細(xì)胞色素P450催化尼古丁反應(yīng)機(jī)理研究的新進(jìn)展

細(xì)胞色素P450是一類亞鐵血紅素—硫醇鹽蛋白的超家族，它參與內(nèi)源性物質(zhì)和包括藥物、環(huán)境化合物在內(nèi)的外源性物質(zhì)的代謝。研究人員利用分子對(duì)接、分子動(dòng)力學(xué)模擬、QM/MM計(jì)算等方法，研究了尼古丁與CYP2A6的結(jié)合方式、CYP2A6催化的尼古丁5'-羥基化反應(yīng)的機(jī)理以及5'-羥基化反應(yīng)的立體選擇性。

這一結(jié)果表明，雖然尼古丁在溶液中主要以質(zhì)子化的形式存在，但是它主要以非質(zhì)子化的形式結(jié)合到CYP2A6的活性中心。在CYP2A6-尼古丁復(fù)合物中，CYP2A6的活性中心Compound I（Cpd I）的O能夠提取尼古丁的trans-5'-H或者cis-5'-H，發(fā)生5'-羥基化反應(yīng)。

CYP2A6催化的尼古丁5'-羥基化反應(yīng)由兩步組成：*步是尼古丁的5'-H傳遞到Cpd I的O上（氫傳遞）；第二步是OH再與尼古丁的5'-位置的C結(jié)合，形成5'-羥基尼古?。ㄑ醴磸棧?。其中，氫傳遞是決速步驟。計(jì)算結(jié)果顯示，CYP2A6催化的尼古丁5'-羥基化反應(yīng)容易發(fā)生在trans-5'-H上，反應(yīng)的立體選擇性為97%,與實(shí)驗(yàn)報(bào)導(dǎo)的立體選擇性相符。 

近年來，國內(nèi)生命科學(xué)領(lǐng)域的一些重要成果就是屬于跨學(xué)科的新成果，比如納米生物學(xué)研究，華中科技大去年取得的顯微光學(xué)切片層析成像系統(tǒng)，獲得小鼠全腦高分辨率圖譜的研究等。