Cytochrome P450

Les cytochromes P450 (CYP) sont une importante famille d'enzymes dont la principale fonction est de catalyser l'oxydation d'un grand nombre de composés organiques. Leurs substrats peuvent être des métabolites intermédiaires, des médicaments, des drogues ou des composés chimiques provenant de l'environnement. Ce sont des hémoprotéines qui catalysent une monooxygénation à partir du dioxygène O₂, un atome d'oxygène étant transféré au substrat (RH) et l'autre étant réduit en eau :

RH + O₂ + 2H⁺ + 2e^– → ROH + H₂O

Chez les vertébrés, les cytochromes P450 sont principalement exprimés au niveau du foie. Les composés qu'ils oxydent deviennent plus polaires et peuvent être ainsi éliminés, en particulier au niveau des reins.

Il existe plusieurs cytochromes P450, qui ont une importance particulière en médecine et en pharmacologie. En effet, ces hémoprotéines sont très impliquées dans la dégradation des molécules exogènes (xénobiotiques), en particulier des médicaments. Leur nom provient du fait que cette famille d'enzymes absorbe préférentiellement la lumière à une longueur d'onde de 450 nanomètres. Plus les cytochromes P450 sont actifs, et plus les médicaments sont rapidement métabolisés. Cela supprime l'activité de médicaments directement actifs, mais cela peut aussi augmenter leur transformation en métabolites actifs (comme pour la codéine avec le CYP2D6 par exemple).

Les cytochromes P450 sont associés à la face interne du réticulum endoplasmique lisse.

Types

Structure du sous type CYP3A4 du cytochrome P450

Structure du sous type CYP2D6 du cytochrome P450

Il existe des centaines de cytochromes différents, répartis dans trois familles (CYP1, CYP2 et CYP3). On distingue également des sous-familles (CYP1A, CYP2D,...) et des isoenzymes distinctes (CYP3A4, CYP2D6,...). Chaque type de cytochrome P450 a une fonction différente. Voici quelques exemples :

• CYP2C9 :

Métabolisme de la plupart des anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS), des antidiabétiques oraux, des anticoagulants oraux (acénocoumarol, warfarine), de la phénytoïne (anticonvulsant) et d'antihypertenseurs (losartan).

• CYP2D6 :

Métabolisme de la codéine en morphine, de certains antiarythmiques et antidépresseurs, des bêta-bloquants et de neuroleptiques

• CYP1A2 :

Métabolisme de la caféine et de la théophylline, de l'imipramine et du paracétamol.

• CYP3A4 :

Métabolisme de la plupart des médicaments, par exemple codéine en norcodéine, ce qui la rend inactive.

• CYP2C19 :

Métabolisme du diazépam, de l'imipramine, du propranolol ou de l'oméprazole.

• CYP11A1 :

Hydrolyse du cholestérol en prégnénolone. Aussi appelé CYP scc (side-chain cleavage) ou cholesterol side-chain cleavage enzyme.

• CYP17A1 :

Hydroxyle la prégnénolone en 17-hydroxyprégnénolone et la progestérone en 17-hydroxyprogestérone. Permet aussi d'hydroxyler le corticostérone en cortisol, c'est une enzyme importante dans la stéroïdogénèse. Aussi appelée 17α-hydroxylase.

Voir aussi

• Cytochrome P450 oxydase