细胞色素P450课稿
细胞色素P450酶对药物代谢的作用机理
细胞色素P450酶对药物代谢的作用机理药物代谢是人体对药物进行处理的重要过程，也是药物作用和毒性产生的基础。
在这一过程中，涉及到多种药物代谢酶，其中细胞色素P450酶是其中最为重要的一类。
它们能够参与多种药物的代谢，对人体健康产生着重要的影响。
细胞色素P450酶的基本结构和功能细胞色素P450酶属于氧化还原酶家族的一类，是一种重要的内质网膜蛋白，其主要存在于肝脏、肾脏和肺等器官中。
P450酶主要通过将外源性的药物、毒素及内源性代谢产物进行氧化反应而参与药物代谢。
因此，P450酶也被认为是体内的“专业清道夫”。
P450酶的基本结构由蛋白质和脱氧核糖核酸（DNA）构成。
蛋白质是其功能的主要构成元素，它由多个基因编码而来，并在人体内有很高的多态性，即体内同一酶的不同基因形式会导致其代谢活性和药物代谢差异。
DNA则主要作用是传达与调控基因的功能。
药物代谢的两种途径体内的药物代谢主要分为两种途径：一种是成为代谢产物后离开人体，另一种则是通过细胞内代谢酶转化后被排泄出去。
其中，P450酶在细胞内代谢途径中发挥着重要的作用。
P450酶在药物的代谢中起到的作用主要是将药物代谢成代谢产物，这些代谢产物在体内会发生降解或排泄的过程。
由于每个药物代谢酶的特异性不同，其代谢产物与药物之间的关系也有所不同。
在P450酶的代谢中，药物被氧化成相应的代谢产物，并且会使药物的活性、半衰期甚至毒性发生变化。
以上只是药物代谢的基本过程，接下来我们主要关注P450酶对药物代谢的机理，它对我们理解药物和细胞代谢的过程有着重要的意义。
P450酶对药物代谢的机理细胞色素P450酶与药物代谢的机理涉及的领域非常广泛，其中包括细胞结构学、基因组学、生物化学和药理学等多个领域。
对于P450酶参与药物代谢的机理，目前已经有了比较系统的理论框架。
首先，P450酶固有的结构决定了其催化药物代谢的特异性，因而客观影响了药物代谢的速度和方向性。
另外，P450酶可能与电子转移系统和多种辅酶一起，对药物进行氧化反应，以达到代谢目的。
细胞色素P450
细胞色素P450[摘要]：简要介绍了生物细胞色素P450分布的多样性、P450的功能、P450在不同领域的研究现状与进展。
鉴于P450的研究无论在理论上探索生物的生理代谢、选择进化和生物与环境的关系方面，或在环境保护、农业生态、生物防治、作物基因工程和医药卫生等应用方面，都有广泛的实践意义，因此，应该受到更大的关注和重视。
[关键词]：细胞色素P450；生物；生理代谢；环境保护通过体内的解毒酶来催化完成的代谢解毒作用是生物主要而常见的一种适应机制。
解毒酶的种类很多，其中单加氧酶的作用最为重要。
1954年发现兔肝微粒体对苯异丙胺有脱氨作用。
随后人们注意到肝微粒体是多种外源化合物（如药物、毒物及类固醇）的氧化代谢发生部位。
并且这些氧化代谢中普遍需要分子氧和NADPH，其共同特点是在作用物分子中加入一个氧原子，因此这些酶可称为单加氧酶或羟化酶和多功能氧化酶。
单加氧酶是一种多酶复合体。
一般认为它由细胞色素P450、细胞色素b5、黄素蛋白—NADPH—P450还原酶、黄素蛋白—NADH—细胞色素b5还原酶和磷酯组成，它们共同组成电子传递体系。
P450为整个酶系中的末端氧化酶，它不仅负责活化氧分子，同时负责与底物结合，并决定酶系底物的专一性，在整个酶系功能中起着关键的作用。
P450是1958年被发现的，它是一类以还原态与CO结合后在波长450nm处有吸收峰的含血红素的单链蛋白质。
近年来，每年发表的有关P450的文章已超过2000篇。
研究证实，动物、植物、微生物体内均存在P450，它们以氧活化成分参与各种各样的代谢反应，能代谢包括脂肪酸、甾类化合物、脂肪烃、芳香烃、杀虫剂和除草剂、药物、致癌物等多种化合物，由于该方面的研究涉及到生物化学、临床药物学、环境科学、健康科学、分子生物学等多个领域，因此成为生物技术领域中研究热点。
1 P450分布的多样性1.1动物体内P450的分布P450首先在哺乳动物的肝脏微粒体中发现。
细胞色素P450系统的化学反应
细胞色素P450系统的化学反应细胞色素P450系统是一组广泛存在于生物体内的酶系统，其中最著名的是肝脏中的CYP3A4，这一酶负责代谢使用药物和化学物质。
细胞色素P450酶需要NADPH和氧气作为底物，因此其化学反应十分复杂，而同时也受到细胞环境和转录后修饰等多种因素的影响。
在这篇文章中，我们将重点讨论细胞色素P450系统的化学反应。
细胞色素P450酶反应中的主要步骤是通过氧化的方式将药物或化学物质进一步代谢为更水溶性的代谢产物，其中可能会引入新的官能团或断裂原有的键。
比如，CYP3A4能够控制大量的药代谢作用，包括多种免疫抑制药、抗癫痫药、心血管药和口服避孕药等等。
为了准确地理解这些药物被细胞色素P450酶代谢时发生的化学反应，我们需要对反应机理有更详细的认识。
在细胞色素P450酶催化的药物氧化反应中，底物分子如药物通过催化酶的悬浮口袋区域进入酶分子内部并固定在酶周围的催化活性区域。
在活性位点，底物与催化剂形成的氧气复合物与铁和保持活性位点结构的配体形成一个被固定的瓶口状结构。
接下来，活性位点的氧原子在有机底物上进行氧化作用，并产生一系列中间体，这些中间体可以通过加水分解而形成最终的代谢产物。
由于酶与药物之间的相互作用是非常局部的，因此在研究蛋白质结构和代谢产物化学性质的同时，应对药物-酶相互作用及影响进行更深层次的研究。
在研究药代谢及其机制时，了解药物在细胞色素P450酶反应中的代谢产物非常关键。
药物代谢产物可以表明药物在体内的代谢途径，降低药物毒性，并且预测药物的作用。
但也应注意到，药物代谢产物往往是多样性的。
同一个药物在不同人种之间，以及在不同个体之间，化学反应的结果很可能不同。
这些差异通常是由于调节基因表达、基因多态性、环境因素和代谢产物相互作用的影响所导致的。
因此在药物开发和治疗个体化设计时，需要对细胞色素P450反应的多样性进行充分的考虑。
在研究各种生物体内的药代谢和身体中内源性和外源性的化学物质时，充分了解细胞色素P450系统的化学反应机制是非常重要的。
细胞色素P450
2.转P450基因植物 转 基因植物
通过转基因方法可以培育出具有特异性质的植物，达到改良作物品质 通过转基因方法可以培育出具有特异性质的植物， 木质素，去除不良成分，改变花色及形状）、提高植物抗性（ ）、提高植物抗性 （木质素，去除不良成分，改变花色及形状）、提高植物抗性（病、虫、 除草剂） 目的。 除草剂）和实现生物除污的目的。
人类社会产生的有毒废物日益增多，迫切需要开发一种有效的途径以解毒 人类社会产生的有毒废物日益增多， 或降解这些废物。特别是多环芳烃及多卤代有机物， 或降解这些废物。特别是多环芳烃及多卤代有机物，它们的生物利率低且在 化学上是惰性的，成为环境污染治理的一大难题。 化学上是惰性的，成为环境污染治理的一大难题。 P450酶系可以通过羟 基化、环氧化、脱烷基化、 用催化多种结构不同的物质， 基化、环氧化、脱烷基化、脱卤化作 用催化多种结构不同的物质，使许多类 型的化合物的化学性质发生改变。 境化合物， 型的化合物的化学性质发生改变。人类创造的环境化合物，估计已超过
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根据细胞色素P450氧化酶在生物体中的分布可以分为两大类： 氧化酶在生物体中的分布可以分为两大类： 根据细胞色素 氧化酶在生物体中的分布可以分为两大类
第一类是细菌/ 第一类是细菌/线粒体型，存在于细菌和真核细胞线粒体中
第二类是微粒体型，存在于真核细胞微粒体中
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许多害虫产生对杀虫剂的抗性是因为P450催化的杀虫剂代谢解毒作用增强， 催化的杀虫剂代谢解毒作用增强， 许多害虫产生对杀虫剂的抗性是因为 催化的杀虫剂代谢解毒作用增强 因此P450的抑制剂是杀虫剂的有效增效剂。成功的抑制剂包括增效醚、增效 的抑制剂是杀虫剂的有效增效剂。 因此 的抑制剂是杀虫剂的有效增效剂 成功的抑制剂包括增效醚、 菊亚砜、莳萝油等。 是最为人熟知的增效剂。 菊亚砜、莳萝油等。PBO是最为人熟知的增效剂。 是最为人熟知的增效剂 已知许多来源于昆虫或其他生物的P450具有对杀虫剂的解毒能力，因此如将 具有对杀虫剂的解毒能力， 已知许多来源于昆虫或其他生物的 具有对杀虫剂的解毒能力 这些P450的基因转入到天敌昆虫中，可望提高寄生蜂等天敌昆虫对农药的抗性， 的基因转入到天敌昆虫中， 这些 的基因转入到天敌昆虫中 可望提高寄生蜂等天敌昆虫对农药的抗性， 有助于害虫的生物防治。 有助于害虫的生物防治。
细胞色素P450在人体代谢中的作用及其调控机制
细胞色素P450在人体代谢中的作用及其调控机制随着生物技术的不断发展，人们对人体代谢过程中的分子机制有了更深入的研究。
其中，细胞色素P450家族蛋白是一类非常重要的酶。
细胞色素P450家族酶直接或间接地介导了大量药物、激素和营养素的代谢，从而影响了药物的疗效和毒性，以及影响了许多代谢相关的疾病，如癌症、心血管疾病等。
本文重点论述了细胞色素P450在人体代谢中的作用及其调控机制。
一、细胞色素P450基础知识细胞色素P450是一种半胱氨酸基在蛋白质中形成单一水平的铁卟啉氧化酶。
细胞色素P450家族涵盖至少57个基因在人类基因组中，并被分类为CYP1-3、CYP4、CYP7、CYP8、CYP11、CYP17、CYP19、CYP21、CYP24、CYP27、CYP46、CYP51和CYP71等亚家族。
不同家族的细胞色素P450酶在不同的组织中表达，并有着不同的功能和代谢活性。
众所周知，细胞色素P450酶基础的结构都由一个具有铁卟啉环的酒乙酸氧化酶结构域组成，也有不同的典型特征，如催化的代谢反应类型、底物特异性、调控机制和基因家族分布等。
二、细胞色素P450对药物代谢的作用细胞色素P450是肝脏中代谢药物和其他外源性化学物质的重要酶之一。
它们通过在肝细胞内氧化它们，从而制造出更水溶性和更容易排出体外的代谢产物。
另外，细胞色素P450家族也在其他器官中表达，并在全身范围内进行代谢反应，例如在肺、肠道、肾脏、皮肤和大脑等组织中。
因此，细胞色素P450酶对药物和其他外源物质的代谢具有重要的影响。
目前已发现，约60%的处方药和25%的非处方药经细胞色素P450代谢。
因此，细胞色素P450酶对药物代谢的影响是非常显著的。
三、细胞色素P450对药物疗效和毒性的调节药物服用时，由于药物的化学性质、代谢方式和个体生理差异等原因，细胞色素P450家族酶在药物代谢、药效和毒性方面的作用会有很大的差异。
细胞色素P450家族酶的表达和活性差异需要注意在个体中因其药物代谢特征对药物疗效和毒性的调节作用。
细胞色素P450
细胞色素P450概述摘要：细胞色素p450【1】是广泛存在于生物体内的一类含血红素和硫羟基的蛋白，相对分子质量50KD，在波长450nm处有最大吸收峰。
实际上，P450是属于血红蛋白类酶也是一类氧化酶，在原核生物中，游离于胞质中，为一种可溶性蛋白；真核生物中，作为一种膜结合蛋白，主要分布在内质网和线粒体内膜上。
其参与内源物质的代谢与外源物质的转化，细胞色素p450的末端氧化功能使其在碳同化、激素合成、外源物质降解、前致癌物的活化等方面起着重要作用，具有重要的研究价值和潜在的经济价值【2】。
关键词：细胞色素P450 结构与功能分子进化1分子进化分子进化包括自然界中自主发生的多种情况，如基因突变，基因倍增，基因转座与整合，外显子的重排，当病毒与细菌感染导致宿主的基因发生改变，一旦基因发生可遗传的变化，其编码的蛋白也将受到影响，在长期的自然进化中，适应性的蛋白最终得到保存，其中的核心部位具有进化保守性，如一些酶的催化活性基团以及关键的核心位点，除此之外，蛋白与蛋白之间相互作用，其中的反应交界面也是在长期的进化中产生相互的影响，其识别机制与反应特点都是在适应的过程中得到保存。
在自然条件下以外，通过人工方法加速分子进化已经成为一种普遍应用的手段，例如点突变技术，易错PCR，交错延伸技术，DNA改组技术等都能快速的实现分子进化从而改变蛋白的特性来满足所需要的要求。
1 细胞色素p450的分布细胞色素P45的分布【3】存在于不同的生物如细菌、真菌、植物、无脊椎动物、脊椎动物等（详细见表格1）和生物的不同组织中。
真菌P450可归为4个集团，植物P450可以分为4个集团，其中脊椎动物肝脏中细胞色素 P450含量最丰富，细胞色素P450主要分布于外源物进入体内必经的组织器官，构成外源物进入体内的第一道防线，如在哺乳动物中,它主要分布于皮肤、大脑、肺、胃肠道、肝脏、肾脏、肾上腺、睾丸、胎盘、黄体、主动脉、血小板和巨噬细胞等，高等植物的细胞色素P450分布在质膜、微粒体和高尔基体等处。
细胞色素p450超家族蛋白
细胞色素p450超家族蛋白全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：细胞色素P450超家族蛋白（Cytochrome P450 superfamily）是一类重要的酶蛋白家族，广泛存在于细胞内的内质网膜和线粒体膜上，参与了许多生物体内的代谢过程。
这一超家族包含了大约57个不同的基因家族，每个家族都有多个亚型，共计有数千种不同的细胞色素P450酶。
细胞色素P450超家族蛋白的命名来源于其光谱特性，其吸收波长为450纳米，同时也是一种铁含量丰富的蛋白质。
这种酶蛋白在细胞内的代谢过程中扮演了至关重要的角色，包括药物代谢、激素合成、胆固醇合成和维生素D代谢等。
细胞色素P450超家族蛋白在药物代谢中起着非常重要的作用。
人体内大约70%的药物是通过细胞色素P450酶代谢和排泄的。
这些酶可以将药物转化为更易排出体外的水溶性代谢物，同时也可以将药物转化为有毒代谢产物，导致药物不良反应。
细胞色素P450酶对于药物的疗效和毒性具有重要影响。
细胞色素P450超家族蛋白还参与了激素合成的过程。
胆固醇合成的关键酶就是细胞色素P450酶。
这一过程是肝脏中胆固醇的主要合成途径，胆固醇不仅是细胞膜的重要组成成分，还是合成类固醇激素和维生素D的前体物质。
细胞色素P450超家族蛋白还在维生素D代谢中发挥着关键作用。
维生素D是一个重要的营养素，参与了骨骼的形成和维持、钙磷代谢等多个生理过程。
细胞色素P450酶可以将维生素D转化为其活性形式，从而发挥生理功能。
细胞色素P450超家族蛋白在人体内的生理代谢中扮演着不可或缺的角色。
它们通过参与药物代谢、激素合成、胆固醇合成和维生素D代谢等多个重要生物过程，维持了身体内各种代谢平衡和功能活动。
对细胞色素P450超家族蛋白的研究不仅有助于理解人体内代谢的机制，还能为疾病的治疗和药物的开发提供重要的理论基础。
第二篇示例：细胞色素P450超家族蛋白是一类重要的酶蛋白，广泛存在于生物体内，包括植物、动物以及微生物等。
细胞色素P450酶的结构与功能
细胞色素P450酶的结构与功能细胞色素P450酶是一类具有重要生物学功能的酶，其结构和功能备受科学家关注。
在本文中，我们将会主要探讨细胞色素P450酶的结构与功能，并了解其在生物体内的作用。
一、细胞色素P450酶的结构细胞色素P450酶是一类具有高度保守性的蛋白质，在不同类群中具有相似的结构。
其基本结构为单个多肽链，分子量在40000-60000之间，通常由500个氨基酸组成。
蛋白质中有两个重要的部位：色团（heme）和多肽链（apoprotein）。
色团通常与多肽链结合，形成酶的活性部位。
它是一种含有铁离子的分子，对于细胞色素P450酶的催化活性具有重要作用。
多肽链归属于膜蛋白，尤其是内质网膜蛋白，在膜上具有定位的作用。
它是细胞色素P450酶中最重要的结构要素。
二、细胞色素P450酶的功能细胞色素P450酶可在许多生理和生化过程中发挥重要的催化作用。
它参与产生和代谢各种生物大分子，如内源性激素，脂肪酸，生长因子，以及药物等。
许多临床药物如阿司匹林，四环素，苯妥英和二氢麻酮等都是由细胞色素P450酶代谢。
这类药物进入体内后，常常会被细胞色素P450酶检测和代谢。
如果人体内存在一定的细胞色素P450酶酶活性，则这些药物会被更快的代谢并排出体外。
否则，这些药物就会潴留在体内，引发副作用。
在高级生物体内，细胞色素P450酶还与许多代谢过程密切相关。
例如，它与胆固醇代谢，类固醇合成和代谢，酚在哺乳动物体内的代谢等方面密切相关。
三、细胞色素P450酶的分类细胞色素P450酶可在不同的细胞和组织中表现不同的活性。
因此，它们被分类为家族和亚家族。
目前，已知超过50个细胞色素P450家族和数百个亚家族。
举个例子，CYP1家族成员参与代谢许多环境污染物和药物，包括多氯联苯，二噁英和苯酚等；CYP2家族成员则是药物代谢中最为重要的一类，如CYP2C9和CYP2D6可代谢广谱的药物，例如华法林和酚妥拉明等。
另外，CYP3家族成员则广泛参与酒精和药物的代谢等。
细胞色素P450系统的结构与功能
细胞色素P450系统的结构与功能细胞色素P450系统（Cytochrome P450，简称CYP）是一个包含多种酶的超家族，参与合成和代谢多种化合物，如激素、药物、毒素和脂类等。
CYP酶通过氧化、脱氧、加成等反应改变物质结构，从而影响其活性和代谢路径。
本文将从结构、功能和应用等方面介绍CYP系统的特点及其研究进展。
一、CYP系统的结构CYP酶是一个大小在50-60 kDa之间的单体或二聚体酶，含有一个血红素衍生的铁原子结构（P450实质）。
该结构在还原状态下具有最大吸收峰波长为450 nm的光谱特性，因此得名为“色素P450”。
根据氨基酸序列和N端肽段的异质性，CYP家族被分为多个亚家族和酶。
如人类基因组中已发现超过50个不同的CYP基因，彼此之间具有高度的同源性和保守性。
CYP酶的结构包含两个主要可变区域：催化区和配位区。
催化区含有氧化剂催化中心、配位基团和基质结合位点等组分，其中氧化剂催化中心对催化酶氧化反应具有决定性的作用，其配位基团则参与维持催化区的稳定性和反应效能。
配位区是CYP酶分子的外部结构，负责基质的进入和产物的释放。
二、CYP系统的功能CYP酶对物质代谢具有广泛的作用。
它参与多种生物基本过程，如胆固醇代谢、溶质转运、脂类代谢、细胞信号转导等。
同时，CYP酶也是药物代谢的重要酶类。
在药物进入体内后，经过吸收、分布、代谢和排泄等过程，CYP酶的代谢活性对药物效应和药物-药物相互作用产生了重要影响。
CYP酶的代谢途径包括三个阶段：氧化、还原和羟基化。
其中，氧化反应是CYP酶的主要反应类型，能将药物分子的C-H键氧化为C-O键、C-N键等，生成一系列新的代谢物分子，如羟基化产物、环氧化物和醛酮化物等。
还原反应则涉及到CYP酶的还原态，即将药物分子的氧化产物还原为其原始结构。
羟基化反应涉及到CYP酶和多种协同作用的酶，可以将药物分子的某些基团改变为- OH基团，从而增加其水溶性和清除能力。
细胞色素P450同功酶亚型与老年人用药的几个问题PPT
展望
随着对细胞色素p450同功酶亚型在老年人药物代谢中作用机制的深入了解，将有助 于开发更加精准的个体化用药方案。
通过研究细胞色素p450同功酶亚型在不同年龄段、不同疾病状态下的表达和功能， 将有助于发现新的药物代谢标志物，为药物研发提供新的靶点。
优化老年人用药方案
总结词
针对老年人的生理特点和药物代谢特点，优化用药方案，包括选择适宜的药物、剂量和 给药方式。
详细描述
老年人的肝肾功能可能有所衰退，对药物的代谢和排泄能力下降。因此，在制定用药方 案时，应充分考虑老年人的年龄、体重、健康状况和药物相互作用等因素。根据老年人 的具体情况，选择适宜的药物、调整剂量以及选择适当的给药方式，如口服、注射等，
细胞色素p450同功酶亚型在药物代谢中的作用
细胞色素p450同功酶亚型在药物代谢中起着至关重要的作用 。它们能够将药物转化为水溶性代谢物，以便身体能够排泄 出体外。同时，细胞色素p450同功酶亚型也能够将药物转化 为有毒或活性代谢物，从而产生药理或毒理效应。
在老年人中，由于肝肾功能下降和药物代谢能力减弱，细胞 色素p450同功酶亚型对药物代谢的影响更加显著。因此，了 解细胞色素p450同功酶亚型在老年人中的表达和功能变化， 对于指导老年人合理用药具有重要意义。
细胞色素p450同功酶亚型是一组在人体内广泛存在的酶，它们参与了药物代谢 和内源性物质的代谢过程。根据基因和功能的不同，细胞色素p450同功酶亚型 可以分为多个不同的类型，如CYP1A2、CYP2C9、CYP2D6等。
这些酶在人体内的分布和功能各异，参与的药物代谢过程也不同，因此对药物代 谢的影响也不同。
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细胞色素P450[摘要]：简要介绍了生物细胞色素P450分布的多样性、P450的功能、P450在不同领域的研究现状与进展。
鉴于P450的研究无论在理论上探索生物的生理代谢、选择进化和生物与环境的关系方面，或在环境保护、农业生态、生物防治、作物基因工程和医药卫生等应用方面，都有广泛的实践意义，因此，应该受到更大的关注和重视。
[关键词]：细胞色素P450；生物；生理代谢；环境保护通过体内的解毒酶来催化完成的代谢解毒作用是生物主要而常见的一种适应机制。
解毒酶的种类很多，其中单加氧酶的作用最为重要。
1954年发现兔肝微粒体对苯异丙胺有脱氨作用。
随后人们注意到肝微粒体是多种外源化合物（如药物、毒物及类固醇）的氧化代谢发生部位。
并且这些氧化代谢中普遍需要分子氧和NADPH，其共同特点是在作用物分子中加入一个氧原子，因此这些酶可称为单加氧酶或羟化酶和多功能氧化酶。
单加氧酶是一种多酶复合体。
一般认为它由细胞色素P450、细胞色素b5、黄素蛋白—NADPH—P450还原酶、黄素蛋白—NADH—细胞色素b5还原酶和磷酯组成，它们共同组成电子传递体系。
P450为整个酶系中的末端氧化酶，它不仅负责活化氧分子，同时负责与底物结合，并决定酶系底物的专一性，在整个酶系功能中起着关键的作用。
P450是1958年被发现的，它是一类以还原态与CO结合后在波长450nm处有吸收峰的含血红素的单链蛋白质。
近年来，每年发表的有关P450的文章已超过2000篇。
研究证实，动物、植物、微生物体内均存在P450，它们以氧活化成分参与各种各样的代谢反应，能代谢包括脂肪酸、甾类化合物、脂肪烃、芳香烃、杀虫剂和除草剂、药物、致癌物等多种化合物，由于该方面的研究涉及到生物化学、临床药物学、环境科学、健康科学、分子生物学等多个领域，因此成为生物技术领域中研究热点。
1 P450分布的多样性1.1动物体内P450的分布P450首先在哺乳动物的肝脏微粒体中发现。
在同一动物的许多不同组织中都存在P450。
哺乳动物的肝脏是P450含量最丰富的器官，它还主要分布在肺、皮肤、消化道、肾、肾上腺皮质和髓质、睾丸、卵巢、主动脉和血小板等部分。
P450虽然在许多组织或器官中存在，但其分布具有一定的选择性。
耿益民等人对大鼠的心肌组织与肝脏组织的P450含量进行测定，结果证明肝脏组织中的P450明显高于心肌组织[1]。
昆虫中存在P450的报道见于20世纪60年代。
1967年，Ray首先在家蝇中确定P450的存在。
相继在烟草天蛾中也发现了P450。
目前证明，P450在蝗虫、按蚊、蜚蠊、北美黑尾风蝶等几十种昆虫中都有分布。
昆虫的许多器官和组织，如中肠、脂肪体、马氏管甚至头壳中都有P450。
家蝇的腹部微粒体中P450的含量最高。
吴益东等人研究表明，棉铃虫六龄幼虫的不同组织中P450分布有明显差异，在中肠中含量最高，脂肪体中次之，体壁中最低[2]。
在其它动物中，研究较多的是淡水鱼类、海洋鱼类和贝壳类。
Cristine Nasci等研究了P450在海洋鱼类中的分布。
Briubo证明，鱼类的P450主要分布于肺、肾和鳃。
而赤鲷鱼心肌中的P450含量明显低于肝脏。
1.2植物体内P450的分布1969年D.S.Frear等人首次报道了棉花中存在P450，相继又发现小麦、蓖麻、大豆、薯类等植物中均存在P450。
到目前为止，已有50多种植物被鉴定有P450。
研究证明，P450存在于高等植物的微粒体、质膜、高尔基体膜、液泡膜、叶绿体膜和线粒体膜等多处中，其中以微粒体含量最高。
黄花幼苗的各个器官如子叶、胚根、幼根、胚轴及地上部分，萌发种子中的胚乳、储藏器官块根、块茎中都存在P450。
研究表明，同一种植物在不同部位，同一部位在不同发育时期，P450的分布和含量均有不同。
如开花盛期，鳄梨花序P450含量最丰富。
P450含量由高至低的排序为叶、花、茎。
1.3微生物的P450分布1967年，Appleby偶然地从根瘤菌假菌体中发现P450，首次证明存在于细菌。
此后的研究表明，P450存在于恶臭假单胞菌生物降解樟脑过程。
迄今为止，已在十几个属细菌中发现P450，如假单胞杆菌科的恶臭假单胞菌、铜绿假单胞菌，根瘤菌科的大豆根瘤菌、羽扇豆根瘤菌，奈瑟氏菌科的莫拉氏菌、醋酸钙不动杆菌，病毒科的费氏弧菌、哈氏弧菌磷光合细菌，还有巨大芽孢杆菌、棒状杆菌等。
此外，放线菌也发现有P450，它们是：诺卡氏型的诺卡氏菌、红色红球菌、赤红发酵多孢菌，链霉菌科的西唐氏链霉菌、灰色链霉菌、浅灰链霉菌等。
在真菌中，如：有酵母菌的微荚膜新隐球酵母、白色假丝酵母、近平滑假丝酵母、镰刀菌属的尖孢镰刀菌。
2 P450功能的多样性2.1 P450底物的广谱性P450酶系是自然界中最具有催化作用的生物催化剂。
该酶系的主要特点是，底物的广谱性，能作用于许多结构不同的物质，尤其是能催化各种外源化合物，包括其它生物来源和人工合成的化学品（农药、致癌物、药物、抗氧化剂、添味剂、溶剂、染料、麻醉剂、石油产品等）的生物转化。
在人工合成的约20万种化合物中，大多数都可能是P450的底物。
许多可作为P450不同同工酶的诱导剂或抑制剂。
有些参与甾醇转化的P450对底物有高度的选择性，而其它P450特别是肝微粒体的P450具有重叠的底物专一性[3]。
2.2 P450的催化机制P450可以催化成千上万种的反应，甚至对具有相似化学结构的底物也表现出多种反应类型，因而被人们称为万能的催化剂。
P450催化反应过程涉及多个步骤，典型的反应是通过电子传递系统将分子氧还原，并将其中一个氧原子加到底物（RH）中，反应需NADPH。
RH+O2+NADPH+H+→ROH+H20+NADP+随着生物所处环境的不同，P450还有其它的催化机制，如：（1）在无氧情况下，还存在过氧化物支路，通过过氧化物提供氧原子使底物羟基化；（2）通过氧还原机制，但氧不加入底物中形成羟基化合物，而是形成超氧化物、过氧化物；（3）P450不完全是氧化催化剂，它还起还原催化作用。
亚铁型P450可提供电子，在无氧条件下进行分步反应。
许多化合物如染料、N—氧化物、环氧化物都可接收2个电子而被还原[3]。
P450参与的反应主要有烷基的羟化、烯基的环氧化、烃基的氧化、硫位的氧化、氧化性脱氨、脱卤和脱氢、氧化性的碳—碳键断裂及一些还原反应[3]。
3 P450在不同领域的研究进展3.1 P450在医学方面的研究3.1.1 P450与药物代谢和致癌机理的研究20世纪70年代，P450酶系在致癌物的代谢中的主要作用得到证实，许多探讨化学致癌的科学家转向P450的研究。
近几年，P450在药物代谢、毒理学、肿瘤生化等方面的工作有很大进展。
研究表明，在微粒体药物代谢体系中，参与致癌物代谢活性最主要的酶系为P450。
动物试验表明，苯及其代谢物如酚、氢醌、儿茶酚都是P450的催化底物，苯能通过其代谢产物醌类在很低的浓度下损坏P450的活性，从而导致苯的毒性增强[4]。
张希凤等人通过测定大鼠肝微粒体探讨复方丹参片、阿斯匹林和潘生丁对P450的影响，结果表明，3种药物在引起P450总量减少的情况下，间接增加肿瘤发生的危险性[5]。
P450在中药代谢中的作用的研究也取得一定进展，夏尔宁等报告了黑木耳多糖和银耳多糖对戊巴比妥诱导的小鼠睡眠时间和P450含量的影响[6]。
为了探讨人类肿瘤的发生机理，王莉娥等人用大鼠肝微粒体酶系进行了以苯、二氯乙稀和含变价金属的石棉为代谢底物的研究[7]。
据报道P450其羟化活性可激活前致癌物引发肺癌和膀胱癌、食管癌等。
有关P450与药物代谢和致癌机理方面的研究已深入到分子水平。
3.1.2 P450抑制剂的研究研究P450抑制剂是探索防癌抑癌作用机理方面的一个进步。
傅旭春等人通过对氨基二苯醚类化合物与苯巴比妥诱导的大鼠肝微粒体相互作用的试验表明，对氨基二苯醚类似物既可以作为P450底物，也可以被P450氧化代谢，其代谢中间体与P450形成P450—MI络合物而产生抑制作用[8]。
李德淳的研究表明，中药大蒜的主要成分（二稀丙基硫）为鼠肝微粒体二甲基亚硝胺脱甲基酶的竞争性抑制剂，影响P450同工酶P45011E1的活性。
二稀丙基硫对P450同工酶的抑制作用，阻碍了致癌物在体内的活化代谢。
3.2 P450与杀虫剂的相互作用3.2.1 P450与昆虫抗药性的关系20世纪60年代，P450酶系因其在昆虫抗药性及昆虫对寄主植物适应性中的作用而受到重视。
至今有关昆虫P450酶系的研究已深入到分子水平。
大多数有机杀虫剂都受微粒体氧化作用，这些氧化代谢作用能使杀虫剂经氧化代谢失去毒性，害虫抗药性的产生往往与P450的含量升高和活性增强有关。
在拟除虫菊酯类杀虫剂的代谢研究中，有人从拟除虫菊酯类杀虫剂的化学结构推测其代谢方式主要为水解作用。
国外大量研究表明，P450解毒活性增强是棉铃虫对拟除虫菊酯的重要抗性机理之一。
吴益东等人的研究证实棉铃虫P450与抗药性具有密切的关系。
黄俊勇等人用溴氰菊酯对家蝇进行诱导，通过P450含量的测定，研究杀虫剂在昆虫体内的氧化代谢和昆虫对杀虫剂的抗性机理[9]。
现已对果蝇、蜚蠊、烟草夜蛾、南方行军虫、淡色库蚊及小菜蛾等昆虫的P450作了研究，发现昆虫的抗药性品系往往伴随P450含量的增加和氧化代谢活力的增强[9]。
彭芳报道，P450代谢有机磷农药，是使烷基和芳基链氧化裂解起到解毒作用，故昆虫对有机磷产生抗性是部分增加了P450的活性，导致氧化降解的功能增强[10]。
3.2.2增效剂对P450的抑制作用1960年在家蝇体内代谢研究中首次发现亚甲基二氧苯基化合物（MDP）能抑制杀虫剂的氧化代谢，使家蝇体内的P450含量有所下降，从而揭示了MDP类化合物对杀虫剂的增效机理。
MDP类化合物对拟除虫菊酯类杀虫剂具有增效作用，是因为这类增效剂干扰了拟除虫菊酯类杀虫剂在昆虫体内的氧化代谢，阻止药物非极性分子向极性分子的转化，增强了拟除虫菊酯类杀虫剂在昆虫体内的滞留，而使毒性增大[9]。
吴益东等人用增效醚（PBO）作为抑制剂，研究了棉铃虫拟除虫菊酯类杀虫剂抗性的抑制作用。
结果表明，经PBO处理，可使棉铃虫P450的含量大幅度下降，使其对杀虫剂的解毒能力减弱。
各种杀虫剂或增效剂与P450的相互作用是非常复杂的，了解和阐明这些机制对合理使用各种杀虫剂具有指导意义。
3.3 P450在环境保护方面的应用3.3.1 P450与植物的次生代谢P450在植物的次生代谢的合成及解毒方面有非常复杂而广泛的功能。
具体地参与植物保护功能的P450是在保护植物免受昆虫、微生物和病毒的侵害的次生代谢物，如黄酮类、香豆素、生物碱等化合物的合成中起重要作用。
而参与物质代谢的P450是在将杀虫剂、杀草剂及其它有毒害化合物质转化为非毒害化合物。