სულფოტრანსფერაზა (სულ) DDI კვლევისთვის, მეტაბოლური სტაბილურობისა და ფერმენტის ინჰიბიციისთვის

Key words: drug-drug interaction (DDI), sulfotransferase (SULT), enzyme inhibition, SULT metabolic, metabolic stability, human SULT1A1 enzyme, human SULT1A3 enzyme, human SULT1B1 enzyme, human SULT1C2, human SULT1C4 enzyme, human SULT1E1 enzyme, human SULT2A1 ფერმენტი

1 iPhase აწარმოებს

2 ფერმენტული კვლევა ნარკომანიის განვითარებაში

წამლების შემუშავებისას, მეტაბოლური ფენოტიპების და მეტაბოლური ფერმენტების ინჰიბიციის შესწავლა, როგორიცაა CYP450, UGT, SULT და ა.შ. მეტაბოლური ფენოტიპის კვლევა იყენებს in vitro მოდელებს, რომლებიც შერწყმულია LC - MS/MS ტექნოლოგიასთან, ძირითადი მეტაბოლური გზების, საკვანძო მეტაბოლური ფერმენტების და მათი კინეტიკური პარამეტრების (მაგალითად, კმ/ვმაქსი) წამლების დასადგენად და შეაფასებს გენური პოლიმორფიზმის გავლენას პერსონალიზებულ მედიკამენტებზე. ფერმენტის ინჰიბიციის კვლევა ფოკუსირებულია მეტაბოლური ფერმენტებზე წამლების ან ნაერთების ინჰიბიტორულ ეფექტებზე (მაგალითადნარკოტიკი - ნარკომანიის ურთიერთქმედება (DDI)რისკი. ეს კვლევები იძლევა სამეცნიერო საფუძველს ნარკოტიკების დიზაინის ოპტიმიზაციისთვის, უსაფრთხოების შეფასების (მაგალითად, ტოქსიკური მეტაბოლიტების იდენტიფიცირება) და ზუსტი მედიკამენტების ხელმძღვანელობით. ძირითადი გამოწვევა მდგომარეობს in vitro in vivo მონაცემებად გადაქცევაში და დაბალი სიმრავლის მეტაბოლიტების გამოვლენის მგრძნობელობა. მომავალში, მოწინავე მოდელები, როგორიცაა ორგანოიდები, შეიძლება გამოყენებულ იქნას კვლევის საიმედოობის შემდგომი გასაუმჯობესებლად.

3 სულფოტრანსფერაზა (სულ)

სულფოტრანსფერაზა (სულ)ტრანსფერაზას სახეობაა, რომელიც კატალიზაციას უწევს სულფატის ჯგუფების გადაცემას და მონაწილეობს ენდოგენური ნაერთების მეტაბოლიზმში (მაგალითად, ჰორმონები და ნეიროტრანსმიტერები) და ეგზოგენური ნაერთები (მაგალითად, ნარკოტიკები და გარემოსდაცვითი დამხმარე საშუალებები). სულფოტრანსფერაზები ძირითადად განთავსებულია ციტოპლაზმისა და გოლგის აპარატში, რომლებიც მონაწილეობენ მცირე მოლეკულის სუბსტრატების სულფაციაში (მაგალითად, ნარკოტიკები, ჰორმონები, ნეიროტრანსმიტერები) და დიდი მოლეკულები (მაგალითად, პეპტიდები, ცილები, ლიპიდები, გლიკოზამინოგლიცანები). გამოვლენილია სულფოტრანსფერაზები, რომლებსაც აქვთ მრავალი ქვეტიპი, ძირითადად, Sult1, Sult2 და Sult4. სულფოტრანსფერაზას დისფუნქციამ შეიძლება გამოიწვიოს წამლის არანორმალური მეტაბოლიზმი, კიბო, ენდოკრინული დარღვევები და ნევროლოგიური დარღვევები.

4 სულფაცია/სულფონაციის მეტაბოლიზმი

სულფონაციის მეტაბოლიზმი (ასევე ცნობილია როგორც სულფაციის მეტაბოლიზმი) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს წამლების in vivo განკარგვაში და მნიშვნელოვანი საფუძველია ახალი წამლების განვითარებისა და რაციონალური კლინიკური წამლების გამოყენებისთვის. ადამიანის სულფოტრანსფერაზას (ასევე ცნობილია როგორც სულფატაზა) სხეულში აქვს სუბსტრატების ფართო სპექტრი, ძირითადად განაწილებულია ისეთი ორგანოებით, როგორიცაა ღვიძლი, წვრილი ნაწლავები, თირკმელები და ფილტვები. ადამიანის საერთო სულები მოიცავსSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2დაSult1c4 (ცხრილი 1). სუბსტრატების უმეტესობისთვის, სულფოტრანსფერაზას შუამავლობით მეტაბოლიზმი ხშირად გამოირჩევა ტიპიური სუბსტრატის ინჰიბიციის მახასიათებლებზე; სუბსტრატის კონცენტრაციის დაბალი დონე, როგორც წესი, იწვევს ფერმენტის გამოხატვას.

ცხრილი 1 ადამიანის სხეულში ნაწილობრივ სულელური სუპერ ოჯახის განაწილება და ფუნქცია

SULT– ის 5 ძირითადი პროგრამა ნარკომანიის განვითარებაში

5.1 ინ ვიტრო შეფასება DDI– ს მეტაბოლიზმზე დაყრდნობით

Sult- ის შუამავლობით DDI ინ ვიტრო შეფასება ძირითადად ხორციელდება შერჩევითი ინჰიბიტორების (მაგალითად, კვერცეტინი, DCNP) ან რეციდივი ფერმენტის სისტემების საშუალებით ადამიანის ღვიძლის ციტოპლაზმში ან უჯრედების მოდელებში, რომლებიც გამოხატავენ სპეციფიკურ სულულ ქვეტიპებს. ექსპერიმენტული დიზაინი, როგორც წესი, მოიცავს:

მეტაბოლური ფენოტიპის ანალიზი: შეამცირეთ გოგირდის მეტაბოლიტის წარმოქმნის სიჩქარე LC - MS/MS- ით და გამოთვალეთ ინჰიბიციის სიჩქარე (IC50/Ki მნიშვნელობა).

კლინიკური რისკის პროგნოზი: თუ ინჰიბიტორი მნიშვნელოვნად ამცირებს მეტაბოლიტის წარმოებას (ინჰიბიციის მაჩვენებელი> 50%), იგი მიგვითითებს, რომ იგი შეიძლება ხელი შეუშალოს ნარკოტიკების კლირენსს, რომელიც დამოკიდებულია სულით მეტაბოლიზმზე, და საჭიროა შემდგომი ინ ვივო ვალიდაცია.

5.2 სულთბოლური სტაბილურობის შესწავლა

წამლების შემუშავებისას, სულბოლური სტაბილურობის შესწავლა ხორციელდება ინ ვიტრო ინკუბაციის საშუალებით (ღვიძლის ციტოპლაზმა/APS), LC - MS/MS ანალიზთან ერთად, ნარკოტიკების გოგირდის სიჩქარის და მეტაბოლიტის წარმოქმნის დასადგენად, საკვანძო ქვეტიპის წვლილის იდენტიფიცირება, მეტაბოლური განწმენდის რისკების შეფასება და სტრუქტურული ოპტიმიზაცია.

5.3 მეტაბოლური სუბსტრატის კვლევა

SULT- ის სუბსტრატის კვლევის მეთოდს (მეტაბოლური გზის იდენტიფიკაციის მეთოდი) უშუალოდ შეიძლება ეხებოდეს CYP ფერმენტების დიზაინს, რომელიც ჯერ იყენებს ქიმიურ ინჰიბირებას ეკრანზე შესაბამისი ქვეტიპებისთვის, შემდეგ კი მათ გადაამოწმებს გენის რეკომბინაზებით და ითვლის მათ შედარებით წვლილს.

სულთა ქიმიური ინჰიბიციის ტესტის მთავარი პრინციპი და ტექნიკური მარშრუტი არის იმის შეფასება, არის თუ არა დედის მეტაბოლიზმი ან მეტაბოლიტის წარმოება შეფერხებული შერჩევითი ინჰიბიტორების შერჩევითი ინჰიბიტორების კვერცეტინისა და DCNP- ის შეცვლით ადამიანის ღვიძლის ციტოპლაზმის სისტემაში.

5.4 ფერმენტის ინჰიბიციის კვლევა

Sult მონაწილეობს მრავალჯერადი ენდოგენური ნივთიერებებისა და ნარკოტიკების მეტაბოლიზმში. თუ ნარკოტიკები შემუშავებულია Sult– ის საქმიანობის შესამცირებლად, შეიძლება არსებობდეს უსაფრთხოების პოტენციური პრობლემები ნარკოტიკების გაზიარებისას. Sult ფერმენტის ინჰიბიციის გამოკვლევის ძირითადი პრინციპი და ტექნიკური მარშრუტი არის Sult Pure Enzyme სისტემის გამოყენება იმის დასადგენად, არის თუ არა მეტაბოლიტის P - ნიტროფენოლის სულფატის წარმოება ინჰიბირებულია საგამოძიებო საშუალებებისა და გამოძიების სუბსტრატების დამატებით, როგორიცაა P - ნიტროფენოლი.

6 დასკვნა

სულფოტრანსფერაზა (SULT) მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ნარკომანიის მეტაბოლიზმში, ნარკომანიის - ნარკოტიკების ურთიერთქმედებაში (DDI) და უსაფრთხოების შეფასებაში. მისი შუამავლობით შუამავლობით სულფაციის მეტაბოლიზმი გავლენას ახდენს წამლის გასუფთავებაზე, გააქტიურებაზე ან ტოქსიკურობებზე (მაგალითად, ჰორმონის წამლების მეტაბოლიზმზე და გარემოს დამაბინძურებლების მეტაბოლიზმზე), ხოლო ფერმენტის ინჰიბიციის კვლევებმა შეიძლება პროგნოზირება მოახდინოს კლინიკური DDI რისკის შესახებ. ინ ვიტრო მოდელების (ღვიძლის ციტოპლაზმი, რეკომბინანტული ფერმენტები) LC - MS/MS ტექნოლოგიასთან ერთად, შეიძლება დაზუსტდეს Sult ქვეტიპების მეტაბოლური წვლილი (მაგალითად, Sult1a1, Sult2A1), რომელიც ხელმძღვანელობს ნარკოტიკების სტრუქტურის ოპტიმიზაციას და პერსონალიზებულ მედიკამენტებს. მომავალში, მოწინავე მოდელები, როგორიცაა ორგანოიდები, კიდევ უფრო გაზრდის სულების კვლევის მთარგმნელობითი მნიშვნელობას, რაც უზრუნველყოფს შეფასების უფრო ზუსტი კრიტერიუმებს მეტაბოლური სტაბილურობისა და უსაფრთხოების შესახებ ნარკოტიკების განვითარებაში.

მითითება

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). ადამიანის ციტოზოლური სულფოტრანსფერაზების სტრუქტურა, ფუნქცია და პოლიმორფიზმი. ამჟამინდელი ნარკოტიკების მეტაბოლიზმი, 9(2), 99 - 105.