Sulfotransferase (SULT) สำหรับการวิจัย DDI ความเสถียรของการเผาผลาญและการยับยั้งเอนไซม์

คำสำคัญ: ยาเสพติด - ปฏิสัมพันธ์ยา (DDI), sulfotransferase (SULT), การยับยั้งเอนไซม์, การเผาผลาญ Sult, ความเสถียรของการเผาผลาญ, เอนไซม์ SULT1A1 ของมนุษย์, เอนไซม์ SULT1AM ของมนุษย์, มนุษย์ Sult1B1 SULT1

1 iphase ผลิต

2 การวิจัยเอนไซม์ในการพัฒนายา

ในการพัฒนายาการศึกษาฟีโนไทป์เมตาบอลิซึมและการยับยั้งเอนไซม์ของเอนไซม์เมแทบอลิซึมเช่น CYP450, UGT, SULT ฯลฯ เป็นสิ่งสำคัญ การวิจัยฟีโนไทป์เมตาบอลิซึมใช้ในแบบจำลองหลอดทดลองรวมกับเทคโนโลยี LC - MS/MS เพื่อระบุเส้นทางการเผาผลาญหลักเอนไซม์เมตาบอลิซึมที่สำคัญและพารามิเตอร์จลน์ (เช่น KM/VMAX) ของยาและประเมินผลกระทบของความหลากหลายของยีนต่อยาส่วนบุคคล การวิจัยการยับยั้งเอนไซม์มุ่งเน้นไปที่ผลการยับยั้งของยาหรือสารประกอบต่อเอนไซม์เมแทบอลิซึม (เช่นการยับยั้งการย้อนกลับ/กลับไม่ได้) การวัดค่า IC50/KI เพื่อทำนายยาเสพติด - ปฏิสัมพันธ์ยา (DDI)เสี่ยง. การศึกษาเหล่านี้ให้พื้นฐานทางวิทยาศาสตร์สำหรับการปรับปรุงการออกแบบยาการประเมินความปลอดภัย (เช่นการระบุสารพิษ) และการชี้นำยาที่มีความแม่นยำ ความท้าทายหลักอยู่ในการแปลงในหลอดทดลองเป็นข้อมูลในร่างกายและความไวในการตรวจจับของสารที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ ในอนาคตแบบจำลองขั้นสูงเช่น organoids สามารถใช้เพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือของการวิจัยเพิ่มเติม

3 Sulfotransferase (Sult)

Sulfotransferase (Sult)เป็นประเภทของการถ่ายโอนที่เร่งการถ่ายโอนของกลุ่มซัลเฟตและมีส่วนร่วมในการเผาผลาญของสารประกอบภายนอก (เช่นฮอร์โมนและสารสื่อประสาท) และสารประกอบภายนอก (เช่นยาและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม) Sulfotransferases ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในไซโตพลาสซึมและอุปกรณ์ Golgi ที่เกี่ยวข้องกับซัลเฟตของพื้นผิวโมเลกุลขนาดเล็ก (เช่นยา, ฮอร์โมน, สารสื่อประสาท) และโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่นเปปไทด์, โปรตีน, lipids, glycosaminoglycans) Sulfotransferases ได้รับการระบุว่ามีหลายชนิดย่อยส่วนใหญ่รวมถึง SULT1, SULT2 และ SULT4 ความผิดปกติของ sulfotransferase สามารถนำไปสู่การเผาผลาญยาผิดปกติ, มะเร็ง, ความผิดปกติของต่อมไร้ท่อและความผิดปกติทางระบบประสาท

การเผาผลาญ 4 ซัลเฟต/ซัลโฟเนชั่น

การเผาผลาญ Sulfonation (หรือที่เรียกว่าการเผาผลาญซัลเฟต) มีบทบาทสำคัญในการกำจัดยาเสพติดในร่างกายและเป็นรากฐานสำคัญสำหรับการพัฒนายาใหม่และการใช้ยาทางคลินิกที่มีเหตุผล sulfotransferase ของมนุษย์ (หรือที่รู้จักกันในชื่อ sulfatase) มีสารตั้งต้นที่หลากหลายในร่างกายส่วนใหญ่กระจายในอวัยวะเช่นตับลำไส้เล็ก, ไตและปอด sults ของมนุษย์ทั่วไป ได้แก่sult1a1, sult1a3, sult1b1, sult1c2, และsult1c4 (ตารางที่ 1) สำหรับสารตั้งต้นส่วนใหญ่การเผาผลาญ mediated sulfotransferase มักจะแสดงลักษณะการยับยั้งพื้นผิวทั่วไป; ระดับความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่ำมักจะทำให้เกิดการแสดงออกของเอนไซม์

ตารางที่ 1 การกระจายและการทำงานของ Sult Superfamily บางส่วนในร่างกายมนุษย์

5 แอปพลิเคชั่นสำคัญของ SULT ในการพัฒนายา

5.1 การประเมินผลในหลอดทดลองของ DDI ตามการเผาผลาญ

การประเมินผลในหลอดทดลองของ SULT Mediated DDI ส่วนใหญ่ดำเนินการผ่านตัวยับยั้งการเลือก (เช่น quercetin, DCNP) หรือระบบเอนไซม์ recombinant ในไซโตพลาสซึมตับของมนุษย์หรือแบบจำลองเซลล์ที่แสดงชนิดย่อย Sult เฉพาะ โดยทั่วไปแล้วการออกแบบการทดลองรวมถึง:

การวิเคราะห์ฟีโนไทป์เมตาบอลิซึม: ปริมาณอัตราการสร้างเมตาบอไลต์ซัลเฟตโดย LC - MS/MS และคำนวณอัตราการยับยั้ง (ค่า IC50/KI)

การทำนายความเสี่ยงทางคลินิก: หากสารยับยั้งลดการผลิตเมตาโบไลต์อย่างมีนัยสำคัญ (อัตราการยับยั้ง> 50%) แสดงให้เห็นว่ามันอาจรบกวนการกวาดล้างของยาขึ้นอยู่กับการเผาผลาญ Sult และการตรวจสอบความถูกต้องของร่างกาย

5.2 การศึกษาเสถียรภาพการเผาผลาญ Sult

ในการพัฒนายาการศึกษาเสถียรภาพการเผาผลาญ Sult ได้ดำเนินการผ่านการฟักตัวในหลอดทดลอง (ตับไซโตพลาสซึม/APS) รวมกับการวิเคราะห์ LC - MS/MS เพื่อกำหนดอัตราการเกิดซัลเฟตยาและการสร้างเมตาบอไลต์

5.3 การวิจัยสารตั้งต้นเมแทบอลิซึม

วิธีการวิจัยพื้นผิว (วิธีการระบุเส้นทางเมตาบอลิซึม) ของ SULT สามารถอ้างถึงการออกแบบเอนไซม์ CYP โดยตรงซึ่งใช้การยับยั้งทางเคมีเป็นครั้งแรกเพื่อคัดกรองชนิดย่อยที่เกี่ยวข้องแล้วตรวจสอบด้วย recombinases ยีนและคำนวณการมีส่วนร่วมของพวกเขา

หลักการหลักและเส้นทางทางเทคนิคของการทดสอบการยับยั้งทางเคมีของ SULT คือการประเมินว่าการเผาผลาญของมารดาหรือการผลิตเมตาโบไลต์นั้นถูกยับยั้งโดยการปรับเปลี่ยนสารยับยั้งการเลือก quercetin และ DCNP ของ SULT ในระบบไซโตพลาสซึมตับของมนุษย์

5.4 การวิจัยการยับยั้งเอนไซม์

Sult มีส่วนร่วมในการเผาผลาญของสารภายนอกและยาหลายชนิด หากยาเสพติดได้รับการพัฒนาเพื่อยับยั้งกิจกรรมของ SULT อาจมีปัญหาด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้นเมื่อแบ่งปันยาเสพติด หลักการหลักและเส้นทางทางเทคนิคของการทดสอบการยับยั้งเอนไซม์ SULT คือการใช้ระบบเอนไซม์บริสุทธิ์ SULT เพื่อตรวจสอบว่าการผลิตเมตาโบไลต์ P - nitrophenol ซัลเฟตถูกยับยั้งโดยการเพิ่มยาสืบสวนและพื้นผิวโพรบเช่น P - nitrophenol

6 บทสรุป

Sulfotransferase (SULT) มีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญยาเสพติดยาเสพติดปฏิกิริยาระหว่างยา (DDI) และการประเมินความปลอดภัย การเผาผลาญซัลเฟตที่เป็นสื่อกลางโดยมีผลต่อการกวาดล้างยาการกระตุ้นหรือความเป็นพิษ (เช่นการเผาผลาญของยาฮอร์โมนและมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม) ในขณะที่การศึกษาการยับยั้งเอนไซม์สามารถทำนายความเสี่ยงทางคลินิก DDI โดยการรวมตัวกันในแบบจำลองในหลอดทดลอง (ไซโตพลาสซึมของตับ, เอนไซม์ recombinant) กับเทคโนโลยี LC - MS/MS, การเผาผลาญอาหารย่อยของ SULT (เช่น SULT1A1, SULT2A1) สามารถชี้แจงได้ ในอนาคตแบบจำลองขั้นสูงเช่น Organoids จะเพิ่มมูลค่าการแปลของการวิจัย SULT ซึ่งเป็นเกณฑ์การประเมินที่แม่นยำยิ่งขึ้นสำหรับความมั่นคงในการเผาผลาญและความปลอดภัยในการพัฒนายา

อ้างอิง

Li, Y. , Lindsay, J. , Wang, L. L. , & Zhou, S. F. (2008) โครงสร้างการทำงานและความหลากหลายของ cytosolic sulfotransferases ของมนุษย์ การเผาผลาญยาเสพติดในปัจจุบัน, 9(2), 99 - 105