ-ETE）を5-オキソに代謝する、 20-ヒドロキシ-ETE、[[12-hydroxyeicosatetraenoic acid/ja|12-ヒドロキシエイコサテトラエン酸]]（12-HETE）→12,20-ジHETE、EETs→20-ヒドロキシ-EETs、[[lipoxin/ja|リポキシン]]類→20-ヒドロキシ生成物である。 |
| * [[CYP4F2]], CYP4F3A, and CYP4F3B (see [[CYP4F3]] for latter two CYPs) metabolize PUFAs to signaling molecules: they metabolizes AA to 20-HETE. They also metabolize EPA to 19-hydroxyeicosapentaenoic acid (19-HEPE) and 20-hydroxyeicosapentaenoic acid (20-HEPE) as well as metabolize DHA to 22-HDA. They also inactivate or reduce the activity of signaling molecules: they metabolize [[leukotriene B4]] (LTB4) to 20-hydroxy-LTB4, [[5-hydroxyeicosatetraenoic acid]] (5-HETE) to 5,20-diHETE, [[5-oxo-eicosatetraenoic acid]] (5-oxo-ETE) to 5-oxo,20-hydroxy-ETE, [[12-hydroxyeicosatetraenoic acid]] (12-HETE) to 12,20-diHETE, EETs to 20-hydroxy-EETs, and [[lipoxin]]s to 20-hydroxy products. | | * [[CYP4F8/ja|CYP4F8]]と[[CYP4F12/ja|CYP4F12]]はPUFAをシグナル伝達分子に代謝する：EPAをEEQに、DHAをEDPに代謝する。これらはまた、AAを18-ヒドロキシエイコサテトラエン酸（18-HETE）と19-HETEに代謝する。 |
| * [[CYP4F8]] and [[CYP4F12]] metabolize PUFAs to signaling molecules: they metabolizes EPA to EEQs and DHA to EDPs. They also metabolize AA to 18-hydroxyeicosatetraenoic acid (18-HETE) and 19-HETE. | | * LTB4は20-ヒドロキシ-LTB4に、（5-HETE）は5,20-ジHETEに、（5-オキソ-ETE）は5-オキソ,20-ヒドロキシ-ETEに、（12-HETE）は12,20-ジHETEに、EETsは20-ヒドロキシ-EETsに、[[lipoxin/ja|リポキシン]]類は20-ヒドロキシ生成物に代謝される。 |
| * [[CYP4F11]] inactivates or reduces the activity of signaling molecules: it metabolizes LTB4 to 20-hydroxy-LTB4, (5-HETE) to 5,20-diHETE, (5-oxo-ETE) to 5-oxo,20-hydroxy-ETE, (12-HETE) to 12,20-diHETE, EETs to 20-hydroxy-EETs, and [[lipoxin]]s to 20-hydroxy products. | | * [[CYP4F22/ja|CYP4F22]]は、非常に長い「[[very long chain fatty acids/ja|超長鎖脂肪酸]]」、すなわち炭素数28以上の脂肪酸をω-水酸化する。これらの特殊な脂肪酸のω-ヒドロキシル化は、皮膚の水分バリア機能を作り、維持するために重要である。CYP4F22の常染色体劣性不活性化突然変異は、ヒトの[[Congenital ichthyosiform erythrodema/ja|先天性魚鱗癬様紅斑]]の[[Lamellar ichthyosis/ja|ラメラ魚鱗癬]]亜型と関連している。 |
| * [[CYP4F22]] ω-hydroxylates extremely long "[[very long chain fatty acids]]", i.e. fatty acids that are 28 or more carbons long. The ω-hydroxylation of these special fatty acids is critical to creating and maintaining the skin's water barrier function; autosomal recessive inactivating mutations of CYP4F22 are associated with the [[Lamellar ichthyosis]] subtype of [[Congenital ichthyosiform erythrodema]] in humans. | |
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| | ===ヒトのCYPファミリー=== |
| ===CYP families in humans=== | | ヒトには57の遺伝子と59以上の[[pseudogene/ja|偽遺伝子]]があり、18のシトクロームP450遺伝子ファミリーと43のサブファミリーに分かれている。これは遺伝子とそれらがコードするタンパク質の要約である。詳しい情報はシトクロームP450命名法委員会のホームページを参照のこと。 |
| Humans have 57 genes and more than 59 [[pseudogene]]s divided among 18 families of cytochrome P450 genes and 43 subfamilies. This is a summary of the genes and of the proteins they encode. See the homepage of the cytochrome P450 Nomenclature Committee for detailed information.
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| {| class="wikitable" | | {| class="wikitable" |
| | '''Family''' || '''Function''' || '''Members''' || '''Genes''' || '''Pseudogenes''' | | | '''ファミリー''' || '''機能''' || '''メンバー''' || '''遺伝子''' || '''偽遺伝子''' |
| |- | | |- |
| | '''CYP1''' || drug and steroid (especially [[estrogen]]) metabolism, [[benzo(a)pyrene|benzo[''a'']pyrene]] toxification (forming [[(+)-Benzo(a)pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide|(+)-benzo[''a'']pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide]]) || 3 subfamilies, 3 genes, 1 [[pseudogene]] || [[CYP1A1]], [[CYP1A2]], [[CYP1B1]] || [[CYP1D1P]] | | | '''CYP1''' || 薬物およびステロイド（特に[[estrogen/ja|エストロゲン]]）の代謝、[[benzo(a)pyrene/ja|ベンゾ[''a'']ピレン]]の毒化（[[(+)-Benzo(a)pyrene-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxide/ja|(+)-ベンゾ[''a'']ピレン-7,8-ジヒドロジオール-9,10-エポキシド]]を形成する） || 3サブファミリー、3遺伝子、1[[pseudogene/ja|偽遺伝子]] || [[CYP1A1/ja|CYP1A1]], [[CYP1A2/ja|CYP1A2]], [[CYP1B1/ja|CYP1B1]] || [[CYP1D1P/ja|CYP1D1P]] |
| |- | | |- |
| | '''CYP2''' || drug and [[steroid]] metabolism || 13 subfamilies, 16 genes, 16 [[pseudogene]]s || [[CYP2A6]], [[CYP2A7]], [[CYP2A13]], [[CYP2B6]], [[CYP2C8]], [[CYP2C9]], [[CYP2C18]], [[CYP2C19]], [[CYP2D6]], [[CYP2E1]], [[CYP2F1]], [[CYP2J2]], [[CYP2R1]], [[CYP2S1]], [[CYP2U1]], [[CYP2W1]] || Too many to list | | | '''CYP2''' || 薬物および[[steroid/ja|ステロイド]]の代謝 || 13サブファミリー, 16遺伝子, 16 [[pseudogene/ja|偽遺伝子]] || [[CYP2A6/ja|CYP2A6]], [[CYP2A7/ja|CYP2A7]], [[CYP2A13/ja|CYP2A13]], [[CYP2B6/ja|CYP2B6]], [[CYP2C8/ja|CYP2C8]], [[CYP2C9/ja|CYP2C9]], [[CYP2C18/ja|CYP2C18]], [[CYP2C19/ja|CYP2C19]], [[CYP2D6/ja|CYP2D6]], [[CYP2E1/ja|CYP2E1]], [[CYP2F1/ja|CYP2F1]], [[CYP2J2/ja|CYP2J2]], [[CYP2R1/ja|CYP2R1]], [[CYP2S1/ja|CYP2S1]], [[CYP2U1/ja|CYP2U1]], [[CYP2W1/ja|CYP2W1]] || 枚挙にいとまがない |
| |- | | |- |
| | '''CYP3''' || drug and [[steroid]] (including [[testosterone]]) metabolism || 1 subfamily, 4 genes, 4 [[pseudogene]]s || [[CYP3A4]], [[CYP3A5]], [[CYP3A7]], [[CYP3A43]] || CYP3A51P, CYP3A52P, CYP3A54P, CYP3A137P | | | '''CYP3''' || 薬物と[[steroid/ja|ステロイド]] ([[testosterone/ja|テストステロン]]を含む) の代謝 || 1サブファミリー, 4遺伝子, 4[[pseudogene/ja|偽遺伝子]] || [[CYP3A4/ja|CYP3A4]], [[CYP3A5/ja|CYP3A5]], [[CYP3A7/ja|CYP3A7]], [[CYP3A43/ja|CYP3A43]] || CYP3A51P, CYP3A52P, CYP3A54P, CYP3A137P |
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| | '''CYP4''' || [[arachidonic acid]] or fatty acid metabolism || 6 subfamilies, 12 genes, 10 [[pseudogene]]s || [[CYP4A11]], [[CYP4A22]], [[CYP4B1]], [[CYP4F2]], [[CYP4F3]], [[CYP4F8]], [[CYP4F11]], [[CYP4F12]], [[CYP4F22]], [[CYP4V2]], [[CYP4X1]], [[CYP4Z1]] || Too many to list | | | '''CYP4''' || [[arachidonic acid/ja|アラキドン酸]]あるいは脂肪酸代謝 || 6サブファミリー, 12遺伝子, 10[[pseudogene/ja|偽遺伝子]] || [[CYP4A11/ja|CYP4A11]], [[CYP4A22/ja|CYP4A22]], [[CYP4B1/ja|CYP4B1]], [[CYP4F2/ja|CYP4F2]], [[CYP4F3/ja|CYP4F3]], [[CYP4F8/ja|CYP4F8]], [[CYP4F11/ja|CYP4F11]], [[CYP4F12/ja|CYP4F12]], [[CYP4F22/ja|CYP4F22]], [[CYP4V2/ja|CYP4V2]], [[CYP4X1/ja|CYP4X1]], [[CYP4Z1/ja|CYP4Z1]] || 枚挙にいとまがない |
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| | '''CYP5''' || [[thromboxane]] A<sub>2</sub> [[thromboxane-A synthase|synthase]] || 1 subfamily, 1 gene || [[Thromboxane-A synthase|CYP5A1]] || | | | '''CYP5''' || [[thromboxane/ja|トロンボキサン]] A<sub>2</sub> [[thromboxane-A synthase/ja|合成]] || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[Thromboxane-A synthase/ja|CYP5A1]] || |
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| | '''CYP7''' || [[bile acid]] biosynthesis 7-alpha hydroxylase of steroid nucleus || 2 subfamilies, 2 genes || [[CYP7A1]], [[CYP7B1]] || | | | '''CYP7''' || [[bile acid/ja|胆汁酸]]生合成 ステロイド核の7α水酸化酵素 || 2サブファミリー, 2遺伝子 || [[CYP7A1/ja|CYP7A1]], [[CYP7B1/ja|CYP7B1]] || |
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| | '''CYP8''' || ''varied'' || 2 subfamilies, 2 genes || [[CYP8A1]] ([[prostacyclin]] synthase), [[CYP8B1]] (bile acid biosynthesis) || | | | '''CYP8''' || ''さまざま'' || 2サブファミリー, 2遺伝子 || [[CYP8A1/ja|CYP8A1]] ([[prostacyclin/ja|プロスタサイクリン]]合成酵素), [[CYP8B1/ja|CYP8B1]] (胆汁酸生合成) || |
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| | '''CYP11''' || [[steroid]] biosynthesis || 2 subfamilies, 3 genes || [[CYP11A1]], [[CYP11B1]], [[CYP11B2]] || | | | '''CYP11''' || [[steroid/ja|ステロイド]]生合成 || 2サブファミリー, 3遺伝子 || [[CYP11A1/ja|CYP11A1]], [[CYP11B1/ja|CYP11B1]], [[CYP11B2/ja|CYP11B2]] || |
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| | '''CYP17''' || [[steroid]] biosynthesis, 17-alpha hydroxylase || 1 subfamily, 1 gene || [[CYP17A1]] || | | | '''CYP17''' || [[steroid/ja|ステロイド]]生合成、17α水酸化酵素 || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[CYP17A1/ja|CYP17A1]] || |
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| | '''CYP19''' || [[steroid]] biosynthesis: [[aromatase]] synthesizes [[estrogen]] || 1 subfamily, 1 gene || [[CYP19A1]] || | | | '''CYP19''' || [[steroid/ja|ステロイド]]生合成、17α水酸化酵素: [[aromatase/ja|アロマターゼ]]は[[estrogen/ja|エストロゲン]]を合成する。 || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[CYP19A1/ja|CYP19A1]] || |
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| | '''CYP20''' || unknown function || 1 subfamily, 1 gene || [[CYP20A1]] || | | | '''CYP20''' || 機能不明 || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[CYP20A1/ja|CYP20A1]] || |
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| | '''CYP21''' || [[steroid]] biosynthesis || 1 subfamilies, 1 gene, 1 pseudogene || [[CYP21A2]] || [[CYP21A1P]] | | | '''CYP21''' || [[steroid/ja|ステロイド]]生合成 || 1サブファミリー, 1遺伝子, 1偽遺伝子 || [[CYP21A2/ja|CYP21A2]] || [[CYP21A1P/ja|CYP21A1P]] |
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| | '''CYP24''' || [[vitamin D]] degradation || 1 subfamily, 1 gene || [[CYP24A1]] || | | | '''CYP24''' || [[vitamin D/ja]]劣化 || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[CYP24A1/ja|CYP24A1]] || |
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| | '''[[CYP26]]''' || [[retinoic acid]] hydroxylase || 3 subfamilies, 3 genes || [[CYP26A1]], [[CYP26B1]], [[CYP26C1]] || | | | '''[[CYP26/ja|CYP26]]''' || [[retinoic acid/ja|レチノイン酸]]水酸化酵素 || 3サブファミリー, 3遺伝子 || [[CYP26A1/ja|CYP26A1]], [[CYP26B1/ja|CYP26B1]], [[CYP26C1/ja|CYP26C1]] || |
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| | '''CYP27''' || ''varied'' || 3 subfamilies, 3 genes || [[CYP27A1]] ([[bile acid]] biosynthesis), [[CYP27B1]] (vitamin D<sub>3</sub> 1-alpha hydroxylase, activates vitamin D<sub>3</sub>), [[CYP27C1]] (vitamin A1 to A2) || | | | '''CYP27''' || ''さまざま'' || 3サブファミリー, 3遺伝子 || [[CYP27A1/ja|CYP27A1]] ([[bile acid/ja|胆汁酸]]生合成), [[CYP27B1/ja|CYP27B1]] (ビタミンD<sub>3</sub> 1-α水酸化酵素、ビタミンD<sub>3</sub>を活性化する), [[CYP27C1/ja|CYP27C1]] (ビタミンA1からA2へ) || |
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| | '''CYP39''' || 7-alpha hydroxylation of 24-hydroxycholesterol || 1 subfamily, 1 gene || [[CYP39A1]] || | | | '''CYP39''' || 24-ヒドロキシコレステロールの7α水酸化反応 || 1サブファミリー, 1遺伝子 || [[CYP39A1/ja|CYP39A1]] || |
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| | '''CYP46''' || [[cholesterol]] 24-hydroxylase || 1 subfamily, 1 gene, 1 pseudogene || [[CYP46A1]] || CYP46A4P | | | '''CYP46''' || [[cholesterol/ja|コレステロール]]24-水酸化酵素 || 1サブファミリー, 1遺伝子, 1偽遺伝子 || [[CYP46A1/ja|CYP46A1]] || CYP46A4P |
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| | '''CYP51''' || [[cholesterol]] biosynthesis || 1 subfamily, 1 gene, 3 pseudogenes || [[CYP51A1]] ([[lanosterol]] 14-alpha demethylase) || CYP51P1, CYP51P2, CYP51P3 | | | '''CYP51''' || [[cholesterol/ja|コレステロール]]生合成 || 1サブファミリー, 1遺伝子, 3偽遺伝子 || [[CYP51A1/ja|CYP51A1]] ([[lanosterol/ja|ラノステロール]] 14α脱メチル化酵素) || CYP51P1, CYP51P2, CYP51P3 |
| |} | | |} |
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| | == 他の種のP450 == |
| == P450s in other species ==
| | {{Anchor|P450s in other species}} |
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| | === 動物 === |
| === Animals ===
| | 他の動物はヒトよりも多くのP450遺伝子を持つことが多い。報告されている数は、海綿動物''[[Amphimedon queenslandica/ja|Amphimedon queenslandica]]''の35遺伝子から、頭索動物''[[Branchiostoma floridae/ja|Branchiostoma floridae]]''の235遺伝子に及ぶ。[[mice/ja|マウス]]は101のP450の遺伝子を持っており、[[sea urchin/ja|ウニ]]はさらに多い（おそらく120もの遺伝子を持っている）。 |
| Other animals often have more P450 genes than humans do. Reported numbers range from 35 genes in the sponge ''[[Amphimedon queenslandica]]'' to 235 genes in the cephalochordate ''[[Branchiostoma floridae]]''. [[Mice]] have genes for 101 P450s, and [[sea urchin]]s have even more (perhaps as many as 120 genes).
| | ほとんどのCYP酵素はモノオキシゲナーゼ活性を持つと推定されており、これまで研究されてきたほとんどの哺乳類のCYPがそうである（例えば、[[aromatase/ja|CYP19]]や[[Thromboxane-A synthase/ja|CYP5]]を除く）。[[gene/ja|遺伝子]]や[[genome sequencing/ja|ゲノムの配列決定]]は、酵素機能の[[biochemical/ja|生化学的]]特徴付けをはるかに凌駕しているが、機能が知られているCYPに近い[[homology (biology)/ja|相同性]]を持つ多くの遺伝子が見つかっており、機能性を知る手がかりとなっている。 |
| Most CYP enzymes are presumed to have monooxygenase activity, as is the case for most mammalian CYPs that have been investigated (except for, e.g., [[aromatase|CYP19]] and [[Thromboxane-A synthase|CYP5]]). [[Gene]] and [[genome sequencing]] is far outpacing [[biochemical]] characterization of enzymatic function, though many genes with close [[homology (biology)|homology]] to CYPs with known function have been found, giving clues to their functionality.
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| | ヒト以外の動物で最もよく研究されるP450のクラスは、[[developmental biology|発達]]に関与するもの（例えば、[[retinoic acid/ja|レチノイン酸]]や[[hormone/ja|ホルモン]]代謝）、または毒性化合物（[[heterocyclic amine/ja|複素環アミン]]や[[polyaromatic hydrocarbons/ja|多芳香族炭化水素]]など）の代謝に関与するものである。多くの場合、近縁動物におけるP450の[[gene regulation/ja|遺伝子制御]]や[[enzyme function/ja|酵素機能]]に違いがあり、毒性化合物に対する感受性の違いを説明することができる（例：イヌはカフェインなどのキサンチンを代謝できない）。薬物の中には、異なる酵素を介して両方の種で代謝を受け、異なる代謝物を生じるものもあれば、ある種では代謝されるが別の種ではそのまま排泄されるものもある。このため、ある物質に対するある種の反応は、ヒトにおけるその物質の効果を示す信頼できる指標とはならない。サボテン腐敗の解毒に[[CYP28A1/ja|CYP28A1]]遺伝子の発現上昇を利用するソノラ砂漠のショウジョウバエの一種に''[[Drosophila mettleri/ja|Drosophila mettleri]]''がある。この種のハエは、宿主植物中の高レベルのアルカロイドにさらされることにより、この遺伝子のアップレギュレーションに適応した。 |
| The classes of P450s most often investigated in non-human animals are those either involved in [[developmental biology|development]] (e.g., [[retinoic acid]] or [[hormone]] metabolism) or involved in the metabolism of toxic compounds (such as [[heterocyclic amine]]s or [[polyaromatic hydrocarbons]]). Often there are differences in [[gene regulation]] or [[enzyme function]] of P450s in related animals that explain observed differences in susceptibility to toxic compounds (ex. canines' inability to metabolize xanthines such as caffeine). Some drugs undergo metabolism in both species via different enzymes, resulting in different metabolites, while other drugs are metabolized in one species but excreted unchanged in another species. For this reason, one species's reaction to a substance is not a reliable indication of the substance's effects in humans. A species of Sonoran Desert Drosophila that uses an upregulated expression of the [[CYP28A1]] gene for detoxification of cacti rot is ''[[Drosophila mettleri]]''. Flies of this species have adapted an upregulation of this gene due to exposure of high levels of alkaloids in host plants.
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| | P450は[[mice/ja|マウス]]、[[rat/ja|ラット]]、[[dog/ja|イヌ]]で広く調べられてきたが、[[zebrafish/ja|ゼブラフィッシュ]]ではあまり調べられてこなかった。最近では、鳥類、特に七面鳥でもP450が発見されており、ヒトのがん研究の有用なモデルになるかもしれない。七面鳥の[[CYP1A5/ja|CYP1A5]]と[[CYP3A37/ja|CYP3A37]]は、それぞれヒトの[[CYP1A2/ja|CYP1A2]]と[[CYP3A4/ja|CYP3A4]]に速度論的特性やアフラトキシンB1の代謝において非常に類似していることが判明した。 |
| P450s have been extensively examined in [[mice]], [[rat]]s, [[dog]]s, and less so in [[zebrafish]], in order to facilitate use of these [[model organisms]] in [[drug discovery]] and [[toxicology]]. Recently P450s have also been discovered in avian species, in particular turkeys, that may turn out to be a useful model for cancer research in humans. [[CYP1A5]] and [[CYP3A37]] in turkeys were found to be very similar to the human [[CYP1A2]] and [[CYP3A4]] respectively, in terms of their kinetic properties as well as in the metabolism of aflatoxin B1.
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| | CYPは[[insect/ja|昆虫]]でも盛んに研究されており、その多くは[[pesticide resistance/ja|殺虫剤耐性]]を理解するためである。 例えば、[[CYP6G1/ja|CYP6G1]]は[[DDT/ja|DDT]]耐性の''[[Drosophila melanogaster/ja|ショウジョウバエ]]''の殺虫剤耐性と関連しており、[[malaria/ja|マラリア]]媒介蚊''[[Anopheles gambiae/ja|アノフェレス・ガンビエ]]''の[[CYP6M2/ja|CYP6M2]]は[[pyrethroids/ja|ピレスロイド]]を直接代謝することができる。 |
| CYPs have also been heavily studied in [[insect]]s, often to understand [[pesticide resistance]]. For example, [[CYP6G1]] is linked to insecticide resistance in [[DDT]]-resistant ''[[Drosophila melanogaster]]'' and [[CYP6M2]] in the mosquito [[malaria]] vector ''[[Anopheles gambiae]]'' is capable of directly metabolizing [[pyrethroids]].
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| | === 微生物 === |
| === Microbial === | |
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| | 微生物のシトクロムP450は多くの場合可溶性酵素であり、多様な代謝過程に関与している。細菌におけるP450の分布は非常に多様で、多くの細菌はP450を持たない（例えば''大腸菌''）。放線菌を中心に、多数のP450を持つ細菌もいる。これまでに同定されているものは、一般的に、異種化合物の生体内変換（例えば、''[[Streptomyces griseolus/ja|Streptomyces griseolus]]''由来の[[Vitamin D3 dihydroxylase/ja|CYP105A1]]は[[sulfonylurea herbicide/ja|スルホニルウレア除草剤]]を毒性の低い誘導体に代謝する）に関与しているか、特殊な代謝産物生合成経路の一部である（例えば、[[CYP170B1/ja|CYP170B1]]は[[Streptomyces albus/ja|Streptomyces albus]]の[[sesquiterpenoid/ja|セスキテルペノイド]]アルバフラベノンの生産を触媒する）。微生物において必須であることが示されているP450はまだないが、[[CYP105 family/ja|CYP105ファミリー]]は高度に保存されており、これまでに配列決定されたすべての[[streptomycete/ja|放線菌]]ゲノムに代表的なものが存在する。バクテリアのP450酵素は溶解性が高いため、主に膜に結合している真核生物のP450よりも扱いやすいと一般に考えられている。このことは、P450が触媒する驚くべき化学反応と相まって、試験管内で[[heterologously expressed protein/ja|異種発現タンパク質]]を用いた多くの研究につながっている。P450が生体内でどのような働きをするのか、天然の基質は何なのか、そしてP450が自然環境におけるバクテリアの生存にどのように貢献しているのかを調べた研究はほとんどない。構造的・機構的研究に大きく貢献した3つの例をここに挙げるが、多くの異なるファミリーが存在する。 |
| Microbial cytochromes P450 are often soluble enzymes and are involved in diverse metabolic processes. In bacteria the distribution of P450s is very variable with many bacteria having no identified P450s (e.g. ''E.coli''). Some bacteria, predominantly actinomycetes, have numerous P450s. Those so far identified are generally involved in either biotransformation of xenobiotic compounds (e.g. [[Vitamin D3 dihydroxylase|CYP105A1]] from ''[[Streptomyces griseolus]]'' metabolizes [[sulfonylurea herbicide]]s to less toxic derivatives) or are part of specialised metabolite biosynthetic pathways (e.g. [[CYP170B1]] catalyses production of the [[sesquiterpenoid]] albaflavenone in ''[[Streptomyces albus]]''). Although no P450 has yet been shown to be essential in a microbe, the [[CYP105 family]] is highly conserved with a representative in every [[streptomycete]] genome sequenced so far. Due to the solubility of bacterial P450 enzymes, they are generally regarded as easier to work with than the predominantly membrane bound eukaryotic P450s. This, combined with the remarkable chemistry they catalyse, has led to many studies using the [[heterologously expressed protein]]s in vitro. Few studies have investigated what P450s do in vivo, what the natural substrate(s) are and how P450s contribute to survival of the bacteria in the natural environment.Three examples that have contributed significantly to structural and mechanistic studies are listed here, but many different families exist.
| | * 多くのシトクロムP450のモデルとして使用されており、X線結晶構造解析によって解かれた最初の[[Cytochrome P450 cam/ja|シトクロムP450立体構造]]である。 この酵素は、[[putidaredoxin/ja|プチダレドキシン]]、2Fe-2Sクラスター含有タンパク質補因子からの2段階の電子伝達からなる樟脳水酸化触媒サイクルの一部である。 |
| * [[Cytochrome P450 cam]] (CYP101A1) originally from ''[[Pseudomonas putida]]'' has been used as a model for many cytochromes P450 and was the first cytochrome P450 three-dimensional protein structure solved by X-ray crystallography. This enzyme is part of a camphor-hydroxylating catalytic cycle consisting of two electron transfer steps from [[putidaredoxin]], a 2Fe-2S cluster-containing protein cofactor. | | * 放線菌''[[Saccharopolyspora erythraea/ja|Saccharopolyspora erythraea]]''に由来する[[Cytochrome P450 eryF/ja|シトクロムP450 eryF]]（CYP107A1）は、[[antibiotic/ja|抗生物質]]の生合成を担う。マクロライドである6-デオキシエリスロノライドBのC6-ヒドロキシル化による[[erythromycin/ja|エリスロマイシン]]の生合成を担っている。 |
| * [[Cytochrome P450 eryF]] (CYP107A1) originally from the actinomycete bacterium ''[[Saccharopolyspora erythraea]]'' is responsible for the biosynthesis of the [[antibiotic]] [[erythromycin]] by C6-hydroxylation of the macrolide 6-deoxyerythronolide B. | | * 土壌細菌''[[Bacillus megaterium/ja|Bacillus megaterium]]''由来の[[Cytochrome P450 BM3/ja|シトクロムP450 BM3]] (CYP102A1)は、ω-1位からω-3位までのいくつかの[[ong-chain fatty acid/ja|長鎖脂肪酸]]のNADPH依存的な水酸化を触媒する。ほとんど全ての既知のCYP（CYP505A1、シトクロムP450フォクシーを除く）とは異なり、CYPドメインと電子供与性補酵素との天然の融合タンパク質を構成している。したがって、BM3はバイオテクノロジーの応用において非常に有用である可能性がある。 |
| * [[Cytochrome P450 BM3]] (CYP102A1) from the soil bacterium ''[[Bacillus megaterium]]'' catalyzes the NADPH-dependent hydroxylation of several [[long-chain fatty acid]]s at the ω–1 through ω–3 positions. Unlike almost every other known CYP (except CYP505A1, cytochrome P450 foxy), it constitutes a natural fusion protein between the CYP domain and an electron donating cofactor. Thus, BM3 is potentially very useful in biotechnological applications.
| | * [[thermophillic/ja|好熱菌]]である[[Sulfolobus solfataricus/ja|Sulfolobus solfataricus]]から単離されたシトクロムP450 119（[[CYP119A1/ja|CYP119A1]]）は、様々なメカニズム研究に利用されている。好熱性酵素は高温で機能するように進化したため、室温では（機能するとしても）ゆっくりと機能する傾向があり、そのため優れた機構モデルとなっている。 |
| * Cytochrome P450 119 ([[CYP119A1]]) isolated from the [[thermophillic]] archea ''[[Sulfolobus solfataricus]]'' has been used in a variety of mechanistic studies. Because thermophillic enzymes evolved to function at high temperatures, they tend to function more slowly at room temperature (if at all) and are therefore excellent mechanistic models. | |
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| | === 菌類 === |
| === Fungi === | |
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| | 一般的に使用される[[Antifungal drug/ja#Imidazole, triazole, and thiazole antifungals|アゾール系]]クラスの抗真菌薬は、真菌の[[cytochrome P450 14α-demethylase/ja|シトクロームP450 14α-デメチラーゼ]]を阻害することで作用する。これにより、[[lanosterol/ja|ラノステロール]]から真菌細胞膜の成分である[[ergosterol/ja|エルゴステロール]]への変換が阻害される。 (これはヒトのP450には異なる感受性があるため有用であるだけで、このクラスの[[antifungals/ja|抗真菌薬]]はこのように作用する) |
| The commonly used [[Antifungal drug#Imidazole, triazole, and thiazole antifungals|azole]] class antifungal drugs work by inhibition of the fungal [[cytochrome P450 14α-demethylase]]. This interrupts the conversion of [[lanosterol]] to [[ergosterol]], a component of the fungal cell membrane. (This is useful only because humans' P450 have a different sensitivity; this is how this class of [[antifungals]] work.)
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| | 真菌のP450については、多くの真菌がヒトに対して[[Pathogenic fungi/ja|病原性]]（[[Candida (fungus)/ja|カンジダ]][[yeast/ja|酵母]]や[[aspergillus/ja|アスペルギルス]]などなど）であり、植物に対しても病原性真菌であるため、重要な研究が進行中である。 |
| Significant research is ongoing into fungal P450s, as a number of fungi are [[Pathogenic fungi|pathogenic]] to humans (such as [[Candida (fungus)|Candida]] [[yeast]] and [[Aspergillus]]) and to plants.
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| | ''[[Cunninghamella elegans/ja|Cunninghamella elegans]]''は、哺乳類の薬物代謝モデルとして使える候補である。 |
| ''[[Cunninghamella elegans]]'' is a candidate for use as a model for mammalian drug metabolism. | |
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| | === 植物 === |
| === Plants === | |
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| | シトクロムP450は植物の成長、発生、防御の様々な過程に関与している。P450遺伝子は植物ゲノムの約1％を占めると推定されている。これらの酵素は、様々な[[fatty acid/ja|脂肪酸]]抱合体、[[plant hormone/ja|植物ホルモン]]、[[secondary metabolite/ja|二次代謝産物]]、[[lignin/ja|リグニン]]、様々な防御化合物につながる。 |
| Cytochromes P450 are involved in a variety of processes of plant growth, development, and defense. It is estimated that P450 genes make up approximately 1% of the plant genome. These enzymes lead to various [[fatty acid]] conjugates, [[plant hormone]]s, [[secondary metabolite]]s, [[lignin]]s, and a variety of defensive compounds.
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| | シトクロムP450は植物防御において重要な役割を担っており、フィトアレキシン生合成、ホルモン代謝、多様な二次代謝産物の生合成に関与している。シトクロムP450遺伝子の発現は環境ストレスに応答して制御されることから、植物の防御機構において重要な役割を担っていることが示唆される。 |
| Cytochromes P450 play an important role in plant defense– involvement in phytoalexin biosynthesis, hormone metabolism, and biosynthesis of diverse secondary metabolites. The expression of cytochrome p450 genes is regulated in response to environmental stresses indicative of a critical role in plant defense mechanisms.
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| | ファイトアレキシンは、植物が病原菌に反応して生産する抗菌化合物であり、植物の防御機構において重要であることが示されている。ファイトアレキシンは病原体特異的ではなく、むしろ植物特異的である。しかし、それでもファイトアレキシンは様々な病原菌を攻撃することができる。シロイヌナズナはキャベツやマスタードに近縁の植物で、カマレキシンというファイトアレキシンを産生する。カマレキシンはトリプトファンに由来し、その生合成には5つのチトクロームP450酵素が関与している。5つのチトクロームP450酵素には、CYP79B2、CYP79B3、CYP71A12、CYP71A13、CYP71B15が含まれる。カマレキシン生合成の第一段階はトリプトファンからインドール-3-アセトアルドキシム（IAOx）を生成し、CYP79B2またはCYP79B3によって触媒される。その後、IAOxは直ちにインドール-3-アセトニトリル（IAN）に変換され、CYP71A13またはそのホモログであるCYP71A12によって制御される。カマレキシンの生合成経路の最後の2段階はCYP71B15によって触媒される。これらのステップでは、システイン-インドール-3-アセトニトリル（Cys(IAN)）からインドール-3-カルボン酸（DHCA）が生成され、次いでカマレキシンが生合成される。この経路には不明な中間段階がいくつかあるが、シトクロムP450がカマレキシンの生合成において極めて重要であり、この植物性アレキシンが植物の防御機構において主要な役割を果たしていることはよく理解されている。 |
| Phytoalexins have shown to be important in plant defense mechanisms as they are antimicrobial compounds produced by plants in response to plant pathogens. Phytoalexins are not pathogen-specific, but rather plant-specific; each plant has its own unique set of phytoalexins. However, they can still attack a wide range of different pathogens. Arabidopsis is a plant closely related to cabbage and mustard and produces the phytoalexin camalexin. Camalexin originates from tryptophan and its biosynthesis involves five cytochrome P450 enzymes. The five cytochrome P450 enzymes include CYP79B2, CYP79B3, CYP71A12, CYP71A13, and CYP71B15. The first step of camalexin biosynthesis produces indole-3-acetaldoxime (IAOx) from tryptophan and is catalyzed by either CYP79B2 or CYP79B3. IAOx is then immediately converted to indole-3-acetonitrile (IAN) and is controlled by either CYP71A13 or its homolog CYP71A12. The last two steps of the biosynthesis pathway of camalexin are catalyzed by CYP71B15. In these steps, indole-3-carboxylic acid (DHCA) is formed from cysteine-indole-3-acetonitrile (Cys(IAN)) followed by the biosynthesis of camalexin. There are some intermediate steps within the pathway that remain unclear, but it is well understood that cytochrome P450 is pivotal in camalexin biosynthesis and that this phytoalexin plays a major role in plant defense mechanisms.
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| | シトクロムP450は、ジャスモン酸(JA)の合成に大きく関与しており、これは植物細胞にとって、生物学的および生物学的ストレスに対する一般的な防御ホルモンである。例えば、P450の一つであるCYP74Aは、ヒドロペルオキシドから飽和アレンオキシドを生成する脱水反応に関与している。JAの化学反応は、特にシロイヌナズナで示されているように、植物の傷によって引き起こされる生物ストレスの存在下で重要である。プロホルモンであるジャスモン酸は、活性化されたとみなされるためには、JAR1触媒作用によってJA-イソロイシン（JA-Ile）結合体に変換されなければならない。そしてJA-Ileの合成は、COI1といくつかのJAZタンパク質からなる共受容体複合体の集合につながる。低JA-Ile条件下では、JAZタンパク質の構成要素は転写抑制因子として働き、下流のJA遺伝子を抑制する。しかし、JA-Ileが十分な条件下では、JAZタンパク質はユビキチン化され、26Sプロテアソームを通して分解を受け、機能的な下流効果をもたらす。さらに、いくつかのCYP94（CYP94C1とCYP94B3）がJA-Ileの代謝に関係しており、JA-Ileの酸化状態が植物のシグナル伝達に異化的に影響することを示している。細胞外および細胞内ストレスに応答するチトクロームP450ホルモンの調節は、植物の適切な防御反応に不可欠である。このことは、ジャスモン酸とフィトアレキシン経路における様々なCYP P450の徹底的な解析を通して証明されている。 |
| Cytochromes P450 are largely responsible for the synthesis of the jasmonic acid (JA), a common hormonal defenses against abiotic and biotic stresses for plant cells. For example, a P450, CYP74A is involved in the dehydration reaction to produce an insatiable allene oxide from hydroperoxide. JA chemical reactions are critical in the presence of biotic stresses that can be caused by plant wounding, specifically shown in the plant, Arabidopsis. As a prohormone, jasmonic acid must be converted to the JA-isoleucine (JA-Ile) conjugate by JAR1 catalysation in order to be considered activated. Then, JA-Ile synthesis leads to the assembly of the co-receptor complex compo`sed of COI1 and several JAZ proteins. Under low JA-Ile conditions, the JAZ protein components act as transcriptional repressors to suppress downstream JA genes. However, under adequate JA-Ile conditions, the JAZ proteins are ubiquitinated and undergo degradation through the 26S proteasome, resulting in functional downstream effects. Furthermore, several CYP94s (CYP94C1 and CYP94B3) are related to JA-Ile turnover and show that JA-Ile oxidation status impacts plant signaling in a catabolic manner. Cytochrome P450 hormonal regulation in response to extracellular and intracellular stresses is critical for proper plant defense response. This has been proven through thorough analysis of various CYP P450s in jasmonic acid and phytoalexin pathways.
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| | [[Cytochrome P450 aromatic O-demethylase/ja|シトクロムP450芳香族O-デメチラーゼ]]は、シトクロムP450タンパク質（GcoA）と3つのドメインのレダクターゼという、2つの異なるプロミスキャスな部分からできており、植物の細胞壁によく見られる芳香族バイオポリマーであるリグニンを、一連の異化反応において再生可能な炭素鎖に変換する能力において重要である。つまり、リグニン変換の重要なステップを促進する役割を担っているのだ。 |
| [[Cytochrome P450 aromatic O-demethylase]], which is made of two distinct promiscuous parts: a cytochrome P450 protein (GcoA) and three domain reductase, is significant for its ability to convert Lignin, the aromatic biopolymer common in plant cell walls, into renewable carbon chains in a catabolic set of reactions. In short, it is a facilitator of a critical step in Lignin conversion. | |
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| | ==InterProサブファミリー== |
| ==InterPro subfamilies==
| | {{Anchor|InterPro subfamilies}} |
| [[InterPro]] subfamilies: | | [[:en:InterPro|InterPro]]サブファミリー: |
| * Cytochrome P450, B-class {{InterPro|IPR002397}} | | * シトクロムP450, B-class {{InterPro|IPR002397}} |
| * Cytochrome P450, mitochondrial {{InterPro|IPR002399}} | | * シトクロムP450, mitochondrial {{InterPro|IPR002399}} |
| * Cytochrome P450, E-class, group I {{InterPro|IPR002401}} | | * シトクロムP450, E-class, group I {{InterPro|IPR002401}} |
| * Cytochrome P450, E-class, group II {{InterPro|IPR002402}} | | * シトクロムP450, E-class, group II {{InterPro|IPR002402}} |
| * Cytochrome P450, E-class, group IV {{InterPro|IPR002403}} | | * シトクロムP450, E-class, group IV {{InterPro|IPR002403}} |
| * [[Aromatase]] | | * [[Aromatase/ja|アロマターゼ]] |
| Clozapine, imipramine, paracetamol, phenacetin Heterocyclic aryl amines
| | クロザピン、イミプラミン、 パラセタモール、フェナセチン 複素環式アリールアミン |
| Inducible and CYP1A2 5-10% deficient
| | 誘導性でCYP1A2が5-10%欠損している。 |
| oxidize uroporphyrinogen to uroporphyrin (CYP1A2) in heme metabolism, but they may have additional undiscovered endogenous substrates.
| | ヘム代謝においてウロポルフィリノーゲンをウロポルフィリンに酸化する（CYP1A2）が、他にも未発見の内因性基質があるかもしれない。 |
| are inducible by some polycyclic hydrocarbons, some of which are found in cigarette smoke and charred food.
| | は、タバコの煙や焦げた食品に含まれる多環式炭化水素の一部によって誘導される。 |
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| | これらの酵素は、アッセイにおいて化合物を発癌性物質に活性化する可能性があるため、注目されている。 |
| These enzymes are of interest, because in assays, they can activate compounds to carcinogens.
| | CYP1A2の高レベルは結腸癌のリスク上昇に関連している。1A2酵素はタバコの喫煙によって誘導されるため、喫煙と大腸がんは関連している。 |
| High levels of CYP1A2 have been linked to an increased risk of colon cancer. Since the 1A2 enzyme can be induced by cigarette smoking, this links smoking with colon cancer.
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| ==歴史== | | ==歴史== |