Sulfotransferaza (SULT) për hulumtimin DDI, stabilitetin metabolik dhe frenimin e enzimës

Fjalët kyçe: Droga - Ndërveprimi i Drogës (DDI), Sulfotransferaza (SULT), Frenimi i Enzimës, Sult Metabolik, Stabiliteti Metabolik, Enzima Sult1A1 e Njeriut, Enzyma Human Sult1a3, Enzyme Human Sult1b1

1 iPhase prodhon

2 Hulumtime enzimatike në zhvillimin e ilaçeve

Në zhvillimin e ilaçeve, studimi i fenotipeve metabolike dhe frenimi i enzimës së enzimave metabolike si CYP450, UGT, SULT, etj. Hulumtimi metabolik i fenotipit përdor modele in vitro të kombinuara me teknologjinë LC - MS/MS për të identifikuar rrugët kryesore metabolike, enzimat kryesore metabolike dhe parametrat e tyre kinetikë (të tilla si KM/VMAX) të ilaçeve dhe për të vlerësuar ndikimin e polimorfizmit të gjeneve në ilaçin e personalizuar. Hulumtimi i frenimit të enzimës përqendrohet në efektet frenuese të ilaçeve ose komponimeve në enzimat metabolike (siç është frenimi i kthyeshëm/i pakthyeshëm), duke matur vlerat e IC50/Ki për të parashikuarDroga - Ndërveprimi i Drogës (DDI)rreziku Këto studime ofrojnë bazë shkencore për optimizimin e hartimit të ilaçeve, vlerësimin e sigurisë (të tilla si identifikimi i metabolitëve toksikë) dhe udhëzimi i ilaçeve precize. Sfida thelbësore qëndron në shndërrimin e in vitro në të dhënat in vivo dhe ndjeshmërinë e zbulimit të metabolitëve me bollëk të ulët. Në të ardhmen, modele të përparuara siç janë organoidet mund të përdoren për të rritur më tej besueshmërinë e kërkimit.

3 Sulfotransferaza (SULT)

Sulfotransferaza (SULT)është një lloj transferimi që katalizon transferimin e grupeve të sulfatit dhe është i përfshirë në metabolizmin e komponimeve endogjene (të tilla si hormonet dhe neurotransmetuesit) dhe komponimet ekzogjene (siç janë ilaçet dhe ndotësit e mjedisit). Sulfotransferazat janë të vendosura kryesisht në aparatin e citoplazmës dhe Golgi, të përfshira në sulfimin e substrateve të molekulave të vogla (të tilla si ilaçet, hormonet, neurotransmetuesit) dhe molekulat e mëdha (siç janë peptidet, proteinat, lipidet, glikozaminoglycans). Sulfotransferazat janë identifikuar që kanë nëntipe të shumta, kryesisht duke përfshirë Sult1, Sult2 dhe Sult4. Mosfunksionimi i sulfotransferazës mund të çojë në metabolizëm jonormal të drogës, kancer, çrregullime endokrine dhe çrregullime neurologjike.

4 metabolizmi i sulfacionit/sulfonimit

Metabolizmi i sulfonimit (i njohur edhe si metabolizmi i sulfacionit) luan një rol të rëndësishëm në asgjësimin in vivo të ilaçeve dhe është një themel i rëndësishëm për zhvillimin e ri të ilaçeve dhe përdorimin racional të drogës klinike. Sulfotransferaza njerëzore (e njohur edhe si sulfataza) ka një gamë të gjerë të substrateve në trup, të shpërndara kryesisht në organe të tilla si mëlçia, zorrë e vogël, veshkat dhe mushkëritë. Sults e zakonshme njerëzore përfshijnëSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2dheSult1c4 (Tabela 1). Për shumicën e substrateve, metabolizmi i ndërmjetësuar nga sulfotransferaza shpesh shfaq karakteristika tipike të frenimit të substratit; Nivelet e ulëta të përqendrimit të substratit zakonisht shkaktojnë shprehje të enzimës.

Tabela 1 Shpërndarja dhe funksioni i superfamiljes pjesërisht të Sult në trupin e njeriut

5 Aplikimet kryesore të Sult në Zhvillimin e Drogës

5.1 Vlerësimi in vitro i DDI bazuar në metabolizmin

Vlerësimi in vitro i DDI i ndërmjetësuar nga SULT kryesisht kryhet përmes frenuesve selektivë (të tilla si kuercetin, DCNP) ose sisteme enzimë rekombinante në citoplazmën hepatike të njeriut ose modelet e qelizave që shprehin nëntipe specifike SULL. Dizajni eksperimental përfshin zakonisht:

Analiza e fenotipit metabolik: Sasia e shkallës së gjenerimit të metabolitit të sulfuar nga LC - MS/MS dhe llogaritni shkallën e frenimit (vlera IC50/KI).

Parashikimi i rrezikut klinik: Nëse frenuesi zvogëlon ndjeshëm prodhimin e metabolitit (shkalla e frenimit> 50%), sugjeron që mund të ndërhyjë në pastrimin e ilaçeve që varen nga metabolizmi i SULT, dhe më tej nevojitet vlefshmëria in vivo.

5.2 Studimi i Stabilitetit Metabolik SULT

Në zhvillimin e ilaçeve, studimi i stabilitetit metabolik SULT kryhet përmes inkubacionit in vitro (citoplazma/APS hepatike) e kombinuar me analizën LC - MS/MS për të përcaktuar shkallën e sulfacionit të drogës dhe gjenerimin e metabolitit, të identifikoni kontributet kryesore të nëntipeve SULT, të vlerësoni rreziqet e pastrimit të metabolizmit dhe optimizimin strukturor udhëzues.

5.3 Hulumtimi i substratit metabolik

Metoda e hulumtimit të substratit (metoda e identifikimit të rrugës metabolike) të SULT mund t'i referohet drejtpërdrejt hartimit të enzimave CYP, e cila së pari përdor frenimin kimik për të kontrolluar nëntipet përkatëse, dhe pastaj i verifikon ato me rekombinazat e gjeneve dhe llogarit kontributin e tyre relativ.

Parimi kryesor dhe rruga teknike e testit të frenimit kimik të SULT është të vlerësojë nëse metabolizmi i nënës ose prodhimi i metabolitit pengohet duke modifikuar frenuesit selektiv Quercetin dhe DCNP të SURT në sistemin e citoplazmës hepatike njerëzore.

5.4 Hulumtimi i frenimit të enzimës

Sult është i përfshirë në metabolizmin e substancave të shumta endogjene dhe ilaçeve. Nëse ilaçet janë duke u zhvilluar për të penguar aktivitetin e SURT, mund të ketë çështje të mundshme të sigurisë kur ndan ilaçe. Parimi kryesor dhe rruga teknike e analizës së frenimit të enzimës SULT është të përdorni një sistem enzimë të pastër SULT për të zbuluar nëse prodhimi i metabolitit P - nitrophenol sulfat është i penguar duke shtuar ilaçe hetuese dhe substratet e sondave siç është p - nitrophenol.

6 Përfundim

Sulfotransferaza (SULT) luan një rol kritik në metabolizmin e drogës, ndërveprimet e drogës - drogë (DDI) dhe vlerësimin e sigurisë. Metabolizmi i sulfacionit i ndërmjetësuar nga ai ndikon në pastrimin e ilaçeve, aktivizimin ose toksicitetin (siç është metabolizmi i ilaçeve hormonale dhe ndotësit e mjedisit), ndërsa studimet e frenimit të enzimës mund të parashikojnë rrezikun klinik të DDI. Duke kombinuar modelet in vitro (citoplazma e mëlçisë, enzimat rekombinante) me teknologjinë LC - MS/MS, kontributet metabolike të nëntipeve SULT (të tilla si Sult1A1, Sult2A1) mund të sqarohen, duke udhëhequr optimizimin e strukturës së ilaçeve dhe ilaçet e personalizuara. Në të ardhmen, modelet e përparuara siç janë organoidet do të përmirësojnë më tej vlerën e përkthimit të hulumtimit të SURT, duke siguruar kritere më të sakta të vlerësimit për stabilitetin metabolik dhe sigurinë në zhvillimin e ilaçeve.

Referim

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). Struktura, funksioni dhe polimorfizmi i sulfotransferazave citosolike të njeriut. Metabolizmi aktual i drogës, 9(2), 99 - 105.