微拉体混合功能氧化酶系(Microsomal Mixed-Function Oxidase System)是一类存在于细胞内质网中的酶系,主要负责药物和外来化学物质的代谢。这类酶系通过氧化反应将这些物质转化为具有极性的物质,进而使其能够被排出体外。微拉体混合功能氧化酶系催化的氧化反应主要涉及以下几个方面:
1. 酶系组成
微拉体混合功能氧化酶系主要包括:
- 细胞色素P450(Cytochrome P450, CYP450):是一类血红蛋白酶,具有广泛的底物特异性,能够催化多种氧化反应。
- NADPH-细胞色素P450还原酶:为CYP450提供电子,使其能够进行氧化反应。
- 其他辅助酶:如细胞色素b5等,可能参与调节反应的速率或底物的特异性。
2. 氧化反应类型
微拉体混合功能氧化酶系可以催化多种类型的氧化反应,包括:
- 羟基化:在分子上引入羟基(-OH),如将苯转化为苯酚。
- 脱氢:移除分子中的氢原子,形成双键或芳香环。
- 环氧化:在不饱和碳链上形成环氧化合物。
- 硝基还原型:将硝基化合物还原为胺。
- S-氧化和N-氧化:将硫或氮原子氧化,形成硫氧化物或氮氧化物。
3. 反应机制
氧化反应的一般机制如下:
- 电子传递:NADPH-细胞色素P450还原酶将NADPH的电子传递给CYP450,使其从还原态(Fe2+)变为氧化态(Fe3+)。
- 氧分子结合:CYP450的氧化态与氧分子结合,形成高价铁-氧中间体(Fe4+=O)。
- 氧化反应:高价铁-氧中间体将氧化能力转移到底物分子上,完成氧化反应,并使CYP450恢复到还原态。
4. 生理和药理作用
微拉体混合功能氧化酶系在生理和药理上有重要作用: