Сулфотрансфераза (SULT) за истражување на ДДИ, метаболичка стабилност и инхибиција на ензимите

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 ензим

1 iphase произведува

2 Ензимско истражување за развој на лекови

Во развојот на лекови, студијата за метаболички фенотипови и инхибиција на ензимите на метаболички ензими како што се CYP450, UGT, Sult, итн. Истражувањето на метаболички фенотип користи ин витро модели во комбинација со LC - MS/MS технологија за да се идентификуваат главните метаболички патеки, клучните метаболички ензими и нивните кинетички параметри (како што се KM/Vmax) на лекови и да го проценат влијанието на генот полиморфизам врз персонализираните лекови. Истражувањето за инхибиција на ензимите се фокусира на инхибиторните ефекти на лекови или соединенија врз метаболички ензими (како што е реверзибилна/неповратна инхибиција), мерење на вредностите на IC50/Ki за да се предвидиЛек - Интеракција со лекови (ДДИ)Ризик. Овие студии даваат научна основа за оптимизирање на дизајнот на лекови, проценка на безбедноста (како што се идентификување на токсични метаболити) и водечки прецизни лекови. Основниот предизвик лежи во конверзијата на ин витро во ин виво податоци и чувствителност на откривање на метаболити со ниско изобилство. Во иднина, напредните модели како што се органоидите можат да се користат за понатамошно подобрување на доверливоста на истражувањето.

3 сулфотрансфераза (сул)

Сулфотрансфераза (сул)е еден вид трансфераза што го катализира трансферот на сулфатни групи и е вклучен во метаболизмот на ендогени соединенија (како што се хормони и невротрансмитери) и егзогени соединенија (како што се лекови и загадувачи на животната средина). Сулфотрансферазите главно се наоѓаат во апаратот цитоплазма и Голги, вклучени во сулфацијата на малите молекули подлоги (како лекови, хормони, невротрансмитери) и големи молекули (како што се пептиди, протеини, липиди, гликозаминогличани). Идентификувани се сулфотрансферазите имаат повеќе подтипови, главно, вклучувајќи ги Sult1, Sult2 и Sult4. Дисфункцијата на сулфотрансфераза може да доведе до абнормален метаболизам на лекови, карцином, ендокрини нарушувања и невролошки нарушувања.

4 метаболизам на сулфација/сулфонација

Метаболизмот на сулфонација (познат и како метаболизам на сулфација) игра важна улога во ин виво отстранувањето на лекови и е важна основа за нов развој на лекови и рационална употреба на клинички лекови. Човечката сулфотрансфераза (исто така познат како сулфатаза) има широк спектар на подлоги во телото, главно дистрибуирани во органи како што се црниот дроб, тенкото црево, бубрезите и белите дробови. Вклучуваат вообичаени човечки султиSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2, иSult1c4 (Табела 1). За повеќето подлоги, метаболизмот со посредство на сулфотрансфераза честопати покажува типични карактеристики на инхибиција на подлогата; Ниското ниво на концентрација на подлогата обично предизвикува изразување на ензимот.

Табела 1 Дистрибуцијата и функцијата на делумно султ -супер -семејството во човечкото тело

5 Клучни апликации на султ во развој на лекови

5.1 Ин витро проценка на ДДИ врз основа на метаболизмот

Ин витро проценката на DDI со посредство на SULT главно се спроведува преку селективни инхибитори (како што се кверцетин, DCNP) или рекомбинантни ензимски системи во човечки хепатална цитоплазма или модели на клетки кои изразуваат специфични султани подтипови. Експерименталниот дизајн обично вклучува:

Анализа на метаболички фенотип: Измерете ја стапката на сулфатна генерирање на метаболит со LC - MS/MS и пресметајте ја стапката на инхибиција (IC50/KI вредност).

Клинички предвидување на ризик: Ако инхибиторот значително го намали производството на метаболит (стапка на инхибиција> 50%), тоа сугерира дека може да се меша во дозволата на лекови зависни од метаболизмот на султата и е потребна понатаму ин виво валидација.

5.2 Студија за метаболичка стабилност на султ

Во развојот на лековите, студијата за метаболичката стабилност на SULT се спроведува преку ин витро инкубација (хепатална цитоплазма/APS) комбинирана со анализа на LC - MS/MS за да се утврди стапката на сулфација на лекот и генерирање на метаболити, да се идентификуваат клучните придонеси за султип, проценете ги ризиците на метаболички клиренс и да се води структурна оптимизација.

5.3 Истражување на метаболички подлоги

Методот на истражување на подлогата (метод за идентификација на метаболички патеки) на SULT може директно да се однесува на дизајнот на CYP ензимите, кои најпрво користат хемиска инхибиција на екранот за релевантни подтипови, а потоа ги потврдува со гени рекомбинази и го пресметува нивниот релативен придонес.

Главниот принцип и техничкиот пат на тестот за хемиска инхибиција на SULT е да се процени дали мајчинскиот метаболизам или производството на метаболит е инхибиран со модифицирање на селективните инхибитори кверцетин и DCNP на SULT во системот на човечки хепатална цитоплазма.

5.4 Истражување за инхибиција на ензимите

Султ е вклучен во метаболизмот на повеќе ендогени материи и лекови. Ако се развиваат лекови за да се инхибира активноста на SULT, може да има потенцијални безбедносни проблеми при споделување на лекови. Главниот принцип и техничкиот пат на анализата на инхибиција на ензимите SULT е да се користи Sult Pure Enzyme System за да се открие дали производството на метаболит p - нитрофенол сулфат е инхибирано со додавање на истражни лекови и подлоги на сонди, како што се P - нитрофенол.

6 Заклучок

Сулфотрансфераза (SULT) игра клучна улога во метаболизмот на лековите, интеракциите со лекови - лекови (ДДИ) и проценка на безбедноста. Метаболизмот на сулфација со посредство на ИТ влијае на клиренсот на лекови, активирање или токсичност (како што е метаболизмот на хормонските лекови и загадувачите на животната средина), додека студиите за инхибиција на ензимите можат да предвидат клинички ризик од ДДИ. Со комбинирање на ин витро модели (цитоплазма на црниот дроб, рекомбинантни ензими) со LC - MS/MS технологија, може да се разјаснат метаболички придонеси на султските подтипови (како што се SULT1A1, SULT2A1), водење на оптимизација на структурата на лековите и персонализиран лек. Во иднина, напредните модели, како што се органоидите, дополнително ќе ја подобрат преводната вредност на истражувањето на SULT, обезбедувајќи поточни критериуми за проценка за метаболичката стабилност и безбедност во развојот на лековите.

Референца

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). Структура, функција и полиморфизам на човечки цитосолни сулфотрансферази. Тековен метаболизам на лекови, 9(2), 99 - 105.