[发明专利]一种人肝脏细胞色素P450基因及其应用

说明书

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，涉及一种人肝脏细胞色素P450基因及 其应用。

背景技术

有机磷农药是当今农药中的主要类别，由于其毒性高、作用范围广的特 点，一直在国内外大量生产和广泛使用。目前世界上的有机磷农药商品已达 上百种，我国使用的有机磷农药有30余种，占我国农药使用量的70％以上。 随着国家对高毒有机磷农药(甲胺磷、甲基对硫磷等)的全面禁止生产、销 售和使用，毒死蜱等中毒性的有机磷品种被广泛推广和大量使用，现已成为 世界生产和销售最大的有机磷农药之一。

有机磷农药均具有抑制人体乙酰胆碱酯酶的功能，对人存在着程度不同 的毒性，急性中毒可引起人肌肉痉挛、瞳孔收缩、呼吸困难直至死亡。残留 在蔬菜、水果等食品上的低剂量有机磷农药对人可产生慢性毒性，长期低剂 量接触，可引起迟发性神经疾病，严重时可诱发突变和致癌作用。据统计， 目前食品中农药检出率高达90％以上，农药污染超标占总产量的17.7％，每 年因此而中毒的人数已达10万余人，病死率近20％。

毒死蜱(chlorpyrifos)是一种高效、广谱、中等毒性的有机磷农药，又名 乐斯本、白蚁清，化学名称为O，O-二乙基-O-(3，5，6-三氯-2-吡啶基)硫代磷酸 酯，作为卫生杀虫剂，可以用来防治白蚁、虱子、跳蚤和蟑螂等多种卫生害 虫；作为农用杀虫剂，广泛用于治多种作物上的粘虫、介壳虫、蚜虫和螨类 等害虫。虽然毒死蜱在卫生和农业中广泛使用，但是其潜在的危害性不容忽 视。毒死蜱对人的神经系统和脑发育存在潜在的影响，直接危害到人畜的健 康及生命。随着人们生活质量的提高和环保意识的加强，毒死蜱等有机磷农 药的毒害问题越来越受到人们的关注，因此迫切需要研究人体参与降解有机 磷农药的机制，从而为人们的身体健康提供保证。

肝脏是药物和外源毒物代谢的主要组织，人肝脏中的P450是人体内的 主要降解酶类之一。细胞色素P450(简称P450)是广泛存在于生物体内的一 类具有降解功能的血红素末端氧化酶系，是生物体内参与有毒物质代谢的主 要解毒酶系，肝脏中的P450含量最丰富，且具有重叠的底物专一性。P450 还参与代谢除草剂、杀虫剂、药物、环境污染物等多种有毒物质。迄今，P450 超家族已有480多个成员，分属74个家族，而且不断有新家族、新成员被发 现。随着对P450蛋白组成及结构等生化特征的日益全面阐明，目前关于P450 的研究更多的集中在它所参与的生物体内代谢途径及催化机制。

细胞色素P450在哺乳动物肝、肾等组织中广泛存在，它们可以通过氧 化作用参与外来药物的代谢和机体自身激素类化合物的合成。据报道，在人 体内90％以上的药物是人肝脏里的11种P450蛋白(CYP1A1、CYP1A2、 CYP2A6、CYP2B6、CYP2C8、CYP2C9、CYP2C18、CYP2C19、CYP2D6、 CYP2E1和CYP3A4)代谢的。同时，许多资料表明肝脏中的P450在有机磷 农药降解也中发挥着重要的作用。如人肝脏中P450能通过脱硫反应将毒死 蜱代谢为chlorpyrifos-oxon(CPO)，也可以通过脱芳基反应降解毒死蜱。在人 淋巴细胞中表达人CYP基因发现，CYP1A2，CYP2B6，CYP2C19，CYP3A4 对毒死蜱有降解作用，而且肝脏微粒体中CYP2B6，CYP2C19和CYP3A4 的相对含量直接影响到肝脏对毒死蜱的代谢方式。目前已知资料都表明，利 用肝脏中的P450进行有机磷农药降解具有良好的前景和独特的优势。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种人肝脏细胞色素P450基因，该基因具 有降解有机磷农药功能，可用于建立有机磷农药在肝脏中代谢的体外模型以 及制备人用有机磷农药解毒制剂。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种人肝脏细胞色素P450基因，其核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示。

所述人肝脏细胞色素P450基因第178～1737bp为开放读码框，编码520 个氨基酸，其编码的氨基酸序列如SEQ ID NO.2所示。

所述人肝脏细胞色素P450基因应用于有机磷农药解毒制剂的制备。

包含人肝脏细胞色素P450基因的表达载体、转化体或者其编码的氨基 酸应用于有机磷农药解毒制剂的制备。

所述包含人肝脏细胞色素P450基因的表达载体是pET32a- P450-DSP-GZ。