Sulfotransferaza (SULT) për Kërkimin e DDI, Stabilitetin Metabolik dhe Frenimin e Enzimës

Fjalët kyçe: ndërveprim medikamentoz/drogë (DDI), sulfotransferazë (SULT), frenim enzimë, metabolik SULT, stabilitet metabolik, enzimë njerëzore SULT1A1, enzimë SULT1A3 njerëzore, enzimë SULT1B1 njerëzore, enzimë SULT1B1 njerëzore, SULT1C2 njerëzore, SULT1C2 njerëzore, SULT1C4 enzimë SULT1C4 enzimë njerëzore

1 IPHASE Prodhon

2 Kërkimi enzimatik në zhvillimin e barnave

Në zhvillimin e barnave, studimi i fenotipeve metabolike dhe frenimi i enzimave të enzimave metabolike si CYP450, UGT, SULT, etj është vendimtar. Hulumtimi i fenotipit metabolik 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 (si Km/Vmax) të barnave dhe për të vlerësuar ndikimin e polimorfizmit të gjeneve në mjekimin e personalizuar. Hulumtimi i frenimit të enzimës fokusohet në efektet frenuese të barnave ose komponimeve në enzimat metabolike (siç është frenimi i kthyeshëm/i pakthyeshëm), duke matur vlerat IC50/Ki për të parashikuarndërveprim droge/drogë (DDI)rreziku. Këto studime ofrojnë bazë shkencore për optimizimin e dizajnit të barnave, vlerësimin e sigurisë (siç është identifikimi i metabolitëve toksikë) dhe udhëzimi i mjekimit të saktë. Sfida kryesore qëndron në konvertimin e të dhënave in vitro në in vivo dhe ndjeshmërinë e zbulimit të metabolitëve me bollëk të ulët. Në të ardhmen, modele të avancuara si organoidet mund të përdoren për të rritur më tej besueshmërinë e kërkimit.

3 Sulfotransferaza (SULT)

Sulfotransferaza (SULT)është një lloj transferaze që katalizon transferimin e grupeve sulfate dhe është i përfshirë në metabolizmin e komponimeve endogjene (siç janë hormonet dhe neurotransmetuesit) dhe komponimet ekzogjene (të tilla si ilaçet dhe ndotësit e mjedisit). Sulfotransferazat janë të vendosura kryesisht në citoplazmë dhe aparatin Golgi, të përfshira në sulfatimin e substrateve të molekulave të vogla (siç janë barnat, hormonet, neurotransmetuesit) dhe molekulat e mëdha (si peptidet, proteinat, lipidet, glikozaminoglikanet). Sulfotransferazat janë identifikuar të kenë nëntipe të shumta, kryesisht duke përfshirë SULT1, SULT2 dhe SULT4. Mosfunksionimi i sulfotransferazës mund të çojë në metabolizëm jonormal të barnave, kancer, çrregullime endokrine dhe çrregullime neurologjike.

4 Metabolizmi i sulfatimit/sulfonimit

Metabolizmi i sulfonimit (i njohur gjithashtu si metabolizmi i sulfimit) luan një rol të rëndësishëm në asgjësimin in vivo të barnave dhe është një bazë e rëndësishme për zhvillimin e ilaçeve të reja dhe përdorimin racional klinik të drogës. Sulfotransferaza e njeriut (e njohur edhe si sulfataza) ka një gamë të gjerë substratesh në trup, të shpërndara kryesisht në organe të tilla si mëlçia, zorra e hollë, veshkat dhe mushkëritë. SULT-et e zakonshme njerëzore përfshijnëSULT1A1, SULT1A3, SULT1B1, SULT1C2, dheSULT1C4 (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 nxisin shprehjen e enzimës.

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

5 Aplikimet kryesore të SULT në zhvillimin e barnave

5.1 Vlerësimi In Vitro i DDI bazuar në metabolizmin

Vlerësimi in vitro i DDI i ndërmjetësuar nga SULT kryhet kryesisht nëpërmjet frenuesve selektivë (si kuercetina, DCNP) ose sistemeve të enzimës rekombinante në citoplazmën e mëlçisë njerëzore ose modelet e qelizave që shprehin nëntipe specifike SULT. Dizajni eksperimental zakonisht përfshin:

Analiza e fenotipit metabolik: Përcaktoni shkallën e gjenerimit të metabolitit të sulfatizuar nga LC-MS/MS dhe llogaritni shkallën e frenimit (vlera IC50/Ki).

Parashikimi klinik i rrezikut: Nëse frenuesi redukton ndjeshëm prodhimin e metabolitit (shkalla e frenimit>50%), sugjeron se mund të ndërhyjë në pastrimin e barnave që varen nga metabolizmi SULT dhe nevojitet një vërtetim i mëtejshëm in vivo.

5.2 Studimi i Stabilitetit Metabolik SULT

Në zhvillimin e barnave, studimi i stabilitetit metabolik SULT kryhet përmes inkubacionit in vitro (citoplazma hepatike/APS) i kombinuar me analizën LC-MS/MS për të përcaktuar shkallën e sulfimit të barit dhe gjenerimin e metabolitit, për të identifikuar kontributet kryesore të nëntipit SULT, për të vlerësuar rreziqet e pastrimit metabolik dhe për të udhëhequr optimizimin strukturor.

5.3 Hulumtimi i Substratit Metabolik

Metoda e kërkimit të substratit (metoda e identifikimit të rrugës metabolike) e SULT mund t'i referohet drejtpërdrejt dizajnit të enzimave CYP, e cila fillimisht përdor frenimin kimik për të kontrolluar nëntipet përkatëse, dhe më pas 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 frenohet duke modifikuar frenuesit selektivë Quercetin dhe DCNP të SULT në sistemin e citoplazmës hepatike të njeriut.

5.4 Hulumtimi i frenimit të enzimës

SULT është i përfshirë në metabolizmin e substancave dhe barnave të shumta endogjene. Nëse droga janë duke u zhvilluar për të penguar aktivitetin e SULT, mund të ketë probleme të mundshme të sigurisë kur ndani barnat. Parimi kryesor dhe rruga teknike e analizës së frenimit të enzimës SULT është përdorimi i një sistemi enzimë të pastër SULT për të zbuluar nëse prodhimi i metabolitit p-nitrofenol sulfat frenohet duke shtuar medikamente hulumtuese dhe substrate të provës si p-nitrofenoli.

6 Përfundim

Sulfotransferaza (SULT) luan një rol kritik në metabolizmin e barnave, ndërveprimet e barnave/drogave (DDI) dhe vlerësimin e sigurisë. Metabolizmi i sulfimit i ndërmjetësuar prej tij ndikon në pastrimin, aktivizimin ose toksicitetin e barit (siç është metabolizmi i barnave hormonale dhe ndotësve mjedisorë), ndërsa studimet e frenimit të enzimës mund të parashikojnë rrezikun klinik të DDI. Duke kombinuar modelet in vitro (citoplazmën e mëlçisë, enzimat rekombinante) me teknologjinë LC-MS/MS, kontributet metabolike të nëntipave SULT (si SULT1A1, SULT2A1) mund të sqarohen, duke udhëhequr optimizimin e strukturës së barit dhe mjekimin e personalizuar. Në të ardhmen, modelet e avancuara si organoidet do të rrisin më tej vlerën përkthimore të kërkimit SULT, duke ofruar kritere më të sakta vlerësimi për stabilitetin metabolik dhe sigurinë në zhvillimin e barnave.

Referenca

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