细胞色素P450（Cytochrome P450，CYP）酶几乎存在于所有的物种中，它们从共同的祖先通过基因倍增的方式进化而来，以一种“爆炸性”的趋势形成了现如今庞大的超家族，存在进化多样性。作为一种亚铁血红素蛋白酶，其反应过程类似于单加氧酶，催化有机物质进行氧化反应。细胞色素P450酶的代谢底物除类固醇、脂质等内源性物质之外，部分超家族成员还参与药物等外源性物质的代谢过程，存在功能多样性。通过注释和分析11种哺乳动物共644条细胞色素P450酶发现，7个活跃亚家族——CYP2A、CYP2C、CYP2D、CYP2E、CYP2J、CYP3A和CYP4F在进化过程中发生了显著的规模扩增或收缩，且均属于CYP1～4家族；相比之下，非CYP1～4家族的家族规模则基本保持稳定。基于细胞色素P450酶的二级结构比对和进化速率预测，其六段底物识别位点（substrate recognition sites，SRSs）的进化速率在CYP1～4家族，特别是在活跃亚家族中，都显著快于非CYP1～4家族，这很好的解释了CYP1～4家族中成员在外源性物质代谢过程中的重要性。同时发现，在六段底物识别位点中，SRS1～3的进化速率显著快于SRS4～6，说明了SRS1～3在更大程度上决定了细胞色素P450酶在进化过程中所获得的功能。文章通过综合分析细胞色素P450酶的序列、结构和功能，很好地解析了其进化模式以及其与底物识别、结合的模式。