Single Mutations in Cytochrome P450 Oxidoreductase Can Alter the Specificity of Human Cytochrome P450 1A2-Mediated Caffeine Metabolism.
シトクロムP450オキシドレダクターゼの単一変異はヒトシトクロムP450 1A2によるカフェイン代謝の特異性を変化させ得る (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト
- 出版年
- 2023
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
ヒトのミクロソームP450の活性を支えるCPRは、閉じた構造と開いた構造の間を遷移し、電子伝達を行う。本研究では、CPRのFADとFMNドメインを連結するヒンジ領域およびFDの変異が、CYP1A2によるカフェイン代謝に及ぼす影響を解析した。その結果、FD変異はCYP活性だけでなく、反応の位置特異性も変化させることが明らかになった。計算アプローチにより、変異はFD-CYP界面の残基と近接し、複合体形成時の誘導適合や、カフェインの存在と配向に依存した動的変化を示した。これらの結果から、FD変異と複合体界面、CYP活性部位の間には動的な結合が存在し、観察された位置特異性の変化と一致することが結論された。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
A unique cytochrome P450 (CYP) oxidoreductase (CPR) sustains activities of human microsomal CYPs. Its function requires toggling between a closed conformation enabling electron transfers from NADPH to FAD and then FMN cofactors and open conformations forming complexes and transferring electrons to CYPs. We previously demonstrated that distinct features of the hinge region linking the FAD and FMN domain (FD) modulate conformer poses and their interactions with CYPs. Specific FD residues contribute in a CYP isoform-dependent manner to the recognition and electron transfer mechanisms that are additionally modulated by the structure of CYP-bound substrate. To obtain insights into the underlying mechanisms, we analyzed how hinge region and FD mutations influence CYP1A2-mediated caffeine metabolism. Activities, metabolite profiles, regiospecificity and coupling efficiencies were evaluated in regard to the structural features and molecular dynamics of complexes bearing alternate substrate poses at the CYP active site. Studies reveal that FD variants not only modulate CYP activities but surprisingly the regiospecificity of reactions. Computational approaches evidenced that the considered mutations are generally in close contact with residues at the FD-CYP interface, exhibiting induced fits during complexation and modified dynamics depending on caffeine presence and orientation. It was concluded that dynamic coupling between FD mutations, the complex interface and CYP active site exist consistently with the observed regiospecific alterations.
MeSH
DOI 10.3390/biom13071083
PMID 37509119
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