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.

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.