Sulfotransférase (SULT) pour la recherche DDI, la stabilité métabolique et l'inhibition des enzymes

Mots clés: médicament - Interaction médicamenteuse (DDI), sulfotransférase (SULT), inhibition des enzymes, métabolique Sult, stabilité métabolique, enzyme humain Sult1a1, humain Sult1a3 Enzyme, enzyme humain Sult1b1, humain Sult1c2, enzyme humain Sult1c4, enzyme humain

1 iphase produit

2 Recherche enzymatique dans le développement de médicaments

Dans le développement de médicaments, l'étude des phénotypes métaboliques et l'inhibition des enzymes des enzymes métaboliques telles que le CYP450, l'UGT, le SULT, etc. est cruciale. La recherche de phénotypes métaboliques utilise des modèles in vitro combinés avec la technologie LC - MS / MS pour identifier les principales voies métaboliques, les enzymes métaboliques clés et leurs paramètres cinétiques (tels que KM / VMAX) des médicaments et évaluer l'impact du polymorphisme des gènes sur les médicaments personnalisés. La recherche d'inhibition enzymatique se concentre sur les effets inhibiteurs des médicaments ou des composés sur les enzymes métaboliques (telles que l'inhibition réversible / irréversible), mesurant les valeurs IC50 / Ki pour prédireInteraction médicament - médicament (DDI)risque. Ces études fournissent une base scientifique pour optimiser la conception des médicaments, évaluer la sécurité (comme l'identification des métabolites toxiques) et guider les médicaments de précision. Le défi central réside dans la conversion des données in vivo et de la sensibilité de détection des métabolites à faible abondance. À l'avenir, des modèles avancés tels que les organoïdes peuvent être utilisés pour améliorer davantage la fiabilité de la recherche.

3 sulfotransférase (Sult)

Sulfotransférase (Sult)est un type de transférase qui catalyse le transfert de groupes de sulfate et est impliqué dans le métabolisme des composés endogènes (tels que les hormones et les neurotransmetteurs) et des composés exogènes (tels que les médicaments et les polluants environnementaux). Les sulfotransférases sont principalement situées dans l'appareil du cytoplasme et de Golgi, impliqués dans la sulfatation de substrats de petites molécules (tels que les médicaments, les hormones, les neurotransmetteurs) et les grandes molécules (telles que les peptides, les protéines, les lipides, les glycosaminoglycans). Les sulfotransférases ont été identifiées comme ayant plusieurs sous-types, comprenant principalement Sult1, Sult2 et Sult4. Le dysfonctionnement de la sulfotransférase peut entraîner un métabolisme anormal des médicaments, un cancer, des troubles endocriniens et des troubles neurologiques.

4 Métabolisme de sulfatation / sulfonation

Le métabolisme de la sulfonation (également connu sous le nom de métabolisme de sulfatation) joue un rôle important dans l'élimination in vivo des médicaments et est un fondement important pour le développement de médicaments nouveaux et la consommation rationnelle de médicaments cliniques. La sulfotransférase humaine (également connue sous le nom de sulfatase) a une large gamme de substrats dans le corps, principalement distribués dans des organes tels que le foie, l'intestin grêle, les reins et les poumons. Les sults humains communs comprennentSULT1A1, SULT1A3, Sult1b1, Sult1c2, etSult1c4 (Tableau 1). Pour la plupart des substrats, le métabolisme médié par la sulfotransférase présente souvent des caractéristiques d'inhibition des substrats typiques; Les faibles niveaux de concentration de substrat induisent généralement l'expression de l'enzyme.

Tableau 1 La distribution et la fonction de la superfamille partiellement Sult dans le corps humain

5 applications clés du SULT dans le développement de médicaments

5.1 Évaluation in vitro du DDI en fonction du métabolisme

L'évaluation in vitro du DDI médié par SULT est principalement réalisée par des inhibiteurs sélectifs (tels que la quercétine, le DCNP) ou des systèmes enzymatiques recombinants dans le cytoplasme hépatique humain ou des modèles cellulaires exprimant des sous-types Sult spécifiques. La conception expérimentale comprend généralement:

Analyse du phénotype métabolique: Quantifier le taux de génération de métabolites sulfatés par LC - MS / MS et calculer le taux d'inhibition (valeur IC50 / Ki).

Prédiction du risque clinique: Si l'inhibiteur réduit considérablement la production de métabolites (taux d'inhibition> 50%), il suggère qu'il peut interférer avec la clairance des médicaments dépendant du métabolisme du SULT, et une validation in vivo est nécessaire.

5.2 Étude de stabilité métabolique Sult

Dans le développement de médicaments, l'étude de la stabilité métabolique du SULT est menée par incubation in vitro (cytoplasme hépatique / APS) combinée à l'analyse LC - MS / MS pour déterminer le taux de sulfatation du médicament et la génération du métabolite, identifier les contributions clés du sous-type Sult, évaluer les risques de clairance métabolique et guider l'optimisation structurelle.

5.3 Recherche de substrat métabolique

La méthode de recherche du substrat (méthode d'identification de la voie métabolique) du SULT peut se référer directement à la conception des enzymes CYP, qui utilise d'abord l'inhibition chimique pour dépister les sous-types pertinents, puis les vérifie avec des recombinases de gènes et calcule leur contribution relative.

Le principal principe et la voie technique du test d'inhibition chimique du SULT est d'évaluer si le métabolisme maternel ou la production de métabolites est inhibé en modifiant les inhibiteurs sélectifs quercétine et DCNP du SULT dans le système de cytoplasme hépatique humain.

5.4 Recherche d'inhibition enzymatique

Le SULT est impliqué dans le métabolisme de plusieurs substances endogènes et médicaments. Si des médicaments sont développés pour inhiber l'activité du SULT, il peut y avoir des problèmes de sécurité potentiels lors du partage de médicaments. Le principal principe et la voie technique du test d'inhibition des enzymes Sult est d'utiliser un système enzymatique pur Sult Pure pour détecter si la production de sulfate de p - nitrophénol de métabolite est inhibée en ajoutant des médicaments étudiants et des substrats sondes tels que le p - nitrophénol.

6 Conclusion

La sulfotransférase (SULT) joue un rôle essentiel dans le métabolisme des médicaments, les interactions médicamenteuses (DDI) et l'évaluation de la sécurité. Le métabolisme de sulfatation médié par celui-ci affecte la clairance des médicaments, l'activation ou la toxicité (comme le métabolisme des médicaments hormonaux et des polluants environnementaux), tandis que les études d'inhibition enzymatique peuvent prédire le risque clinique du DDI. En combinant des modèles in vitro (cytoplasme hépatique, enzymes recombinantes) avec la technologie LC - MS / MS, les contributions métaboliques des sous-types du Sult (telles que Sult1a1, Sult2A1) peuvent être clarifiées, guidant l'optimisation de la structure des médicaments et les médicaments personnalisés. À l'avenir, des modèles avancés tels que les organoïdes amélioreront encore la valeur de translation de la recherche Sult, fournissant des critères d'évaluation plus précis pour la stabilité métabolique et la sécurité dans le développement de médicaments.

Référence

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., et Zhou, S. F. (2008). Structure, fonction et polymorphisme des sulfotransférases cytosoliques humaines. Métabolisme actuel des médicaments, 9(2), 99 - 105.