Кіріспе
Homo sapiens түріндегі белокты кодтаушы ген. Цитохром P450 2E1 (қысқартылған CYP2E1) – цитохром P450 аралас функциялы оксидаза жүйесінің құрамына кіретін фермент, ол организмдегі ксенобиотиктердің метаболизміне қатысады. Бұл ферменттер класы CYP1, CYP2 және CYP3 сияқты бірнеше кіші топтарға бөлінеді, олардың барлығы сүтқоректілердегі шетелдік қосылыстардың ыдырауына жауапты. CYP2E1 өзі осы реакциялардың салыстырмалы түрде аз бөлігін (~4% P450-мен катализделген дәрілік заттардың тотығуы) жүзеге асырса да, ол және оған ұқсас CYP1A2 және CYP3A4 ферменттері ағзаға түсетін көптеген уытты қоршаған ортадағы химиялық заттар мен канцерогендердің ыдырауына, сондай-ақ май қышқылдарының тотығуы сияқты негізгі метаболикалық реакцияларға жауапты. CYP2E1 ақуызы эндоплазмалық ретикулумда орналасады және этанол, диабеттік жағдай және аштық әсерінен белсенділігі артады. Фермент этанол, ацетон және ацеталь сияқты эндогенді субстраттарды, сондай-ақ бензол, көміртек тетрахлориді, этиленгликоль және темекі түтінінде кездесетін нитрозаминдер сияқты экзогенді субстраттарды метаболизмдейді. Көптеген субстраттарының болуына байланысты, бұл фермент глюконеогенез, бауыр циррозы, диабет және қатерлі ісік сияқты әртүрлі процестерге қатысуы мүмкін.
Cytochrome P450 2E1 (abbreviated CYP2E1, ) is a member of the cytochrome P450 mixed function oxidase system, which is involved in the metabolism of xenobiotics in the body. This class of enzymes is divided up into a number of subcategories, including CYP1, CYP2, and CYP3, which as a group are largely responsible for the breakdown of foreign compounds in mammals. While CYP2E1 itself carries out a relatively low number of these reactions (~4% of known P450 mediated drug oxidations), it and related enzymes CYP1A2 and CYP3A4 are responsible for the breakdown of many toxic environmental chemicals and carcinogens that enter the body, in addition to basic metabolic reactions such as fatty acid oxidations. CYP2E1 protein localizes to the endoplasmic reticulum and is induced by ethanol, the diabetic state, and starvation. The enzyme metabolizes both endogenous substrates, such as ethanol, acetone, and acetal, as well as exogenous substrates including benzene, carbon tetrachloride, ethylene glycol, and nitrosamines which are premutagens found in cigarette smoke. Due to its many substrates, this enzyme may be involved in such varied processes as gluconeogenesis, hepatic cirrhosis, diabetes, and cancer.
Химиялық реттеу
CYP2E1 әр түрлі шағын молекулалармен тежеледі, олардың көпшілігі бәсекелес әрекет етеді. Индозол және 4-метилпиразол сияқты екі ингибитор белсенді орынның темір атомымен координацияланып, 2008 жылы рекомбинантты адам CYP2E1-мен кристалданып, ферменттің алғашқы нақты кристалдық құрылымын берді. Парацетамолдан (ацетаминофен) пайда болатын NAPQI және пациенттерде байқалатын гепатотоксикалық әсердің басты себебі болып табылады. CYP2E1 және басқа цитохром P450 ферменттері катализ дұрыс координацияланбаған кезде белсенді орындарында реактивті оттегі түрлерін (ROS) түзе алады, нәтижесінде липидтердің пероксидтелуі, сондай-ақ ақуыздар мен ДНК-ның тотығуы мүмкін. Бұл диабет, ашаршылық және семіздік сияқты жағдайларға байланысты. Ферменттің жасушалық деңгейі молекулалық шаперон HSP90 арқылы реттеледі деп есептеледі, ол CYP2E1-ге байланысқаннан кейін протеасомаға тасымалдануға және одан әрі ыдырауға мүмкіндік береді. Этанол және басқа субстраттар бұл байланысты бұзуы мүмкін, осылайша олардың қатысуында экспрессия деңгейінің жоғарылауына әкеледі. Сондықтан, аталған денсаулық жағдайларымен байланысты CYP2E1 экспрессиясының артуы, ағзада ROS өндірісінің жылдамдығын арттыру арқылы олардың патогенезіне үлес қосуы мүмкін.