Сульфотрансфераза (SULT) для досліджень DDI, метаболічної стабільності та інгібування ферментів

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 enzyme

1 Ifase виробляє

2 ферментативні дослідження в розробці наркотиків

У розвитку препаратів дослідження метаболічних фенотипів та інгібування ферментів метаболічних ферментів, таких як CYP450, UGT, SULT тощо. Дослідження метаболічних фенотипів використовують моделі in vitro в поєднанні з технологією LC - MS/MS для виявлення основних метаболічних шляхів, ключових метаболічних ферментів та їх кінетичних параметрів (таких як KM/VMAX) препаратів та оцінюють вплив поліморфізму генів на персоналізовані ліки. Дослідження інгібування ферментів фокусується на інгібіторному впливу препаратів або сполук на метаболічні ферменти (наприклад, оборотні/незворотні гальмування), вимірювання значень IC50/Ki для прогнозуваннянаркотики - Взаємодія з наркотиками (DDI)ризик. Ці дослідження дають наукову основу для оптимізації розробки наркотиків, оцінки безпеки (наприклад, ідентифікації токсичних метаболітів) та направлення точності. Основна проблема полягає в перетворенні in vitro до даних in vivo та чутливості до виявлення метаболітів низької кількості. Надалі вдосконалені моделі, такі як органоїди, можуть бути використані для подальшого підвищення надійності досліджень.

3 сульфотрансфераза (сул)

Сульфотрансфераза (сул)- це тип трансферази, яка каталізує перенесення сульфатних груп і бере участь у метаболізмі ендогенних сполук (таких як гормони та нейромедіатори) та екзогенні сполуки (наприклад, препарати та забруднювачі навколишнього середовища). Сульфотрансферази в основному розташовані в апараті цитоплазми та Гольджі, що беруть участь у сульфації субстратів малих молекул (таких як препарати, гормони, нейромедіатори) та великі молекули (такі як пептиди, білки, ліпіди, глікозаміноглікани). Сульфотрансферази були визначені, що мають кілька підтипів, в основному, включаючи SULT1, SULT2 та SULT4. Дисфункція сульфотрансферази може призвести до аномального метаболізму препарату, раку, ендокринних розладів та неврологічних розладів.

4 метаболізм сульфації/сульфнації

Метаболізм сульфонації (також відомий як метаболізм сульфації) відіграє важливу роль у утилізації лікарських засобів in vivo і є важливим фундаментом для розвитку нових препаратів та раціонального вживання клінічних препаратів. Сульфотрансфераза людини (також відома як сульфатаза) має широкий спектр субстратів в організмі, в основному розподілених у органах, таких як печінка, тонкий кишечник, нирки та легені. Поширені людські султи включаютьSult1a1, Sult1a3, Sult1b1, Sult1c2іSult1c4 (Таблиця 1). Для більшості субстратів метаболізм, опосередкований сульфотрансферазою, часто виявляє типові характеристики інгібування субстрату; Низькі рівні концентрації субстрату зазвичай індукують експресію ферменту.

Таблиця 1 Розподіл та функція частково супереймерства в організмі людини

5 Ключових застосувань султу в розробці наркотиків

5.1 Оцінка DDI in vitro на основі метаболізму

Оцінка in vitro DDI, опосередкованої султом, в основному проводиться за допомогою селективних інгібіторів (таких як кверцетин, DCNP) або рекомбінантні ферментні системи в цитоплазмі печінки людини або клітинних моделей, що експресують специфічні підтипи сул. Експериментальний дизайн, як правило, включає:

Аналіз метаболічного фенотипу: Кількісно оцінити швидкість генерації метаболіту за допомогою LC - MS/MS та обчисліть швидкість інгібування (значення IC50/Ki).

Клінічний прогнозування ризику: Якщо інгібітор значно знижує вироблення метаболітів (інгібування> 50%), він дозволяє припустити, що він може заважати кліренсу наркотиків, залежних від метаболізму султу, і подальше валідація in vivo необхідна.

5.2 Дослідження метаболічної стабільності султ

У розвитку лікарських засобів дослідження метаболічної стабільності султ проводиться за допомогою інкубації in vitro (печінкова цитоплазма/АП) у поєднанні з LC - MS/MS для визначення швидкості сульфації лікарських засобів та генерації метаболіту, визначити ключові внески підтипу SULT, оцінюють ризики метаболічного зазору та орієнтуються на структурну оптимізацію.

5.3 Дослідження метаболічних субстратів

Метод дослідження субстрату (метод ідентифікації метаболічного шляху) SULT може безпосередньо посилатися на конструкцію ферментів CYP, які спочатку використовують хімічне інгібування для екрану для відповідних підтипів, а потім перевіряє їх рекомбіназами генів та обчислює їх відносний внесок.

Основним принципом та технічним шляхом тесту на хімічне інгібування SULS є оцінка, чи гальмується материнський метаболізм чи вироблення метаболіту шляхом модифікації селективних інгібіторів кверцетину та DCNP SULT в системі цитоплазми людини людини.

5.4 Дослідження інгібування ферментів

Сульт бере участь у метаболізмі множинних ендогенних речовин та препаратів. Якщо препарати розробляються для інгібування активності султу, можуть виникнути потенційні проблеми безпеки при обміні наркотиками. Основним принципом та технічним шляхом аналізу інгібування ферментів супутника є використання системи чистого ферменту сулсу, щоб виявити, чи гальмується вироблення метаболіту P - нітрофенол сульфату, додавання досліджуваних препаратів та підкладки зонду, такі як р - нітрофенол.

6 Висновок

Сульфотрансфераза (SULT) відіграє вирішальну роль у метаболізмі наркотиків, наркотиків - Взаємодія з наркотиками (DDI) та оцінці безпеки. Метаболізм сульфації, опосередкований ним, впливає на кліренс препарату, активацію або токсичність (наприклад, метаболізм гормональних препаратів та забруднюючих речовин навколишнього середовища), тоді як дослідження інгібування ферментів можуть передбачити клінічний ризик ДДІ. Поєднуючи моделі in vitro (цитоплазма печінки, рекомбінантні ферменти) за допомогою технології LC - MS/MS, метаболічні внески підтипів SULT (наприклад, SULT1A1, SULT2A1) можна уточнити, орієнтуючись на оптимізацію структури наркотиків та персоналізовані ліки. Надалі передові моделі, такі як органоїди, ще більше підвищують трансляційну цінність досліджень султу, забезпечуючи більш точні критерії оцінювання метаболічної стабільності та безпеки в розробці наркотиків.

Довідник

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). Структура, функція та поліморфізм цитозольних сульфотрансфераз. Поточний метаболізм наркотиків, 9(2), 99 - 105.