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CYP1A1

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导读
概述     CYP1A1基因编码细胞色素P450 1A1。该蛋白是重要的活化多环芳烃类致癌物的主要酶类。被激活的CYP1A1能将多种环境中的有机物质如多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAH)转化为细胞毒素或其他致癌物质,从而增加癌症发生的危险。研究表明,CYP1A1与多种癌症的发生有关。     国内外的...
概述

    CYP1A1基因编码细胞色素P450 1A1。该蛋白是重要的活化多环芳烃类致癌物的主要酶类。被激活的CYP1A1能将多种环境中的有机物质如多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAH)转化为细胞毒素或其他致癌物质,从而增加癌症发生的危险。研究表明,CYP1A1与多种癌症的发生有关。

    国内外的众多研究显示CYP1A1的突变型与野生型相比有更高的酶接触反应活性和癌症可诱导性,从而增加肝癌、肺癌、乳腺癌、食道癌、前列腺癌等疾病的危险度。

基因结构

    CYP1A1全称cytochrome P450, family 1, subfamily A, polypeptide 1,中文名为细胞色素P450 1A1。CYP1A1基因位于第15号染色体15q22-q24位置,全长5,987bp,共有9个外显子,mRNA长2,601nt,编码由512个氨基酸残基组成的蛋白质。

基因分子生物学功能

    细胞色素P450酶(CYP450)是细胞内重要的Ⅰ相代谢酶,在致癌物的活化和解毒过程中起着重要的作用。CYP1A1是活化多环芳烃类致癌物的主要酶类。它作为一种微神经元体细胞酶与一些致癌物质的生物激活有关,例如苯并芘[benzo(a)pyrene]。同时,CYP1A1易于被2,3,7,8-四氯二苯-对-二恶英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,TCDD)和多环的芳香族化合物所诱变,包括3-甲基胆蒽等实验室用致癌物质。目前的动物实验表明,CYP1A1的表达与多环芳烃受体(AhR)和芳烃受体核转运蛋白(AhR Nuclear Translocator,Arnt)的激动剂,以及上游刺激因子1(Upstream Stimulatory Factor1,USF1)的拮抗剂有关。同时,CYP1A1通过C2羟基化作用参与雌激素的代谢活动。

参与的通路

    PAH在我们的生活环境中大量存在,例如:香烟烟雾和汽车尾气排放。AhR作为其受体,调节与PAH相关的多种生物反应。许多研究指出,AhR-CYP1A1激活的代谢反应能转化PAH的致癌性。

    CYP1A1能将多种异生素(xenobiotics)转化为细胞毒素或者有机体诱变物质的衍生物。通常来说,CYP1A1参与AhR被激活后的通路,这条通路包括:AhR与配基结合,通过异二聚效应结合Arnt组成XRE复合体激活基因。



图1 CYP1A1感应模型-AhR信号通路




图2 CYP1A1感应模型2


    事实上许多异生素(xenobiotics)与AhR的结合能力很弱,无法与TCDD等有机物竞争AhR。所以,这些物质被认为有可能通过其它方式激活CYP1A1。首先,这些AhR诱导物本身与AhR的结合能力很弱,但是可以通过代谢变化,转化为有能力与AhR结合的形态。再则,这些物质可以通过其它的通路,直接激活CYP1A1。这些通路可能包括维甲酸受体(retinoic acid receptor,RAR)和酪氨酸激酶活化反应。

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