Cytochrome P450

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Les cytochromes P450 (CYP450) sont des hémoprotéinesprotéines ayant de l'hème comme cofacteur — qui interviennent dans des réactions d'oxydoréduction d'un grand nombre de grandes ou de petites molécules, qu'il s'agisse de métabolites ou de xénobiotiquespolluants, toxines, drogues, médicaments, etc. Ce sont généralement les oxydases finales d'une chaîne de transport d'électrons. Le terme P450 provient de la spectrophotométrie et du pic d'absorbance à une longueur d'onde de 450 nm lorsque ces enzymes sont à l'état réduit et complexées avec le monoxyde de carbone.

La réaction la plus courante catalysée par les cytochromes P450 correspond à une activité de monooxygénase, c'est-à-dire à l'insertion d'un atome d'oxygène sur une position aliphatique d'un substrat organique tandis que l'autre atome d'oxygène du dioxygène O2 est réduit en eau H2O :

RH + O2 + NADPH + H+ROH + H2O + NADP+.

On connaît plus de 18 000 protéines différentes de la famille des cytochromes P450. Ces enzymes ont été identifiées aussi bien chez des animaux que chez des plantes, des mycètes, des protistes, des bactéries, des archées et même des virus[1]. Elles n'ont cependant pas été observées chez E coli[2].

Systèmes de cytochromes P450[modifier | modifier le code]

La plupart des cytochromes P450 ont besoin d'une protéines partenaires pour leur fournir un ou plusieurs électrons afin de réduire leur atome de fer et, en fin de compte, une molécule d'oxygène. Ils sont classés en plusieurs groupes en fonction de la nature de ces protéines de transfert d'électrons[3] :

Chez les vertébrés[modifier | modifier le code]

Les cytochromes P-450 des vertébrés sont principalement exprimés au niveau du foie. Les composés qu'ils oxydent deviennent plus polaires et peuvent être ainsi excrétés, en particulier dans les urines via les reins.

Typologies[modifier | modifier le code]

Il existe plusieurs cytochromes P-450, qui ont une importance particulière en médecine et en pharmacologie.

En effet, ces hémoprotéines peuvent jouer un rôle dans l'apparition de certains cancers[4].

Par ailleurs, les cytochromes sont très impliquées dans la biodégradation de nombreuses molécules exogènes (dites « xénobiotiques »), participant à la détoxication de l'organisme, mais aussi à la destruction de nombreux médicaments dans l'organisme ; Plus les cytochromes P-450 sont actifs, et plus les médicaments sont rapidement métabolisés. Ils suppriment l'activité de médicaments qui sans cela resteraient plus longtemps directement actifs. Les cytochromes peuvent aussi être utilisés pour augmenter la transformation d'un médicament en métabolites actifs (comme pour la codéine avec le CYP2D6 par exemple).

Les cytochromes P-450 sont associés à la face cytosolique du réticulum endoplasmique lisse.

Types[modifier | modifier le code]

Structure du sous type CYP3A4 du cytochrome P-450
Structure du sous type CYP2D6 du cytochrome P-450

Il existe des centaines de cytochromes différents, répartis dans quatre familles (CYP1, CYP2, CYP3 et CYP4). On distingue également des sous-familles (CYP1A, CYP2D, etc.) et des isoenzymes distinctes (CYP3A4, CYP2D6, etc.). Chaque type de cytochrome P-450 a une fonction différente. Voici quelques exemples :

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) David C. Lamb, Li Lei, Andrew G. S. Warrilow, Galina I. Lepesheva, Jonathan G. L. Mullins, Michael R. Waterman et Steven L. Kelly, « The First Virally Encoded Cytochrome P450 », Journal of Virology, vol. 83, no 16,‎ août 2009, p. 8266-8269 (PMID 19515774, PMCID 2715754, DOI 10.1128/JVI.00289-09, lire en ligne)
  2. (en) P. B. Danielson, « The Cytochrome P450 Superfamily: Biochemistry, Evolution and Drug Metabolism in Humans », Current Drug Metabolism, vol. 3, no 6,‎ décembre 2002, p. 561-597 (PMID 12369887, DOI 10.2174/1389200023337054, lire en ligne)
  3. (en) Israel Hanukoglu, « Electron Transfer Proteins of Cytochrome P450 Systems », Advances in Molecular and Cell Biology, vol. 14,‎ 1996, p. 29-56 (DOI 10.1016/S1569-2558(08)60339-2, lire en ligne)
  4. Guengerich FP, Kim DH, Iwasaki M (1991).Role of human cytochrome P-450 IIEI in the oxidation of many low molecular weight cancer suspects. Chem. Res. Toxicol., 1991, 4 (2), p. 168–179

Voir aussi[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

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