Sulfotransferāze (SULT) DDI izpētei, metabolisma stabilitātei un fermentu inhibīcijai

Atslēgas vārdi: Zāļu mijiedarbība (DDI), sulfotransferāze (SULT), enzīmu inhibīcija, sult metabolisma, metaboliskā stabilitāte, cilvēka sult1a1 enzīms, cilvēka sult1a3 enzīms, cilvēka sult1b1 ferments, cilvēka sult1c2, cilvēka sult1c4 enzyme, cilvēka sult1e1 enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzyme enzymale enzemal

1 iPhase ražo

2 Fermentatīvie pētījumi zāļu izstrādē

Zāļu attīstībā ir izšķiroša nozīme metabolisma fenotipu un fermentu inhibēšanas pētījumā, piemēram, CYP450, UGT, SULT utt. Metabolisma fenotipa pētījumos tiek izmantoti in vitro modeļi, kas apvienoti ar LC - MS/MS tehnoloģiju, lai identificētu galvenos metabolisma ceļus, galvenos metaboliskos enzīmus un to kinētiskos parametrus (piemēram, km/vmax) narkotikām un novērtēt gēnu polimorfisma ietekmi uz personalizētiem medikamentiem. Fermentu inhibīcijas pētījumi koncentrējas uz zāļu vai savienojumu inhibējošo iedarbību uz metaboliskajiem enzīmiem (piemēram, atgriezeniski/neatgriezeniski inhibīciju), mērot IC50/KI vērtības, lai prognozētuNarkotiku mijiedarbība (DDI)risks. Šie pētījumi sniedz zinātnisku pamatu zāļu izstrādes optimizēšanai, drošības (piemēram, toksisko metabolītu identificēšanas) un precīzu medikamentu novērtēšanai. Galvenais izaicinājums slēpjas in vitro pārvēršanā in vivo datos un zemas daudzuma metabolītu noteikšanas jutīgumu. Nākotnē, lai vēl vairāk uzlabotu pētījumu uzticamību, var izmantot tādus progresīvus modeļus kā organoīdi.

3 sulfotransferāze (SULT)

Sulfotransferāze (sult)ir transferāzes veids, kas katalizē sulfātu grupu pārnesi un ir iesaistīts endogēno savienojumu (piemēram, hormonu un neirotransmiteru) un eksogēno savienojumu (piemēram, narkotiku un vides piesārņotāju) metabolismā. Sulfotransferāzes galvenokārt atrodas citoplazmā un golgi aparātā, kas iesaistīti mazu molekulu substrātu (piemēram, zāles, hormonu, neirotransmiteru) un lielo molekulu (piemēram, peptīdu, olbaltumvielu, lipīdu, glikozaminoglikānu) sulfācijā. Ir identificēts sulfotransferāžu skaits, kuriem ir vairāki apakštipi, galvenokārt ieskaitot SULT1, SULT2 un SULT4. Sulfotransferāzes disfunkcija var izraisīt patoloģisku zāļu metabolismu, vēzi, endokrīnos traucējumus un neiroloģiskus traucējumus.

4 Sulfācijas/sulfonācijas metabolisms

Sulfonācijas metabolismam (pazīstams arī kā sulfācijas metabolisms) ir nozīmīga loma zāļu in vivo iznīcināšanā un tas ir svarīgs pamats jaunu zāļu izstrādei un racionālai klīniskai zāļu lietošanai. Cilvēka sulfotransferāze (pazīstama arī kā sulfatāze) ķermenī ir plašs substrātu klāsts, kas galvenokārt sadalīts orgānos, piemēram, aknās, tievās zarnās, nierēs un plaušās. Parastie cilvēku sulti ietverSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2, unSult1c4 (1. tabula). Lielākajai daļai substrātu sulfotransferāzes mediētais metabolisms bieži uzrāda tipiskas substrāta inhibīcijas īpašības; Zems substrāta koncentrācijas līmenis parasti izraisa enzīmu ekspresiju.

1. tabula Daļēji sulta virsģimenes izplatība un funkcija cilvēka ķermenī

5 Sultas galvenie pielietojumi zāļu izstrādē

5.1. DDI novērtējums in vitro, pamatojoties uz metabolismu

Sult mediētā DDI in vitro novērtējums galvenokārt tiek veikts, izmantojot selektīvus inhibitorus (piemēram, kvercetīnu, DCNP) vai rekombinantās enzīmu sistēmas cilvēka aknu citoplazmā vai šūnu modeļos, kas ekspresē specifiskus sult apakštipus. Eksperimentālais dizains parasti ietver:

Metabolisma fenotipa analīze: Kvantificējiet sulfēto metabolītu ģenerēšanas ātrumu ar LC - MS/MS un aprēķiniet inhibīcijas ātrumu (IC50/Ki vērtība).

Klīniskā riska prognozēšana: ja inhibitors ievērojami samazina metabolītu ražošanu (inhibīcijas ātrums> 50%), tas liek domāt, ka tas var traucēt zāļu klīrensu, kas atkarīgs no sult metabolisma, un ir nepieciešama turpmāka in vivo validācija.

5.2 Sult metabolisma stabilitātes pētījums

Narkotiku attīstībā Sult metabolisma stabilitātes pētījums tiek veikts ar in vitro inkubāciju (aknu citoplazma/AP) apvienojumā ar LC - MS/MS analīzi, lai noteiktu zāļu sulfācijas ātrumu un metabolītu veidošanos, identificētu galveno Sult apakštipu ieguldījumu, novērtētu metaboliskā klīrensa riskus un vada strukturālu optimizāciju.

5.3 Metabolisma substrāta pētījums

Sulta substrāta pētījumu metode (metaboliskā ceļa identifikācijas metode) var tieši atsaukties uz CYP fermentu dizainu, kas vispirms izmanto ķīmisko inhibīciju, lai pārbaudītu attiecīgos apakštipus, un pēc tam tos pārbauda ar gēnu rekombināzēm un aprēķina to relatīvo ieguldījumu.

Sultas ķīmiskās kavēšanas testa galvenais princips un tehniskais ceļš ir novērtēt, vai mātes metabolisms vai metabolītu ražošana tiek kavēta, modificējot selektīvo inhibitoru kvercetīnu un Sult DCNP cilvēka aknu citoplazmas sistēmā.

5.4 Enzīmu inhibīcijas izpēte

Sult ir iesaistīts vairāku endogēnu vielu un narkotiku metabolismā. Ja tiek izstrādātas zāles, lai kavētu SULT aktivitāti, daloties ar narkotikām, var būt iespējamas drošības problēmas. Sult enzīmu inhibīcijas testa galvenais princips un tehniskais ceļš ir izmantot Sult Pure Enzīmu sistēmu, lai noteiktu, vai metabolīta p - nitrofenola sulfāta ražošana tiek kavēta, pievienojot izmeklēšanas zāles un zondes substrātus, piemēram, P - nitrofenolu.

6 Secinājums

Sulfotransferāzes (SULT) ir kritiska loma zāļu metabolismā, zāļu mijiedarbībā (DDI) un drošības novērtējumā. Sulfācijas metabolisms, ko tas mediē, ietekmē zāļu klīrensu, aktivizēšanu vai toksicitāti (piemēram, hormonu zāļu metabolismu un vides piesārņotājus), savukārt fermentu inhibīcijas pētījumi var paredzēt klīnisko DDI risku. Apvienojot in vitro modeļus (aknu citoplazmu, rekombinantos enzīmus) ar LC - MS/MS tehnoloģiju, var noskaidrot Sult apakštipu (piemēram, SULT1A1, SULT2A1) metabolisko ieguldījumu, vadot narkotiku struktūru optimizāciju un personalizētu medikamentu. Nākotnē tādi uzlaboti modeļi kā organoīdi vēl vairāk uzlabos Sult pētījumu translācijas vērtību, nodrošinot precīzākus metabolisma stabilitātes un drošības novērtēšanas kritērijus zāļu izstrādē.

Atsauce

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). Cilvēka citosoliskā sulfotransferāžu struktūra, funkcija un polimorfisms. Pašreizējā narkotiku metabolisms, 9(2), 99 - 105.