Sulfotransferase (SULT) para pesquisa de DDI, estabilidade metabólica e inibição da enzima

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1 iphase produz

2 pesquisas enzimáticas no desenvolvimento de medicamentos

No desenvolvimento de medicamentos, o estudo de fenótipos metabólicos e a inibição enzimática de enzimas metabólicas como CYP450, UGT, SULT, etc. é crucial. A pesquisa metabólica do fenótipo usa modelos in vitro combinados com a tecnologia LC - MS/MS para identificar as principais vias metabólicas, as principais enzimas metabólicas e seus parâmetros cinéticos (como KM/VMAX) dos medicamentos e avaliar o impacto do polimorfismo de gênero na medicamento personalizado. A pesquisa de inibição da enzima se concentra nos efeitos inibitórios de medicamentos ou compostos nas enzimas metabólicas (como inibição reversível/irreversível), medindo os valores de IC50/Ki para prever preverInteração com drogas (DDI)risco. Esses estudos fornecem base científica para otimizar o design de medicamentos, avaliar a segurança (como identificar metabólitos tóxicos) e orientação de medicamentos de precisão. O desafio central está na conversão de dados in vitro em in vivo e na sensibilidade à detecção de metabólitos de baixa abundância. No futuro, modelos avançados como organoides podem ser usados ​​para melhorar ainda mais a confiabilidade da pesquisa.

3 sulfotransferase (SULT)

Sulfotransferase (SULT)é um tipo de transferase que catalisa a transferência de grupos de sulfato e está envolvido no metabolismo de compostos endógenos (como hormônios e neurotransmissores) e compostos exógenos (como drogas e poluentes ambientais). As sulfotransferases estão localizadas principalmente no citoplasma e no aparelho de Golgi, envolvidos na sulfatação de substratos de pequenas moléculas (como drogas, hormônios, neurotransmissores) e moléculas grandes (como peptídeos, proteínas, lipídios, glicossamininoncanos). As sulfotransferases foram identificadas como tendo vários subtipos, incluindo principalmente Sult1, Sult2 e Sult4. A disfunção da sulfotransferase pode levar ao metabolismo anormal de drogas, câncer, distúrbios endócrinos e distúrbios neurológicos.

4 Metabolismo de sulfatação/sulfonação

O metabolismo da sulfonação (também conhecido como metabolismo de sulfatação) desempenha um papel importante no descarte in vivo de medicamentos e é uma base importante para o desenvolvimento de novos medicamentos e o uso racional de medicamentos clínicos. A sulfotransferase humana (também conhecida como sulfatase) possui uma ampla gama de substratos no corpo, distribuídos principalmente em órgãos como o fígado, intestino delgado, rins e pulmões. Sults humanos comuns incluemSULT1A1, Sult1a3, SULT1B1, SULT1C2, eSULT1C4 (Tabela 1). Para a maioria dos substratos, o metabolismo mediado por sulfotransferase geralmente exibe características típicas de inibição do substrato; Níveis baixos de concentração de substrato geralmente induzem a expressão da enzima.

Tabela 1 A distribuição e função da superfamília parcialmente sul no corpo humano

5 Aplicações -chave do SULT no desenvolvimento de medicamentos

5.1 Avaliação in vitro de DDI com base no metabolismo

A avaliação in vitro do DDI mediada pelo SULT é realizada principalmente por inibidores seletivos (como quercetina, DCNP) ou sistemas enzimáticos recombinantes em citoplasma hepático humano ou modelos de células que expressam subtipos SULT específicos. O projeto experimental normalmente inclui:

Análise de fenótipo metabólico: Quantifique a taxa de geração de metabólito sulfatada por LC - ms/ms e calcule a taxa de inibição (valor IC50/Ki).

Previsão de risco clínico: se o inibidor reduzir significativamente a produção de metabólitos (taxa de inibição> 50%), sugere que ele pode interferir na depuração de medicamentos dependentes do metabolismo do SULT e é necessária uma validação in vivo.

5.2 Estudo de estabilidade metabólica do SULT

No desenvolvimento de medicamentos, o estudo da estabilidade metabólica do SULT é conduzido através da incubação in vitro (citoplasma hepática/APs) combinada com a análise de LC - MS/MS para determinar a taxa de sulfatação de medicamentos e a geração de metabolitos, identificar as principais contribuições do subtipo do SULT, avaliar os riscos de clareza metabólicos e guiar a otimização estrutural.

5.3 Pesquisa de substrato metabólico

O método de pesquisa de substrato (método de identificação de via metabólico) do SULT pode se referir diretamente ao design de enzimas CYP, que primeiro usa a inibição química para rastrear subtipos relevantes e depois verifica -os com recombinases de genes e calcula sua contribuição relativa.

O principal princípio e a rota técnica do teste de inibição química do SULT é avaliar se a produção de metabolismo materno ou metabólito é inibida modificando os inibidores seletivos quercetina e o DCNP do SULT no sistema de citoplasma hepático humano.

5.4 Pesquisa de inibição da enzima

O SULT está envolvido no metabolismo de múltiplas substâncias e drogas endógenas. Se os medicamentos estiverem sendo desenvolvidos para inibir a atividade do SULT, pode haver problemas em potencial ao compartilhar medicamentos. O principal princípio e a rota técnica do ensaio de inibição da enzima SULT é usar um sistema enzimático puro do SULT para detectar se a produção de metabolito p - nitrofenol sulfato é inibida pela adição de medicamentos de investigação e substratos de sonda, como o nitrofenol.

6 Conclusão

A sulfotransferase (SULT) desempenha um papel crítico no metabolismo de medicamentos, interações medicamentosas (DDI) e avaliação de segurança. O metabolismo de sulfatação mediado por ele afeta a depuração, a ativação ou a toxicidade dos medicamentos (como o metabolismo dos medicamentos hormonais e poluentes ambientais), enquanto os estudos de inibição das enzimas podem prever o risco clínico de DDI. Ao combinar modelos in vitro (citoplasma hepático, enzimas recombinantes) com a tecnologia LC - MS/MS, as contribuições metabólicas dos subtipos do SULT (como SULT1A1, SULT2A1) podem ser esclarecidos, orientando a otimização da estrutura de medicamentos e medicamentos personalizados. No futuro, modelos avançados, como organoides, aumentarão ainda mais o valor da tradução da pesquisa do SULT, fornecendo critérios de avaliação mais precisos para a estabilidade e segurança metabólica no desenvolvimento de medicamentos.

Referência

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L.L., & Zhou, S.F. (2008). Estrutura, função e polimorfismo de sulfotransferases citosólicas humanas. Metabolismo de drogas atual, 9(2), 99 - 105.