Распространённые и редкие реакции цитохрома P450, связанные с метаболизмом и химической токсичностью

Ферменты цитохрома P450 (P450) катализируют разнообразные реакции, превращая химические вещества в потенциально реакционноспособные продукты, а также снижая токсичность соединений. Большинство реакций P450 — это окисление. Основную часть этих реакций можно объяснить с помощью интермедиата FeO(3+) и радикального механизма отрыва атома водорода с последующим «отскоком» кислорода; однако возможны и другие комплексы железа с кислородом, а также альтернативные механизмы. Ещё один вопрос, связанный с реакциями, катализируемыми P450, — определение стадий каталитического цикла, ограничивающих скорость, и их вклада в селективность реакций. Помимо классических реакций окисления, P450 катализируют и менее изученные реакции, включая восстановление, дегидрирование, расщепление сложных эфиров, расширение и образование циклов, расщепление альдегидов, дегидратацию, атаку по ипсо-положению, одноэлектронное окисление, реакции сочетания, перегруппировку гидроперекисей жирных кислот и простагландинов, а также проявляют фосфолипазную активность. Большинство этих реакций объясняют с участием высоковалентных железо-кислородных интермедиатов и восстановлением железа до Fe(2+), однако для некоторых реакций такие объяснения неприменимы: в них может участвовать кислотно-основный катализ. Некоторые из этих превращений участвуют в биоактивации и детоксикации ксенобиотиков.