CYP1A1およびCYP1A2の発現：「ヒト化」マウス株と野生型マウスの比較；ヒトおよびマウス肝腫由来細胞株の比較

ヒトおよびげっ歯類のシトクロムP450（CYP）酵素は、基質の好みと代謝速度に顕著な種固有の違いを示すことがあります。したがって、CYP基質のヒトリスク評価は、マウスCYP遺伝子をヒトCYPオルソログに置き換えることにより、無傷のマウスで最もよく評価される可能性があります。しかし、マウス組織では、人間の遺伝子発現はどのように「人間のような」ことが予想されるのでしょうか？以前は、ヒトCYP1A1_CYP1A2遺伝子座を運ぶ細菌大物 - 染色体 - トランスジェニックマウスであり、マウスCYP1A1およびCYP1A2オーソログを欠いているため、ヒトジオキシン誘導性のCYP1A1および基底対象CYP1Aに堅牢に発現することが示されています。調査した9つのマウス組織の。ヒト肝細胞をウロキナーゼ型プラスミノーゲン活性化因子（+/+）に移植することにより、ヒト肝臓を運ぶキメラマウスも生成されました。ここでは、基底およびダイオキシン誘発性のCYP1A mRNAコピー数、タンパク質レベル、および4つの酵素（ベンゾ[A]ピレンヒドロキシラーゼ、エトキシレソフィンO-デエチラーゼ、アセトアニリド4-ヒドロキシラーゼ、メトキシレスルーフィンO-デメチラーゼ）を比較します。対野生型マウス。また、マウスHEPA-1C1C7とヒトHEPG2肝腫由来の確立された細胞株でこれらの同じパラメーターを比較します。最も驚くべきことに、マウス肝臓CYP1A1特異的酵素活性は、ヒトCYP1A1特異的酵素活性（mRNAの単位あたり）よりも38〜170倍高く、マウス対ヒトCYP1A2酵素活性（mRNAの単位あたり）は2.5-内にあります。お互いの折りたたみ。さらに、マウスとヒトの肝腫細胞株の両方が、CYP1A mRNAレベルと酵素活性に顕著な違いを示します。これらの発見は、環境毒物または薬物としてマウスに投与された場合、ヒトCYP1A1およびCYP1A2基質を含むリスク評価に関連しています。

Human and rodent cytochrome P450 (CYP) enzymes sometimes exhibit striking species-specific differences in substrate preference and rate of metabolism. Human risk assessment of CYP substrates might therefore best be evaluated in the intact mouse by replacing mouse Cyp genes with human CYP orthologs; however, how "human-like" can human gene expression be expected in mouse tissues? Previously a bacterial-artificial-chromosome-transgenic mouse, carrying the human CYP1A1_CYP1A2 locus and lacking the mouse Cyp1a1 and Cyp1a2 orthologs, was shown to express robustly human dioxin-inducible CYP1A1 and basal versus inducible CYP1A2 (mRNAs, proteins, enzyme activities) in each of nine mouse tissues examined. Chimeric mice carrying humanized liver have also been generated, by transplanting human hepatocytes into a urokinase-type plasminogen activator(+/+)_severe-combined-immunodeficiency (uPA/SCID) line with most of its mouse hepatocytes ablated. Herein we compare basal and dioxin-induced CYP1A mRNA copy numbers, protein levels, and four enzymes (benzo[a]pyrene hydroxylase, ethoxyresorufin O-deethylase, acetanilide 4-hydroxylase, methoxyresorufin O-demethylase) in liver of these two humanized mouse lines versus wild-type mice; we also compare these same parameters in mouse Hepa-1c1c7 and human HepG2 hepatoma-derived established cell lines. Most strikingly, mouse liver CYP1A1-specific enzyme activities are between 38- and 170-fold higher than human CYP1A1-specific enzyme activities (per unit of mRNA), whereas mouse versus human CYP1A2 enzyme activities (per unit of mRNA) are within 2.5-fold of one another. Moreover, both the mouse and human hepatoma cell lines exhibit striking differences in CYP1A mRNA levels and enzyme activities. These findings are relevant to risk assessment involving human CYP1A1 and CYP1A2 substrates, when administered to mice as environmental toxicants or drugs.