本文报道了一种基于纳米技术的酶功能化云母表面研究方法。作者利用原子力显微镜（AFM）测定固定化在云母芯片表面的含血红素细胞色素P450 CYP102A1（CYP102A1）单分子的催化活性。在液相近天然条件下，采用曲率半径10–20 nm的AFM悬臂探针测量单个酶分子的高度波动。研究发现，在催化过程中，单个酶分子高度波动的平均幅度比...
人肝亚细胞分数（包括肝微粒体HLM、肝胞质分数和S9分数）广泛用于体外预测肝脏代谢。S9分数是人肝匀浆上清，同时含微粒体和胞质成分，包括多数细胞色素P450（CYP）酶及可溶性II相酶如葡萄糖醛酸转移酶和硫酸转移酶。本研究首次报道S9分数中氧化还原活性酶的直接电化学与生物催化特性。将S9膜固定于高纯石墨（HPG）电极，在厌氧（Ar饱...
脱氧胆酸（DCA）已获美国食品药品监督管理局批准用于美容性减少颏下脂肪。其羟基化产物6β-羟基脱氧胆酸（6β-OH DCA）可改善DCA的溶解性和药学性质，便于进一步应用。本文采用组合催化策略构建强效细胞色素P450生物催化剂CYP107D1（OleP），将DCA立体选择性地转化为6β-OH DCA。首先，利用pRSFDuet-1质...
细胞色素P450酶（P450s）是广泛存在的血红素-硫醇蛋白超家族，在代谢网络和次级代谢中起关键作用，但其在酿酒酵母中表达水平低、活性不足是研究与应用的主要瓶颈。为提高P450s在酿酒酵母中的功能表达，本研究将拟南芥cDNA文库在产生甜菜碱的酵母菌株yJS1256中过表达，并利用该菌株作为生物传感器进行高通量筛选。筛选鉴定出AtGR...
细胞色素P450还原酶（CPR）从烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）获取电子，并将其转移至活性细胞色素P450（CYP）位点，从而提供具有功能的CYP。本研究对一株酵母进行遗传工程改造，删除其内源CPR基因。在该CPR缺失（yRD−）酵母株中表达的人源CYP无活性。作者进一步考察促凋亡蛋白Bax能否替代CPR的缺失：Bax通过产...
人肝癌 HepaRG 细胞表达多数药物代谢酶，是原代人肝细胞培养替代模型，可用于药物代谢与外源物毒性评价。本研究利用慢病毒载体将细胞色素 P450（CYP）1A1/2、2B6 和 3A4 基因的部分启动子序列克隆至 pLV-GFP 报告载体上游，建立稳定表达绿色荧光蛋白（GFP）的转基因 HepaRG 全细胞生物传感器。结果显示，C...
本研究旨在利用12种细胞色素P450（CYP）异构体及其两种氧化还原伙伴——NADPH依赖性细胞色素P450还原酶（CPR）和肾上腺素蛋白（Adx），比较P450依赖性线粒体（mit）与微粒体（mic）单加氧酶系统中蛋白-蛋白相互作用的亲和力和热力学差异。采用Biacore 3000表面等离子共振（SPR）生物传感器测定平衡解离常数...
生物偶联指对生物分子进行化学修饰，已广泛应用于生物学与生物物理研究，可拓展功能多样性，并支持生物催化、生物传感乃至治疗等应用。本综述总结细胞色素P450酶（P450或CYP）化学修饰如何促进对该类酶的理解；遗传修饰虽同样重要，但不在本文范围内。生物偶联通过光亲和标记、基于机制的抑制（MBI）和荧光研究，帮助获得P450结构信息并探究...
细胞色素P450（CYPs）在外源物和内源底物代谢中起重要作用。作为微粒体单加氧酶系统的关键组分，CYPs参与多种蛋白-蛋白相互作用。然而，单加氧酶系统组分间分子相互作用机制仍需进一步表征。本研究采用基于表面等离子共振（SPR）的生物传感器Biacore 3000，评估哺乳动物CYP与细胞色素b5（CYB5）成对相互作用的热力学参数...
本研究报道了一种新型酵母生物传感器系统，用于同时检测基因毒性致癌物与前致癌物。该系统通过两个质粒共转化构建：一个质粒携带人源NADPH-细胞色素P450还原酶（CPR）和细胞色素P450（CYP3A4、CYP2B6或CYP2D6）基因，另一个质粒携带RAD54-GFP报告子。由此获得CYP3A4+RAD54、CYP2B6+RAD54...
本文报道了一种基于细胞色素P450的电化学生物传感器，用于连续监测萘普生（Naproxen, NAP）。该传感器通过将多壁碳纳米管（MWCNTs）和微粒体细胞色素P450 1A2（msCYP1A2）滴涂在石墨丝网印刷电极（SPE）表面构建。采用循环伏安法检测NAP，其安培检测动态线性范围上限为300 mM，对应检出限（LOD）为16...
开发由细胞色素P450（CYP）蛋白构成的生物催化电极，是建立简单药物代谢生物传感器或药物抑制剂筛选装置的关键技术。我们成功检测到吸附在裸氧化铟锡（ITO）薄膜电极上的人源CYP层或CYP微粒体的直接电子转移（DET），无需任何修饰层，并将其应用于药物代谢评价。我们比较了两种具有不同表面纳米结构（多晶或非晶）的ITO薄膜的电催化性能...
本文报道了一种基于聚合物化脂质双分子层的稳定且可功能化仿生生物膜。作者将含二乙炔的磷脂 1,2-双(10,12-二十三二炔酰)-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DiynePC）和 1,2-双(10,12-二十三二炔酰)-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺（DiynePE）混合，经 LB/LS 沉积后紫外光聚合，形成坚固的聚合物双分子层。Diyne...
细胞色素P450（CYP）是一类含血红素单加氧酶，参与体内药物和外源化学物首过代谢，因此受制药业关注。体内CYP反应需要NADPH供电子及细胞色素P450还原酶（CPR）作为电子传递伙伴，限制了实验室和工业应用。将CYP固定于电极可在酶直接接受电子时消除NADPH和CPR需求，使固定化CYP作为检测CYP活性的生物传感器，但前提是固...
噻吩吡啶类抗血小板药物（如噻氯匹定、氯吡格雷和普拉格雷）需经细胞色素P450在体内激活，才能有效阻断ADP驱动的血小板聚集。由于开环活性代谢物不稳定、反应性强且可形成多种代谢物，其代谢激活研究受到限制。作者开发了一种新方法：将血小板与细胞色素P450及目标噻吩吡啶孵育不同时间，直接检测ADP诱导血小板聚集的变化，从而把血小板用作检测...
植物能够吸收并代谢多种天然和人工合成有毒化合物，其解毒机制包括氧化、糖结合、谷胱甘肽结合及更复杂反应。本研究以水生植物加拿大水蕴草（Elodea canadensis）为对象，探讨杀菌剂二甲菌灵（dimethomorph, DMM）的解毒机制。采用氧生物传感器系统测定细胞色素P450（P450）活性，高效液相色谱（HPLC）测定糖基...
原子力显微镜（AFM）可可视化并计数多蛋白体系中的单个蛋白及其复合物；光学生物传感器（OB）可提供复合物形成动力学、寿命（τLT）和亲和力。将τLT与催化循环时间（τcat）比较，可区分有效与非有效复合物。本文综述AFM与OB在细胞色素P450 101、P450 11A1和P450 2B4三种单加氧酶体系中的应用。AFM在三个体系中...
细胞色素P450（CYP）是一类广泛存在的血红素单加氧酶超家族，可催化C-H羟基化、N-去烷基化、O-去烷基化、S-氧化和环氧化等氧化反应，在药物代谢、毒理学、生物催化和环境修复中具有重要价值。本文综述了CYP生物催化剂在生物技术、医学和环境修复中的应用进展，包括药物及药物代谢物合成、基因导向酶前药疗法（GDEPT）激活环磷酰胺和异...