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약물 대사 효소 유전자 #
개요 #
약물 대사 효소 (Drug Metabolism Enzyme, DME)는 약물, 발암 물질, 살충제, 오염 물질 및 식품 독성 물질뿐만 아니라 스테로이드, 프로스타글란딘(Prostaglandin)과 같은 내인성 화합물을 포함하여 방대한 생체 내 물질의 대사를 담당하는 다양한 단백질 그룹이다. 약물 대사 효소에 의한 화학 물질의 대사 생체 전환은 신체로부터의 제거를 향상할 뿐만 아니라 약리학적으로 비활성이고 상대적으로 무독성인 화합물을 유도하는 수용성의 극성 물질을 형성한다. 그러나 때때로 약물 대사 효소에 의한 화학 물질의 대사 생체 전환(Metabolic Biotransformation)은 대사 산물의 형성을 유도할 수 있다.
약물 대사 효소의 종류 #
| Reaction | DME Involved | Major Liver Isoform | Cellular Localization | Cofactor Requirement |
|---|---|---|---|---|
| Oxidation | Cytochrome P450 | CYP3A4, 2D6, 2C, 1A2, 2E1 | Microsomes | O2, NADPH |
| Oxidation | Flavin-containing monooxygenase Peroxidase |
FMO3, FMO4, FMO5 | Microsomes | O2, NADPH |
| Oxidation | Monoamine oxidase | MAO-A, MAO-B | Mitochondrial outer membrane | O2, H2O |
| Oxidation | Alcohol dehydrogenase | ADH1A, 1B, 1C | Cytosol | NAD+ |
| Oxidation | Aldehyde dehydrogenase | ALDH1, ALDH2 | Mitochondria, cytosol | NAD(P)+ |
| Oxidation | Aldehyde oxidase | AO | Cytosol | O2, H2O |
| Oxidation | Xanthine oxidase | XO | Cytosol | O2, H2O |
| Oxidation | Prostaglandin H synthase | PHS-1, PHS-2 | Microsomes | O2 |
| Reduction | Nitro-reductase | P450, non-P450 enzymes | Microsomes, microflora | NADPH |
| Reduction | Azo-reductase | P450, non-P450 enzymes | Microsomes, microflora | NADPH |
| Reduction | Aldo-keto reductase | AKR1A1, 1B1, 1C1-4, 1D1 | Cytosol, microsomes | NADPH, NADH |
| Reduction | Quinone reductase | NQO1, P450 reductase | Cytosol, microsomes | NAD(P)H, NADPH |
| Hydrolysis | Epoxide hydrolase | EPHX1 (mEH), EPHX2 (sEH) | Microsomes, cytoplasm | H2O |
| Hydrolysis | Esterase | hCE1, hCE2 | Microsomes, cytosol, lysosomes | H2O |
| Hydrolysis | Peptidase | Aminopeptidase, carboxypeptidase, endopeptidase | Lysosomes | H2O |
| Conjugation | Uridine diphospho-glucuronosyltransferase | UGT1A1, 1A3, 1A4, 1A6, 1A9, 2B | Microsomes | UDPGA |
| Conjugation | Sulfotransferase | SULT1A1, 1B1, 1E1, 2A1 | Cytosol | PAPS |
| Conjugation | Methyltransferase | COMT, PNMT, TPMT, and so on | Cytosol, microsomes | SAM |
| Conjugation | N-acetyltransferase | NAT1, NAT2 | Cytosol, mitochondria | Acetyl CoA |
| Conjugation | Amino acid conjugation enzyme | Acyl-CoA synthetase, acyl-CoA: amino acid N - acyltransferase, and so on | Cytosol, microsomes, mitochondria | ATP, acetyl CoA, amino acids |
| Conjugation | Glutathione S-transferase | GST A1-1, M1-1, P1-1 | Cytoplasm | GSH |
<표 1. Common Biotransformation Reactions, DME Enzymes> 1
산화 효소 #
Cytochrome P450 #
Cytochrome P450(CYPs)은 monooxygenase로 기능하는 보조 인자로서 헴(Heme)을 포함하고 있는 효소 군이다. 포유류에서 이러한 단백질은 스테로이드, 지방산 및 생체 이물을 산화시키고 호르몬 합성 및 분해뿐만 아니라 다양한 화합물의 제거에도 중요하다. 식물에서 이러한 단백질은 방어 화합물, 지방산 및 호르몬의 생합성에 중요하다.
환원 효소 #
Aldo-keto Reductase #
Aldo-keto reductase(AKR)은 알데하이드와 케톤을 알코올로 환원할 수 있는 용해성 NADPH 의존성 산화 환원 효소이다. 알려진 사람의 AKR 효소는 생체 활성화 또는 해독 작용을 일으킬 수 있다. 포유류의 AKR은 AKR1, AKR6 및 AKR7 계통에서 발견된다.
가수분해 효소 #
Epoxide Hydrolase #
Epoxide hydrolase(EH)는 Esterase, Protease, Dehalogenase 및 Lipase를 포함한 가수분해효소 중 하나이다. EH는 에폭사이드가 1, 2-디오르 생성물로 수화되는 것을 촉진하는 효소이다. 포유류에는 적어도 5가지의 EH 형태가 존재하며, 이들은 화학적 혹은 면역학적으로 구별된다. : Microsomal cholesterol 5, 6-oxide hydrolase, Hepoxilin A hydrolase, Leukotriene A hydrolase, Soluble epoxide hydrolase (sEH), 그리고 Microsomal epoxide hydrolase (mEH)
