Sulfotransferasa (Sult) per a la investigació de DDI, l'estabilitat metabòlica i la inhibició dels enzims

Paraules clau: Drug - Interacció de fàrmacs (DDI), sulfotransferasa (Sult), inhibició de l’enzim, enzim humà Sult1b1, enzim humà, Sult1c2 humà, enzyme humà Sult1c44, humà sult1e1 enzy1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2a1, humà sult2 enzim

1 produeix iPhase

2 Recerca enzimàtica en desenvolupament de medicaments

En el desenvolupament de fàrmacs, l'estudi de fenotips metabòlics i la inhibició dels enzims d'enzims metabòlics com CYP450, UGT, Sult, etc. és crucial. La investigació del fenotip metabòlic utilitza models in vitro combinats amb la tecnologia LC - MS/MS per identificar les principals vies metabòliques, enzims metabòlics clau i els seus paràmetres cinètics (com ara KM/VMAX) de fàrmacs i avaluar l’impacte del polimorfisme gènic en la medicació personalitzada. La investigació d’inhibició de l’enzim se centra en els efectes inhibidors dels fàrmacs o compostos en els enzims metabòlics (com la inhibició reversible/irreversible), mesurant els valors IC50/Ki per predir per predirDrug - Interacció amb fàrmacs (DDI)risc. Aquests estudis proporcionen una base científica per optimitzar el disseny de fàrmacs, avaluar la seguretat (com la identificació de metabòlits tòxics) i guiar la medicació de precisió. El repte bàsic rau en la conversió de dades in vitro a les dades in vivo i la sensibilitat de detecció de metabòlits de baixa abundància. En el futur, es poden utilitzar models avançats com els organoides per millorar encara més la fiabilitat de la investigació.

3 Sulfotransferasa (Sult)

Sulfotransferasa (Sult)és un tipus de transferasa que catalitza la transferència de grups de sulfat i està implicat en el metabolisme dels compostos endògens (com les hormones i els neurotransmissors) i compostos exògens (com ara fàrmacs i contaminants ambientals). Les sulfotransferases es troben principalment a l’aparell citoplasma i Golgi, implicats en la sulfació de substrats de molècules petites (com ara fàrmacs, hormones, neurotransmissors) i grans molècules (com pèptids, proteïnes, lípids, glicosaminoglicans). S'han identificat sulfotransferases per tenir diversos subtipus, inclosos principalment Sult1, Sult2 i Sult4. La disfunció de la sulfotransferasa pot conduir a un metabolisme anormal de medicaments, càncer, trastorns endocrins i trastorns neurològics.

4 metabolisme de sulfonació/sulfonació

El metabolisme de la sulfonació (també conegut com a metabolisme de sulfació) té un paper important en la disposició in vivo de fàrmacs i és un fonament important per al desenvolupament de nous medicaments i el consum clínic racional de fàrmacs. La sulfotransferasa humana (també coneguda com a sulfatasa) té una àmplia gamma de substrats al cos, distribuïts principalment en òrgans com el fetge, l’intestí prim, els ronyons i els pulmons. Els sults humans comuns inclouenSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2, iSult1c4 (Taula 1). Per a la majoria de substrats, el metabolisme mediat per sulfotransferasa presenta sovint característiques típiques d’inhibició del substrat; Els nivells baixos de concentració de substrat indueixen normalment l’expressió d’enzims.

Taula 1 La distribució i la funció de la superfamília parcialment sult al cos humà

5 Aplicacions clau de Sult en el desenvolupament de drogues

5.1 Avaluació in vitro de la DDI basada en el metabolisme

L’avaluació in vitro de DDI mediada per Sult es realitza principalment mitjançant inhibidors selectius (com la quercetina, DCNP) o els sistemes d’enzims recombinants en citoplasmes hepàtics humans o models cel·lulars que expressen subtipus sult específics. El disseny experimental inclou normalment:

Anàlisi del fenotip metabòlic: Quantifiqueu la velocitat de generació de metabolits sulfatats per LC - MS/MS i calculeu la taxa d’inhibició (valor IC50/KI).

Predicció del risc clínic: si l’inhibidor redueix significativament la producció de metabòlits (taxa d’inhibició> 50%), suggereix que pot interferir amb la depuració de fàrmacs depenent del metabolisme de Sult i es necessita una validació in vivo.

5.2 Estudi d’estabilitat metabòlica de sult

En el desenvolupament de fàrmacs, l’estudi de l’estabilitat metabòlica de Sult es realitza mitjançant incubació in vitro (citoplasma hepàtic/APS) combinat amb l’anàlisi de LC - MS/MS per determinar la taxa de sulfació de fàrmacs i la generació de metabolits, identifiquen les aportacions clau del subtipus de sult, avaluen els riscos de clearance metabòlic i guia l’optimització estructural.

5.3 Recerca metabòlica del substrat

El mètode d’investigació del substrat (mètode d’identificació de la via metabòlica) de Sult pot referir -se directament al disseny dels enzims CYP, que primer utilitza la inhibició química per analitzar els subtipus rellevants, i després els verifica amb recombinases gèniques i calcula la seva contribució relativa.

El principal principi i la via tècnica del test d’inhibició química de Sult és avaluar si el metabolisme matern o la producció de metabòlits s’inhibeix modificant els inhibidors selectius quercetina i DCNP de Sult en el sistema de citoplasma hepàtic humà.

5.4 Recerca en la inhibició dels enzims

Sult està involucrat en el metabolisme de múltiples substàncies i drogues endògenes. Si s’estan desenvolupant fàrmacs per inhibir l’activitat de Sult, pot haver -hi problemes de seguretat possibles a l’hora de compartir drogues. El principal principi i la via tècnica de l’assaig d’inhibició de l’enzim sult és utilitzar un sistema d’enzims pur pura per detectar si la producció de metabolit p - nitrofenol sulfat s’inhibeix afegint fàrmacs d’investigació i substrats de sonda com el p - nitrofenol.

6 Conclusió

La sulfotransferasa (Sult) té un paper crític en el metabolisme dels fàrmacs, les interaccions de fàrmacs (DDI) i l’avaluació de la seguretat. El metabolisme de sulfació mediat per IT afecta la depuració, l’activació o la toxicitat de fàrmacs (com el metabolisme dels fàrmacs hormonals i els contaminants ambientals), mentre que els estudis d’inhibició de l’enzim poden predir el risc de DDI clínic. Combinant models in vitro (citoplasma hepàtic, enzims recombinants) amb la tecnologia LC - MS/MS, es poden aclarir les contribucions metabòliques dels subtipus Sult (com Sult1A1, Sult2A1), guiant l’optimització de l’estructura de fàrmacs i la medicació personalitzada. En el futur, models avançats com els organoides milloraran encara més el valor translacional de la investigació Sult, proporcionant criteris d’avaluació més precisos per a l’estabilitat metabòlica i la seguretat en el desenvolupament de fàrmacs.

Referència

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., i Zhou, S. F. (2008). Estructura, funció i polimorfisme de sulfotransferases citosòliques humanes. Metabolisme actual de les drogues, 9(2), 99 - 105.