Citocromo P450

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SISTEMA CITOCROMO P450 (CYP)-MONOXIGENASE 
 
As monoxigenases (oxidases de função mista) incorporam um átomo 
do O2 no substrato (criando um grupo hidroxila), enquanto o outro 
átomo é reduzido à água. No sistema citocromo P450 (CYP)-
monoxigenase, o NADPH proporciona os equivalentes redutores 
necessários para essa série de reações. Esse sistema cumpre funções 
distintas em dois locais separados nas células. A reação geral catalisada 
por uma enzima CYP é: 
 
em que R pode ser um esteroide, um fármaco ou outra substância quí-
mica. 
1. Sistema mitocondrial. Uma importante função do sistema cito-
cromo P450 (CYP)-monoxigenase mitocondrial, associado à mem-
brana interna da mitocôndria, é a biossíntese de hormônios este-roides. 
Nos tecidos esteroidogênicos, como a placenta, os ovários, os 
testículos e o córtex da suprarrenal, esse sistema é usado para hidroxilar 
intermediários da conversão de colesterol em hormônios esteroides, 
processo que torna esses compostos hidrofóbicos mais solúveis em 
água. O fígado usa esse sistema na síntese de ácidos biliares e na 
hidroxilação de colecalciferol a 25-hidroxicolecalciferol (vitamina 
D3), e o rim o utiliza para hidroxilar a vitamina D3, produzindo a sua 
forma biologicamente ativa 1,25-di-hidroxilada. 
2. Sistema microssomal. O sistema citocromo P450 (CYP)-monoxi-
genase microssomal, que está associado às membranas do retículo 
endoplasmático liso (especialmente no fígado), atua, principalmente, 
na destoxificação de compostos estranhos ao organismo 
(xenobióticos). Entre eles, estão diversos fármacos e uma variedade de 
poluentes, incluindo derivados do petróleo e pesticidas. As enzimas 
CYP do sistema microssomal (p. ex., CYP3A4) podem ser utilizadas 
para hidroxilar essas toxinas (fase I). São dois os objetivos dessas 
modificações. Em primeiro lugar, podem ativar ou inativar um 
fármaco; em segundo, podem tornar um composto tóxico mais solúvel, 
facilitando, assim, sua excreção na urina ou nas fezes. Frequentemente, 
contudo, o novo grupo hidroxila servirá como sítio para a conjugação 
com um composto polar, como o ácido glicurônico, o que aumentará 
significativamente a solubilidade do composto (fase II). 
 
 
 
 
 
 
Figura 13.7 
Ciclo catalítico da citocromo P450 
(CYP)-monoxigenase (simplificado). 
Os elétrons (e− 
) passam do NADPH 
para o FAD, para o FMN da redutase 
e depois para o ferro (Fe) do núcleo 
heme da enzima CYP microssomal. 
(Nota: no sistema mitocondrial, os e− 
P450-Fe3+ A–H 
O2 – 149 NADPH + H+ NADP+ e–
Citocromo P450-redutase 
FAD, FMN Substrato A–H 
P450-Fe3+ A–H 
e–P450-Fe2+ A–H 
O2 passam do FAD para uma proteína 
ferro-enxofre e depois para a enzima 
CYP.) 
 
 
Bibliografia: CHAMPE, Pamela C.; 
HARVEY, Richard A.; FERRIER, 
Denise R. Bioquímica ilustrada. 4. 
ed. Porto Alegre, RS: Artmed, 
2009. 519 p. (Biblioteca Artmed). 
ISBN 978-85-363-1713-7. 
As enzimas CYP são, na verdade, uma superfamília de mo-
noxigenases relacionadas que contêm grupo heme e que 
participam de uma ampla variedade de reações. O nome P450 
reflete a absorbância da proteína em 450 nm. 
Os polimorfismos nos genes para as enzimas CYP podem levar a 
diferenças no metabolismo do fármaco.