In the present study we evaluated comparative herb-drug interaction potential of red ginseng total powder, ginsenoside Rg1, and Rb1 by inhibition of CYP isoforms including CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 and CYP3A4 using pooled human liver microsomes (HLMs). As measured by liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry, red ginseng total powder inhibited significantly activities of CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6, CYP2E1 and testosterone 6-beta hydroxylation by CYP3A4, but the $IC_{50}$ values were higher than $556{\mu}g/ml$. Activities of CYP2B6, CYP2C9, CYP2D6 and CYP3A4 were inhibited by ginsenoside Rb1. Also, activities of CYP1A2, CYP2A6, CYP2B6, CYP2C9, CYP2C19, CYP2D6 and testosterone 6-beta hydroxylation by CYP3A4 were inhibited by ginsenoside Rg1. The $IC_{50}$ values of ginsenoside Rb1 and Rg1 were higher than $200{\mu}g/ml$. Based on $IC_{50}$ values against CYP isoforms, ginsenosides-drug interactions by CYP inhibition may be very low in clinical situations.
The effects of common variants of CYP1A2 gene (CYP1A2$^*$1C and CYP1A2$^*$1F) on the CYP1A2 activity and inducibility were controversial. The aim of the present study is to investigate the effects of CYP1A2$^*$1C and CYP1A2$^*$1F on the activity of CYP1A2 determined by urinary caffeine metabolite ratio in Koreans. As might be expected, there was large inter-individual variation (16-folds) of CYP1A2 activity ranged from 2.41 to 39.58. The mean CYP1A2 activity of smokers was significantly higher than that of non-smokers. The frequencies of CYP1A2$^*$1C (-3858A) and $^*$1F (-164A) alleles were 0.219 and 0.646, respectively. The effect of CYP1A2$^*$1C on the CYP1A2 activity was not significant. However, the CYP1A2 activity of subjects with AA genotype for CYP1A2$^*$1F allele was significantly lower than that of non-AA genotypes (CC, or CA). Interestingly, the significant effect of CYP1A2$^*$1F allele on CYP1A2 activity was not observed in nonsmokers. Our results suggest that CYP1A2$^*$1F allele rather than CYP1A2$^*$1C allele significantly influences on the inducibility of CYP1A2 in Koreans. Owing to small sample size of our study, further studies should be conducted to reveal the inter-ethnic difference or the gene-environmental interaction.
In order to assess the possibility whether CYP2D is involved in caffeine metabolism, we have purified and characterized the rat liver microsomal cytochrome P4502D1 (CYP2D1), equivalent to CYP2D6 in human liver, and have utilized the reconstituted CYP2D1 in the metabolism of 4 primary caffeine (1, 3, 7-trimethylxanthine) metabolites such as paraxanthine (1, 7-dimethylxanthine), 1, 3, 7-trimethylurate, theophylline (1, 3-dimethylxanthine) and theobromine (3, 7-dimethylxanthine). Rat liver CYP 2D1 has been purified to a specific content of 8.98 nmole/mg protein (13.4fold purification, 1.5% yield) using $\omega$-aminooctylagarose, hydroxlapatite, and DE52 columns in a sequential manner. As judged from sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE), the purified CYP2D1 was apparently homogeneous. Molecular weight of the purified CYP2D1 was found to be 51, 000 Da. Catalytic activity of the purified and then reconstituted CYP2D1 was confirmed by using bufuralol, a known subsFate of CYP2D1. The reconstituted CYP2D1 was found to produce to 1-hydroxylbufuralol at a rate of 1.43$\pm$0.13 nmol/min/nmol P450. The kinetic analysis of bufuralol hydroxylation indicated that Km and Vmax values were 7.32$\mu M$ and 1.64 nmol/min/nmol P450, respectively. The reconstituted CYP2D1 could catalyze the 7-demethylation of PX to 1-methylxanthine at a rate of 12.5 pmol/min/pmol, and also the 7- and 3- demethylations of 1, 3, 7-trimethylurate to 1, 3-dimethylurate and 1, 7-dimethylurate at 6.5 and 12.8 pmol/min/pmol CYP2D1, respectively. The reconstituted CYP2D1 could also 3-demethylate theophylline to 1-methylxanthine at 5 pmol/min/pmol and hydroxylate the theophylline to 1, 3-dimethylurate at 21.8 pmol/min/pmol CYP2D1. The reconstituted CYP2D1, however, did not metabolize TB at all (detection limits were 0.03 pmol/min/pmol). This study indicated that CYP2D1 is involved in 3-and 7-demethylations of paraxanthine and theophylline and suggested that CYP2D6 (equivalent to CYP2D1 in rat liver) present in human liver may be involved in the secondary metabolism of the primary metabolites of caffeine.
Cytochrome P450 1A2 (CYP1A2) is a xenobiotic metabolizing enzyme that is tissue-specifically expressed in the mammalian liver. In this study, the extent of CYP1A2 promoter methylation was analyzed to determine its potential role in the regulation of CYP1A2 in diethylnitrosamine (DEN)-induced mouse liver tumors. CYP1A2 mRNA was under-expressed about three fold in DEN-induced liver tumors compared to age-matched control livers. The CYP1A2 promoter was hypermethylated in DEN-induced liver tumors compared to controls, especially in a promoter domain close to the coding region. These results suggest that promoter methylation is involved in the regulation of CYP1A2 in mouse liver tumors.
Kim Hyun-Jung;Lee Sang Bum;Park Song-Kyu;Kim Hwan Mook;Park Young In;Dong Mi-Sook
Archives of Pharmacal Research
/
v.28
no.10
/
pp.1114-1121
/
2005
Flavonoids are polyphenols composed of two aromatic rings (A, B) and a heterocyclic ring (C). In order to determine the effects of the number of hydroxyl groups in the B-ring of the flavonoids on human cytochrome P450 (CYP) 1 family enzymes, we evaluated the inhibition of CYP1A-dependent 7-ethoxyresorufin O-deethylation activity by chrysin, apigenin and luteolin, using bacterial membranes that co-express human CYP1A1, CYP1A2, or CYP1B1 with human NADPH-cytochrome P450 reductase. Chrysin, which possesses no hydroxyl groups in its B-ring, exhibited the most pronounced inhibitory effects on CYP1A2-dependent EROD activity, followed by apigenin and luteolin. On the contrary, CYP1A1-mediated EROD activity was most potently inhibited by luteolin, which is characterized by two hydroxyl groups in its B-ring, followed by apigenin and chrysin. However, all of the 5,7-dihydroxyflavones were determined to similarly inhibit CYP1B1 activity. Chrysin, apigenin, and luteolin exhibited a mixed-type mode of inhibition with regard to CYP1A2, CYP1B1, and CYP1A1, with apparent Ki values of 2.4, 0.5, and 2.0 ${\mu}M$, respectively. These findings suggested that the number of hydroxyl groups in the B-ring of 5,7-dihydroxyflavone might have some influence on the degree to which CYP1A enzymes were inhibited, but not on the degree to which CYP1B1 enzymes were inhibited.
In previous study, both constitutive expression and 3-methylcholanthrene (3MC)-mediated elevation of CYP1A2 mRNA were demonstrated in human hepatoma HepG2 cells by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR), suggesting that HepG2 cells would be appropriate for the study of human CYP1A2 regulation(Chung and Bresnick, 1994). Further studies were conducted to determine the basis of this induction phenomenon that is observed in HepG2 cells. Since CYP1A1 gene, another polycyclic hydrocarbon(PH)-inducible gene, is regulated by PHs through their interactions via receptors with cis-elements, the 5'-flanking region of human CYP 1A2 gene was analyzed to search such responsive elements. The promoter activity of various lengths of CYP1A2 gene sequence (-3203/+58bp) was measured in transiently-transfected HepG2 cells by fusion constructs containing the CAT, hGH or luciferase genes as a reporter. This region of the CYP1A2 gene, although containing a XRE, was only weakly responsive (less than 2 fold induction) to 10 nM of TCDD or 1 $\mu$M 3 MC treatment. This small enhancement of promoter activity is inconsistent with the previous observation, i.e., 12 to 14 fold-enhanced CYP1A2 mRNA from 1 $\mu$M 3 MC treated HepG2 cells, suggesting that additional mechanisms would exist for PH-mediated induction of CYP1A2 in these cells.
The modification of CYP2E1 activity is of considerable interest because of its role in the metabolic activation of a variety of toxic chemicals. In the present studies, the time-course of changes in human CYP2E1 activities was determined after treatment with ethanol, glycerol, 4-methylpyrazole or isoniazid using intact HepG2 cells transfected by human CYP2E1. Hydroxylation of chlorzoxazone was chosen for the measurement of CYP2E1 activity. CYP2E1 protein levels were increased upon cultivation of cells in the presence of ethanol, glycerol, 4-methylpyrazole or isoniazid for 24 hr. After 24 hr cultivation, ethanol or glycerol increased CYP2E1 activities, whereas 4-methylpyrazole or isoniazid inhibited. This different effect of the chemical inducers on CYP2E1 activi-ties persisted to subsequent 24 hr. Competitive inhibition study suggested that 4-methylpyrazole or isoniazid has stronger binding affinity to CYP2E1 than ethanol or glycerol. These results demonstrate that different binding affinity of the chemical inducers to the active site of CYP2E1 plays important role in determining real CYP2E1 activity in intact cells after treatment with the chemical inducers. Present study would be helpful in precise understanding of human CYP2E1-mediated toxicity.
Objectives : Achyranthes bidentata radix (Usul) has been used as anti-arthritic, antiallergic, antidiuretic, and so on. Recently extracts of Achyranthes bidentata radix have shown anti-inflammatory and cancer preventive effects in vitro and in vivo. Methods : We therefore evaluated the inhibitory potential of ethanol extracts of Achyranthes bidentata radix on cytochrome P450 (CYP) isoforms-catalyzed reactions, which relate to causes of cancer and inflammation, including CYP1A2, CYP2C9, CYP2C19, CYP2E1, CYP2D6, CYP2C8, and CYP3A4, using human liver microsomal preparations. Results : The extracts showed weak or negligible inhibitory effects on CYP2C9-catalyzed (S)-warfarin 7-hydroxylation, CYP2C19-catalyzed S-mephenytoin 4-hydroxylation, and CYP2D6-catalyzed dextromethorphan O-demethylation with each IC50 over 1750 g/ml, respectively. However, it showed relatively significant inhibitory effect on CYP1A2-catalyzed phenacetin O-deethylation and CYP2E1-catalyzed chlorzoxazone 6-hydroxylation with IC50s of 970.5 g/ml and 821.4 g/ml, respectively. Conclusions : These results suggest that extracts of Achyranthes bidentata radix have inhibitory effects on CYP-catalyzed reactions, especiallyCYP1A2 and CYP2E1, in human liver microsomes. These effects appear to relate to anti-inflammatory and cancer prevention following decrease of reactive oxygen species formed by CYP, especially CYP1A2 and CYP2E1, by Achyranthes bidentata radix. However, further evaluation is necessary to demonstrate and to confirm its effects in human.
The retinoic acid (RA) plays an important role in the growth and development of many cells, and bioactive RA concentration is regulated by several enzymes, including CYP26A1. The expression of the CYP26A1 gene is regulated by RA, and the CYP26A1 gene is one of the candidates for RA-responsive genes. Although CYP26A1 genes are cloned from several animals, cloning of the CYP26A1 gene from cows has not been reported yet. The promoter region of CYP26A1 from cows was cloned by PCR and analyzed by sequence alignment with human and mouse CYP26A1. The RA-responsive element (RARE), DR-5 (ttggg), was located in this region and was perfectly conserved. The promoter region of bovine CYP26A1, which contains DR-5, was ligated to the luciferase reporter gene on transient transfection assays. The expression of CYP26A1-Luc promoter was activated by ATRA treatment in lung-derived mtCC cells. Co-transfection with RAR-α or -β with ATRA significantly activates the expression of CYP26A1-Luc promoter; however, it was less effective with either RAR-γ or RXR-γ. In addition, the endogenous gene expressions measured by Q-RT-PCR in mtCC cells were not significantly affected by ATRA treatment for 2 days; however, the expression of the endogenous CYP26A1 gene was diminished sharply at day 3 with ATRA treatment. In conclusion, the promoter region of bovine CYP26A1 contains conserved DR-5 RARE, which functions as a binding site for RAR-α or -β, and it is involved in the regulation of CYP26A1 gene expression and the control of RA signaling in mtCC cells.
Objectives: Most drug interactions are attributed to the inhibition or induction of the activity of cytochrome P450s (CYP450). Although the regulation of CYP450s by drugs has been widely reported, there have been few studies on influence of traditional herbal formulas on the drug-metabolizing enzymes. Because herbal formulas have been used traditionally to treat various diseases and because herb-drug interactions are crucial factors determining therapeutic efficacies, a systematic evaluation of the effects of herbal formulas is important. Methods: The effects of Galgeun-tang (GGT, gegen tang), Gumiganghwal-tang (GMGHT, jiuweiqianghuo tang), Insampaedok-san (ISPDS, renshenbaidu powder), Samsoeum (SSE, shensu drink), Socheongryong-tang (SCRT, xiaoqinglong-tang) and Sosiho-tang (SSHT, xiaochaihu tang) that are traditional herbal formulas used to treat common cold, on drug-metabolizing enzymes were evaluated through an in vitro CYP3A4, CYP2D6, CYP2C19 and CYP2E1 inhibition assay to assess its interaction potential with synthetic drugs. The inhibitory effects of herbal formulas were characterized with $IC_{50}$ values. Results: These six herbal formulas inhibited the activities of CYP3A4, 2C19, 2D6 and 2E1, in a concentration-dependent manner. Among the six herbal formulas, GGT critically inhibited CYP2C19, CYP2D6 and CYP2E1. GMGHT also inhibited CYP2D6 and CYP2E1 to a greater extent than the other CYP450 isozymes. Additionally, SSE and SSHT may change the effects of medicines that depend primarily on the CYP2C19 and CYP2E1 pathways. On the other hand, ISPDS and SCRT were not inhibited CYP3A4, CYP2C19, CYP2D6 and CYP2E1-mediated metabolism. Conclusions: These findings provide useful information regarding the safety and effectiveness of herbal formulas.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.