Szulfotranszferáz (SULT) a DDI kutatáshoz, az anyagcsere -stabilitáshoz és az enzim gátlásához

Kulcsszavak: Kábítószer -kölcsönhatás (DDI), szulfotranszferáz (SULT), enzim gátlás, Sult metabolikus, metabolikus stabilitás, humán szult1a1 enzim, humán szult1a3 enzim, humán szult1b1 enzim, humán suld2a1, humán sult1c4 enzyme, humán sult1e1 enzyme, humán Sult2a1.

1 iphase termel

2 Enzimatikus kutatás a gyógyszerfejlesztés területén

A gyógyszerfejlesztés során elengedhetetlen a metabolikus fenotípusok és az enzimek gátlása, mint például a CYP450, az UGT, a SULT stb. A metabolikus fenotípus -kutatások in vitro modelleket használnak az LC - MS/MS technológiával kombinálva a fő anyagcsere -útvonalak, a kulcsfontosságú metabolikus enzimek és azok kinetikai paramétereinek (például KM/Vmax) azonosítására, és értékelik a gén polimorfizmusának a személyre szabott gyógyszerekre gyakorolt ​​hatását. Az enzim gátlási kutatása a gyógyszerek vagy vegyületek gátló hatásaira összpontosít a metabolikus enzimekre (például reverzibilis/visszafordíthatatlan gátlásra), az IC50/KI értékek mérésére, hogy megjósoljákDrug - Kábítószer -interakció (DDI)kockázat. Ezek a tanulmányok tudományos alapot nyújtanak a gyógyszertervezés optimalizálásához, a biztonság (például a toxikus metabolitok azonosítása) és a precíziós gyógyszerek irányításához. Az alapvető kihívás az in vitro in vivo adatokká történő átalakításában és az alacsony bőségű metabolitok detektálási érzékenységében rejlik. A jövőben a fejlett modellek, például az organoidok felhasználhatók a kutatási megbízhatóság további javítására.

3 szulfotranszferáz (SULT)

Szulfotranszferáz (SULT)egy olyan transzferáz, amely katalizálja a szulfátcsoportok transzferjét, és részt vesz az endogén vegyületek (például hormonok és neurotranszmitterek) és exogén vegyületek (például gyógyszerek és környezeti szennyező anyagok) metabolizmusában. A szulfotranszferázok elsősorban a citoplazmában és a Golgi készülékben helyezkednek el, amelyek részt vesznek a kis molekulájú szubsztrátok (például gyógyszerek, hormonok, neurotranszmitterek) és a nagy molekulák (például peptidek, fehérjék, lipidek, glikozaminoglikánok) szulfációjában. A szulfotranszferázokat több altípussal azonosították, elsősorban a SULT1, SULT2 és SULT4 -et. A szulfotranszferáz diszfunkciója rendellenes gyógyszer -anyagcseréhez, rákhoz, endokrin rendellenességekhez és neurológiai rendellenességekhez vezethet.

4 szulfáció/szulfonációs metabolizmus

A szulfonációs metabolizmus (más néven szulfációs metabolizmus) fontos szerepet játszik a gyógyszerek in vivo ártalmatlanításában, és fontos alapja az új gyógyszerfejlesztés és a racionális klinikai gyógyszerek használatának. A humán szulfotranszferáz (más néven szulfatáz) a szubsztrátok széles skálájával rendelkezik, elsősorban olyan szervekben, mint például a májban, a vékonybélben, a vesében és a tüdőben. A közönséges emberi sultok között szerepelSULT1A1, SULT1A3, SULT1B1, SULT1C2, ésSULT1C4 (1. táblázat). A legtöbb szubsztrát esetében a szulfotranszferáz által közvetített anyagcsere gyakran tipikus szubsztrát gátlási jellemzőket mutat; Az alacsony szubsztrátkoncentrációs szintek általában enzim expresszióját indukálják.

1. táblázat Az emberi testben a részlegesen sult -szupercsalád eloszlása ​​és funkciója

5 A SULT kulcsfontosságú alkalmazása a gyógyszerfejlesztésben

5.1 A DDI metabolizmus alapján történő in vitro értékelése

A SULT által közvetített DDI in vitro értékelését elsősorban szelektív inhibitorok (például kvercetin, DCNP) vagy rekombináns enzimrendszerek révén végzik humán máj citoplazmában vagy olyan sejtmodellekben, amelyek specifikus sult altípusokat expresszálnak. A kísérleti tervezés általában magában foglalja a következőket:

Metabolikus fenotípus -elemzés: Számszerűsítse a szulfatált metabolit képződésének sebességét LC - MS/MS -rel, és számolja ki a gátlási sebességet (IC50/KI érték).

Klinikai kockázat előrejelzése: Ha az inhibitor szignifikánsan csökkenti a metabolit termelését (gátlási arány> 50%), akkor azt sugallja, hogy ez zavarhatja a szultercserétől függő gyógyszerek kiürülését, és további in vivo validálásra van szükség.

5.2 Sult metabolikus stabilitási vizsgálat

A gyógyszerfejlesztés során a sult metabolikus stabilitásának vizsgálatát in vitro inkubálás (májcitoplazma/APS) révén végezzük, az LC - MS/MS elemzéssel kombinálva a gyógyszer -szulfációs sebesség meghatározása és a metabolit képződése, a Sult altípusok kulcsfontosságú hozzájárulásainak meghatározása, a metabolikus clearance kockázatok értékelése és a strukturális optimalizálás útmutatása.

5.3 Metabolikus szubsztrátkutatás

A SULT szubsztrátkutatási módszere (metabolikus út -azonosítási módszer) közvetlenül utalhat a CYP enzimek tervezésére, amely először a kémiai gátlást használja a releváns altípusok szűrésére, majd ellenőrzi őket gén rekombinázokkal és kiszámítja azok relatív hozzájárulását.

A SULT kémiai gátlási vizsgálatának fő és technikai útja az, hogy felmérjük, hogy az anyai anyagcserét vagy a metabolit -termelést gátolják -e a szelektív inhibitorok kvercetin és DCNP módosítása a humán máj citoplazmarendszerben.

5.4 Enzim gátlási kutatás

A SULT részt vesz több endogén anyag és gyógyszer metabolizmusában. Ha gyógyszereket fejlesztenek ki a SULT aktivitásának gátlására, akkor lehetnek potenciális biztonsági problémák a gyógyszerek megosztásakor. A Sult enzim gátlási vizsgálatának fő és technikai útja a Sult Pure Enzyme System alkalmazása annak kimutatására, hogy a metabolit P - nitrofenol -szulfát termelése gátol -e a vizsgálati gyógyszerek és a szubsztrátok, például a P - nitrofenol hozzáadásával.

6 következtetés

A szulfotranszferáz (SULT) kritikus szerepet játszik a gyógyszer metabolizmusában, a gyógyszer - gyógyszerkölcsönhatásokban (DDI) és a biztonsági értékelésben. Az által közvetített szulfációs metabolizmus befolyásolja a gyógyszer clearance -t, aktiválódását vagy toxicitását (például a hormon gyógyszerek és a környezeti szennyező anyagok metabolizmusa), míg az enzim gátlási vizsgálatok megjósolhatják a klinikai DDI -kockázatot. Az in vitro modellek (májcitoplazma, rekombináns enzimek) és az LC - MS/MS technológia kombinálásával a SULT altípusok (például a SULT1A1, SULT2A1) metabolikus hozzájárulása tisztázható, a gyógyszerszerkezet optimalizálásának és a személyre szabott gyógyszeres kezelésnek. A jövőben a fejlett modellek, mint például az organoidok, tovább javítják a SULT kutatás transzlációs értékét, pontosabb értékelési kritériumokat biztosítva a metabolikus stabilitás és biztonság szempontjából a gyógyszerfejlesztésben.

Referencia

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L. és Zhou, S. F. (2008). Az emberi citoszolos -szulfotranszferázok szerkezete, funkciója és polimorfizmusa. Jelenlegi kábítószer -anyagcsere, 9(2), 99 - 105.