Sang-A Lee;Vitchan Kim;Byoungyun Choi;Hyein Lee;Young-Jin Chun;Kyoung Sang Cho;Donghak Kim
Biomolecules & Therapeutics
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v.31
no.1
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pp.82-88
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2023
Genomic analysis indicated that the genome of Drosophila melanogaster contains more than 80 cytochrome P450 genes. To date, the enzymatic activity of these P450s has not been extensively studied. Here, the biochemical properties of CYP6A8 were characterized. CYP6A8 was cloned into the pCW vector, and its recombinant enzyme was expressed in Escherichia coli and purified using Ni2+-nitrilotriacetate affinity chromatography. Its expression level was approximately 130 nmol per liter of culture. Purified CYP6A8 exhibited a low-spin state in the absolute spectra of the ferric forms. Binding titration analysis indicated that lauric acid and capric acid produced type I spectral changes, with Kd values 28 ± 4 and 144 ± 20 µM, respectively. Ultra-performance liquid chromatography-mass spectrometry analysis showed that the oxidation reaction of lauric acid produced (ω-1)-hydroxylated lauric acid as a major product and ω-hydroxy-lauric acid as a minor product. Steady-state kinetic analysis of lauric acid hydroxylation yielded a kcat value of 0.038 ± 0.002 min-1 and a Km value of 10 ± 2 µM. In addition, capric acid hydroxylation of CYP6A8 yielded kinetic parameters with a kcat value of 0.135 ± 0.007 min-1 and a Km value of 21 ± 4 µM. Because of the importance of various lipids as carbon sources, the metabolic analysis of fatty acids using CYP6A8 in this study can provide an understanding of the biochemical roles of P450 enzymes in many insects, including Drosophila melanogaster.
In order to understand the mechanism of the regulation of drug metabolizing enzyme gene expression, we have studied the induction of CYP1A1 and GST$\alpha$, $\mu$, $\pi$ enzymes in Japanese monkey and rhesus monkey after the treatment with 3-methylcholanthrene (3MC) and di-n- butyl phthalate (DBP) and bisphenol A (BPA). The levels of mRNA were measured by RT-PCR in brain, intestine and liver. In the case of adult monkey, treatment with 3MC induced CYP1A1 mRNA in liver by 10-fold. The treatment with DBP induced CYP1A1 mRNA. Effects of 3MC and DBP on GST mRNA expression was not clear. But GST$\mu$ was slightly inhibited by the treatment with 3MC and DBP. GST$\pi$ was not induced by the treatment with 3MC and DBP in liver. GST$\alpha$ was slightly induced by the treatment with 3MC and DBP in liver. In the case of fetus monkey, the basal levels of fetus CYP1A1 mRNA and GSTs mRNA were relatively low compared to adult monkey. As the age of monkey increased, the basal levels of CYP1A1 mRNA were also increased. 3MC induced the expression of CYP1A1 mRNA in liver. The levels of GST$\mu$ and GST$\alpha$ were not changed by the treatment with 3MC and DBP. GST$\pi$ was slightly induced by the treatment with 3MC and DBP.
Cytochrome P450 2E1 (CYP2E1) is involved in the toxicity and carcinogenicity of a number of solvents and xenobiotics. Like the various types of oxidation pharmacogenetics, the activity of the enzyme shows a discernible interindividual and interethnic variation. However, no pharmacogenetic information on CYP2E1 polymorphism has been available from a Korean population. The aim of this study was to explore the pharmacogenetics of CYP2E1 polymorphism in a native Koreans after an oral 400 mg dose of chlorzoxazone administered to 128 subjects. Urine samples were collected during the subsequent 8-hour period and urinary concentrations of chlorzoxazone and 6-hydroxychlorzoxazone were determined by a high performance liquid chromatography with an ultraviolet detector. The limit of detection in the samples was found to be $0.5\;{\mu}g/ml$. The mean value of the 6-hydroxychlorzoxazone excreted in 8 hr urine expressed as the percentage was 48.2 13.8%. The frequency distribution of percentage of the administered dose excreted as the 6-hydroxy metabolite was unimodally distributed in the subjects studied. However, the values showed wide (7-fold) interindividual difference, ranged from 11.6% to 79.8% of the dose of chlorzoxazone. Thus, it was considered that the pharmacogenetic characteristics of CYP2E1 in a Korean population did not represent multimodal distribution in the 6-hydroxychlorzoxazone excreted in 8-hr urine expressed as the percentage. And the activity of the CYP2E1 in a Korean population seemed to be less compared with that of the Caucasian subjects.
Ye Ji Kim;Sun Cho;Hwa Young Kim;Young Hwa Jung;Jung Min Ko;Chang Won Choi;Jaehyun Kim
Journal of Genetic Medicine
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v.20
no.1
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pp.25-29
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2023
The CYP11A1 gene encodes for the cholesterol side-chain cleavage enzyme (P450scc), which initiates steroid hormone biosynthesis. Defective P450scc activity results in severe glucocorticoid and mineralocorticoid deficiencies. We describe a case of P450scc deficiency due to a novel homozygous CYP11A1 variant inherited from the mother with a possibility of uniparental disomy (UPD). The patient was a female, had no family history of endocrine disease, and showed adrenal insufficiency at 13 days of age. Hormonal analysis with an adrenocorticotropic hormone stimulation test showed both glucocorticoid and mineralocorticoid deficiencies, presumed to be a defect of the early stage of steroidogenesis. Exome sequencing reported a novel homozygous frameshift variant of CYP11A1 (c.284_285del, p.Asn95Serfs*10), which was inherited from the mother. Additionally, homozygosity in 15q22.31q26.2, which included CYP11A1, was identified using a chromosomal microarray. It was suggested that the possibility of maternal UPD was involved as the cause of a P450scc deficiency by unmasking the maternally derived affected allele. To our understanding, P450scc deficiency associated with UPD encompassing CYP11A1 had not been reported in Korea before. Genetic analysis can help diagnose rare causes of primary adrenal insufficiency, including P450scc deficiency.
The abuse of dextromethorphan has been prevalent for 15 years in Korea and its fatal cases were reported even though it has proved to be very safe. In this study, to investigate the safety and tolerance assessment of dextromethorphan, the metabolic phenotyping and genotype of dextromethorphan were studied. After a single 30 mg of dextromethorphan oral administration to 74 volunteers, concentration of dextromethorphan and its metabolites, dextrorphan, hydroxymorphinan and methoxymorphinan were measured in urine which collected during 8hrs after the drug administration. CYP2D6 phenotype was determined from the ratio of dextromethorphan to dextrorphan. GC/MS was used to quantify dextromethorphan and its metabolites. For genotyping, mutant alleles of the CYP2D6 gene were identified. 24 subjects (32.4%) were homozygous for CYP2D6*10B, 29 subjects (39.2%) were heterozygous for this allele, while in 21 subjects (28.4%) no exon 1 mutation could be found. The frequency of CYP2D6*10B-allele containing the 188C T mutation was 54% of total subjects studied.
Background: The incidence of stomach cancer in India is highest in the state of Mizoram. In this population based matched case-control study, we evaluated the relationship between CYP450 2E1 RsaI polymorphism and risk of stomach cancer taking into considering various important dietary habits along with tobacco, alcohol consumption and H. pylori infection status. Materials and Methods: A total of 105 histologically confirmed stomach cancer cases and 210 matched healthy population controls were recruited. CYP2E1 RsaI genotypes were determined by PCR-RFLP and H. pylori infection status by ELISA. Information on various dietary, tobacco and alcohol habits was recorded in a standard questionnaire. Results: Our study revealed no significant association between the CYP2E1 RsaI polymorphism and overall risk of stomach cancer in Mizoram. However, we observed a non-significant protective effect of the variant allele (A) of CYP2E1 against stomach cancer. Tobacco smokers carrying C/C genotype have three times more risk of stomach cancer, as compared to non-smokers carrying C/C genotype. Both Meiziol and cigarette current and past smokers who smoked for more than 10 times per day and carrying the (C/C) genotype are more prone to develop stomach cancer. Smoke dried fish and preserved meat (smoked/sun dried) consumers carrying C/C genotype possesses higher risk of stomach cancer. No significant association between H. pylori infection and CYP2E1 RsaI polymorphism in terms of stomach cancer was observed. Conclusions: Although no direct association between the CYP2E1 RsaI polymorphism and stomach cancer was observed, relations with different tobacco and dietary risk habits in terms of developing stomach cancer exist in this high risk population of north-eastern part of India. Further in-depth study recruiting larger population is required to shed more light on this important problem.
Proceedings of the Korean Society of Applied Pharmacology
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2001.11a
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pp.112-112
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2001
2,3,7,8-Tetrachlorodibenzo-p-dioxin (TCDD) is an environmental toxin that activates the aryl hydrocarbon receptor (AhR) and disrupts multiple endocrine signaling pathways by enhancing ligand metabolism, altering hormone synthesis, down regulating receptor levels, and interfering with gene transcription. And TCDD-mediated gene transactivation via the AhR has been shown to be dependent upon estrogen receptor (ER) expression in human breast cancer cells. In the present study, we have examined the effect of natural estrogen, phytoestrognes and environmental estrogens on the regulation of CYP1A1 gene expression in MCF-7 human breast cancer cell line. that ER and AhR are co-expressed. pCYP1A1 -luc reporter gene was transiently transfected into MCF-7 cells. These cells were treated with various chemicals and then luciferase assay was carried out. 17be1a-estradiol significantly inhibited TCDD stimulated luciferase activity dose dependently and this inhibition was partially recovered by concomitant treatment of tamoxifen. 17beta-estradiol metabolites, 2-hydroxyestradiol and 16alpha-estriol resulted in less potent inhibitory effect than estradiol and synthetic estrogen, diethylstilbestrol (DES) showed no effect on CYP1A1 gene expression. This study demonstrated that estrogen down-regulated TCDD stimulated CYP1A1 expression via ER mediation. And we have found out that several flavonoids such as genistein, kaempferol, daidzein, naringenin, and alkylphenols such as nonylphenol, 4-octylphenol and resveratrol also inhibited TCDD induced CYP1A1 expression like estrogen.
Lee, Jeong Yoon;An, Yeon Ju;Kim, Ji Won;Choi, Hyo-Kyoung;Lee, Yoo-Hyun
Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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v.45
no.10
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pp.1391-1397
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2016
We investigated the hepatoprotective effects of Angelica keiskei Koidzumi extract (AK) in HepG2-overexpressing cytochrome P4502E1 (CYP2E1) and C57BL/6J mice. In HepG2 cells expressing CYP2E1, cell viability and catalase activity in the ethanol-AK co-treated group significantly increased compared to those in the ethanol-treated group. In the in vivo study with C57BL/6J mice, the AK-supplemented group with ethanol liquid diet showed significantly reduced hepatic markers, including serum aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, and ${\gamma}$-glutamyl transferase, compared to the ethanol group without AK supplementation. AK supplementation (20 mg/kg BW/d) also significantly attenuated reactive oxygen species generation and malondialdehyde level. Notably, a low dose of AK supplementation (20 mg/kg BW/d) suppressed expression of hepatic CYP2E1 and inhibited CYP2E1 enzyme activity. These data indicate that a low dose of AK supplementation could restrain alcohol-induced hepatic damage mediated by CYP2E1.
Nephrocalcinosis often occurs in infants and is caused by excessive calcium or vitamin D supplementation, neonatal primary hyperparathyroidism, and genetic disorders. Idiopathic infantile hypercalcemia (IIH), a rare cause of nephrocalcinosis, results from genetic defects in CYP24A1 or SLC34A1. Mutations in CYP24A1, which encodes 25-hydroxyvitamin D 24-hydroxylase, disrupt active vitamin D degradation. IIH clinically manifests as failure to thrive and hypercalcemia within the first year of life and usually remits spontaneously. Herein, we present a case of IIH wih CYP24A1 mutations. An 11-month-old girl visited our hospital with incidental hypercalcemia. She showed failure to thrive, and her oral intake had decreased over time since the age of 6 months. Her initial serum parathyroid hormone level was low, 25-OH vitamin D and 1,25(OH)2 vitamin D levels were normal, and renal ultrasonography showed bilateral nephrocalcinosis. Whole-exome sequencing revealed compound heterozygous variants in CYP24A1 (NM_000782.4:c.376C>T [p.Pro126Ser] and c.1310C>A [p.Pro437His]). Although her hypercalcemia and poor oral intake spontaneously resolved in approximately 8 months, we suggested that her nephrocalcinosis and renal function be regularly checked in consideration of potential asymptomatic renal damage. Hypercalcemia caused by IIH should be suspected in infants with severe nephrocalcinosis, especially when presenting with failure to thrive.
We compared the fatty acid composition of adipose tissues prepared from Korean native and Yorkshire pigs that have different characteristics in growth and fat deposition. There was no significant difference in the content of most fatty acids between the two breeds, with the exception of arachidonic acid and cis-11,14,17-eicosatrienoic acid. We also investigated the transcriptional levels of genes encoding three different types of oxygenases, including cytochrome P450 (CYP), lipoxygenase and cyclooxygenase, which metabolize arachidonic acid. We found a significant difference in the expression of the CYP genes, CYP2A13, CYP2U1 and CYP3A4, but no differences for the latter two genes between the two breeds. Our results suggest that the difference in arachidonic acid content between the two breeds was caused by differential expression of the CYP genes. Eventually, different levels of EETs and HETEs produced from arachidonic acid by the activity of CYP might contribute partly to the difference of fatness between the two breeds.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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