Սուլֆոտրանսֆերազ (SULT) DDI հետազոտության, նյութափոխանակության կայունության և ֆերմենտների արգելակման համար

Բանալի բառեր՝ դեղ-դեղորայքի փոխազդեցություն (DDI), սուլֆոտրանսֆերազ (SULT), ֆերմենտների արգելակում, SULT նյութափոխանակություն, նյութափոխանակության կայունություն, մարդու SULT1A1 ֆերմենտ, մարդու SULT1A3 ֆերմենտ, մարդու SULT1B1 ֆերմենտ, մարդու SULT1C2, մարդու SULT1C4, մարդու SULT1C4 ֆերմենտային SULT1A1 ֆերմենտ, մարդկային SULT1C4 ֆերմենտ:

1 IPHASE Արտադրում է

2 Ֆերմենտային հետազոտություն դեղերի մշակման մեջ

Դեղերի մշակման մեջ կարևոր է նյութափոխանակության ֆենոտիպերի ուսումնասիրությունը և մետաբոլիկ ֆերմենտների ֆերմենտային արգելակումը, ինչպիսիք են CYP450, UGT, SULT և այլն: Նյութափոխանակության ֆենոտիպի հետազոտությունը օգտագործում է in vitro մոդելներ՝ զուգակցված LC-MS/MS տեխնոլոգիայի հետ՝ բացահայտելու հիմնական նյութափոխանակության ուղիները, հիմնական նյութափոխանակության ֆերմենտները և դրանց կինետիկ պարամետրերը (օրինակ՝ Km/Vmax), ինչպես նաև գնահատելու գենային պոլիմորֆիզմի ազդեցությունը անհատականացված դեղամիջոցների վրա: Ֆերմենտների արգելակման հետազոտությունը կենտրոնանում է մետաբոլիկ ֆերմենտների վրա դեղերի կամ միացությունների արգելակող ազդեցությունների վրա (օրինակ՝ շրջելի/անշրջելի արգելակումը)՝ չափելով IC50/Ki արժեքները՝ կանխատեսելու համար։դեղ-դեղերի փոխազդեցություն (DDI)ռիսկը։ Այս ուսումնասիրությունները գիտական ​​հիմք են տալիս դեղամիջոցի դիզայնի օպտիմալացման, անվտանգության գնահատման (օրինակ՝ թունավոր մետաբոլիտների հայտնաբերման) և ճշգրիտ դեղորայքի ուղղորդման համար: Հիմնական մարտահրավերը in vitro տվյալների in vivo-ի փոխակերպումն է և ցածր առատությամբ մետաբոլիտների հայտնաբերման զգայունությունը: Ապագայում առաջադեմ մոդելներ, ինչպիսիք են օրգանոիդները, կարող են օգտագործվել հետազոտության հուսալիության հետագա բարձրացման համար:

3 Սուլֆոտրանսֆերազ (SULT)

Սուլֆոտրանսֆերազ (SULT)տրանսֆերազի մի տեսակ է, որը կատալիզացնում է սուլֆատային խմբերի փոխանցումը և մասնակցում է էնդոգեն միացությունների (օրինակ՝ հորմոններ և նեյրոհաղորդիչներ) և էկզոգեն միացությունների (օրինակ՝ դեղամիջոցներ և շրջակա միջավայրի աղտոտիչներ) նյութափոխանակությանը։ Սուլֆոտրանսֆերազները հիմնականում տեղակայված են ցիտոպլազմում և Գոլջիի ապարատում, որոնք ներգրավված են փոքր մոլեկուլային սուբստրատների (ինչպիսիք են դեղերը, հորմոնները, նյարդային հաղորդիչները) և խոշոր մոլեկուլների (օրինակ՝ պեպտիդները, սպիտակուցները, լիպիդները, գլիկոզամինոգլիկանները) սուլֆատում: Պարզվել է, որ սուլֆոտրանսֆերազներն ունեն բազմաթիվ ենթատեսակներ, որոնք հիմնականում ներառում են SULT1, SULT2 և SULT4: Սուլֆոտրանսֆերազի դիսֆունկցիան կարող է հանգեցնել թմրամիջոցների աննորմալ նյութափոխանակության, քաղցկեղի, էնդոկրին խանգարումների և նյարդաբանական խանգարումների:

4 Սուլֆացիա/սուլֆոնացման նյութափոխանակություն

Սուլֆոնացման նյութափոխանակությունը (նաև հայտնի է որպես սուլֆացիոն նյութափոխանակություն) կարևոր դեր է խաղում դեղերի in vivo հեռացման գործում և հանդիսանում է նոր դեղամիջոցների մշակման և թմրամիջոցների ռացիոնալ կլինիկական օգտագործման կարևոր հիմք: Մարդու սուլֆոտրանսֆերազը (նաև հայտնի է որպես սուլֆատազ) մարմնում ունի սուբստրատների լայն տեսականի, որոնք հիմնականում տարածվում են օրգաններում, ինչպիսիք են լյարդը, բարակ աղիքները, երիկամները և թոքերը: Ընդհանուր մարդկային SULT-ները ներառում ենSULT1A1, SULT1A3, SULT1B1, SULT1C2, ևSULT1C4 (աղյուսակ 1): Սուբստրատների մեծ մասի համար սուլֆոտրանսֆերազով միջնորդավորված նյութափոխանակությունը հաճախ ցուցադրում է սուբստրատի արգելակման բնորոշ բնութագրեր. Սուբստրատի ցածր կոնցենտրացիայի մակարդակները սովորաբար հրահրում են ֆերմենտի արտահայտումը:

Աղյուսակ 1 Մարդու մարմնում մասամբ SULT գերընտանիքի բաշխումը և գործառույթը

SULT-ի 5 հիմնական կիրառությունները դեղերի մշակման մեջ

5.1 DDI-ի In vitro գնահատում նյութափոխանակության հիման վրա

SULT միջնորդավորված DDI-ի in vitro գնահատումը հիմնականում իրականացվում է սելեկտիվ ինհիբիտորների (օրինակ՝ կվերցետին, DCNP) կամ ռեկոմբինանտ ֆերմենտային համակարգերի միջոցով մարդու լյարդի ցիտոպլազմայի կամ բջիջների մոդելներում, որոնք արտահայտում են հատուկ SULT ենթատիպեր: Փորձարարական դիզայնը սովորաբար ներառում է.

Մետաբոլիկ ֆենոտիպային վերլուծությունՔանակականացրեք սուլֆատացված մետաբոլիտի առաջացման արագությունը LC-MS/MS-ով և հաշվարկեք արգելակման արագությունը (IC50/Ki արժեքը):

Կլինիկական ռիսկի կանխատեսում. Եթե ինհիբիտորը զգալիորեն նվազեցնում է մետաբոլիտների արտադրությունը (արգելափակման մակարդակը> 50%), դա ենթադրում է, որ այն կարող է խանգարել SULT նյութափոխանակությունից կախված դեղերի մաքրմանը, և անհրաժեշտ է հետագա in vivo վավերացում:

5.2 SULT նյութափոխանակության կայունության ուսումնասիրություն

Դեղերի մշակման ժամանակ SULT նյութափոխանակության կայունության ուսումնասիրությունն իրականացվում է in vitro ինկուբացիայի միջոցով (լյարդային ցիտոպլազմա/APS)՝ համակցված LC-MS/MS վերլուծության հետ՝ որոշելու դեղամիջոցի սուլֆացիայի մակարդակը և մետաբոլիտների առաջացումը, բացահայտելու SULT ենթատեսակի հիմնական ներդրումը, գնահատելու նյութափոխանակության մաքրման ռիսկերը և ուղղորդելու կառուցվածքային օպտիմալացումը:

5.3 Նյութափոխանակության սուբստրատի հետազոտություն

SULT-ի սուբստրատի հետազոտման մեթոդը (նյութափոխանակության ուղիների նույնականացման մեթոդ) կարող է ուղղակիորեն վերաբերել CYP ֆերմենտների նախագծմանը, որը սկզբում օգտագործում է քիմիական արգելակումը համապատասխան ենթատեսակների համար, այնուհետև դրանք ստուգում է գենային ռեկոմբինազներով և հաշվարկում դրանց հարաբերական ներդրումը:

SULT-ի քիմիական արգելակման թեստի հիմնական սկզբունքը և տեխնիկական երթուղին գնահատելն է, թե արդյոք մայրական նյութափոխանակությունը կամ մետաբոլիտների արտադրությունը արգելակվում է մարդու լյարդային ցիտոպլազմային համակարգում Quercetin-ի ընտրովի արգելակիչների և SULT-ի DCNP-ի փոփոխման միջոցով:

5.4 Ֆերմենտների արգելակման հետազոտություն

SULT-ը ներգրավված է բազմաթիվ էնդոգեն նյութերի և դեղամիջոցների նյութափոխանակության մեջ: Եթե ​​դեղամիջոցներ են մշակվում SULT-ի ակտիվությունը արգելակելու համար, ապա կարող են լինել անվտանգության հետ կապված հնարավոր խնդիրներ, երբ համօգտագործվում են դեղերը: SULT ֆերմենտի արգելակման հետազոտության հիմնական սկզբունքը և տեխնիկական երթուղին այն է, որ օգտագործվի SULT մաքուր ֆերմենտային համակարգը՝ պարզելու համար, թե արդյոք մետաբոլիտ p-nitrophenol sulfate-ի արտադրությունը արգելակվում է՝ ավելացնելով հետազոտվող դեղամիջոցներ և հետազոտող սուբստրատներ, ինչպիսիք են p-nitrophenol-ը:

6 Եզրակացություն

Սուլֆոտրանսֆերազը (SULT) կարևոր դեր է խաղում թմրամիջոցների նյութափոխանակության, դեղ-դեղերի փոխազդեցության (DDI) և անվտանգության գնահատման մեջ: Դրա միջոցով միջնորդավորված սուլֆացիոն նյութափոխանակությունը ազդում է դեղամիջոցի մաքրման, ակտիվացման կամ թունավորության վրա (օրինակ՝ հորմոնալ դեղամիջոցների և շրջակա միջավայրի աղտոտիչների նյութափոխանակությունը), մինչդեռ ֆերմենտների արգելակման ուսումնասիրությունները կարող են կանխատեսել DDI-ի կլինիկական ռիսկը: Համակցելով in vitro մոդելները (լյարդի ցիտոպլազմա, ռեկոմբինանտ ֆերմենտներ) LC-MS/MS տեխնոլոգիայի հետ՝ SULT ենթատիպերի (օրինակ՝ SULT1A1, SULT2A1) նյութափոխանակության ներդրումը կարող է պարզաբանվել՝ առաջնորդելով դեղերի կառուցվածքի օպտիմալացումը և անհատականացված դեղամիջոցները: Ապագայում առաջադեմ մոդելները, ինչպիսիք են օրգանոիդները, ավելի կբարձրացնեն SULT հետազոտության թարգմանական արժեքը՝ ապահովելով ավելի ճշգրիտ գնահատման չափորոշիչներ նյութափոխանակության կայունության և դեղերի մշակման մեջ անվտանգության համար:

Հղում

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008): Մարդու ցիտոզոլային սուլֆոտրանսֆերազների կառուցվածքը, գործառույթը և պոլիմորֆիզմը: Թմրամիջոցների ընթացիկ նյութափոխանակությունը, 9(2), 99-105.