Sulfotransferase (SULT) cho nghiên cứu DDI, ổn định trao đổi chất và ức chế enzyme

Từ khóa: Thuốc - Tương tác thuốc (DDI), sulfotransferase (SULT), ức chế enzyme, chuyển hóa sult, ổn định chuyển hóa, enzyme SULT1A1 của con người

1 iphase sản xuất

2 Nghiên cứu enzyme trong phát triển thuốc

Trong phát triển thuốc, nghiên cứu về kiểu hình trao đổi chất và ức chế enzyme của các enzyme trao đổi chất như CYP450, UGT, SULT, v.v. là rất quan trọng. Nghiên cứu kiểu hình chuyển hóa sử dụng các mô hình in vitro kết hợp với công nghệ LC - MS/MS để xác định các con đường trao đổi chất chính, các enzyme chuyển hóa chính và các thông số động học của chúng (như KM/Vmax) của thuốc và đánh giá tác động của đa hình gen đối với thuốc cá nhân. Nghiên cứu ức chế enzyme tập trung vào tác dụng ức chế của thuốc hoặc hợp chất đối với các enzyme trao đổi chất (như ức chế đảo ngược/không thể đảo ngược), đo các giá trị IC50/KI để dự đoánThuốc - Tương tác thuốc (DDI)rủi ro. Các nghiên cứu này cung cấp cơ sở khoa học để tối ưu hóa thiết kế thuốc, đánh giá an toàn (như xác định các chất chuyển hóa độc hại) và hướng dẫn thuốc chính xác. Thách thức cốt lõi nằm ở việc chuyển đổi dữ liệu in vitro thành in vivo và độ nhạy phát hiện của các chất chuyển hóa phong phú thấp. Trong tương lai, các mô hình tiên tiến như organoids có thể được sử dụng để tăng cường hơn nữa độ tin cậy của nghiên cứu.

3 sulfotransferase (SULT)

Sulfotransferase (SULT)là một loại transferase xúc tác cho việc chuyển các nhóm sulfate và có liên quan đến sự chuyển hóa của các hợp chất nội sinh (như hormone và chất dẫn truyền thần kinh) và các hợp chất ngoại sinh (như thuốc và chất gây ô nhiễm môi trường). Sulfotransferase chủ yếu nằm trong bộ máy tế bào chất và Golgi, liên quan đến sự sunf hóa của các chất phân tử nhỏ (như thuốc, hormone, chất dẫn truyền thần kinh) và các phân tử lớn (như peptide, protein, lipid, glycosaminoglycans). Sulfotransferase đã được xác định là có nhiều kiểu con, chủ yếu bao gồm SULT1, SULT2 và SULT4. Rối loạn chức năng của sulfotransferase có thể dẫn đến chuyển hóa thuốc bất thường, ung thư, rối loạn nội tiết và rối loạn thần kinh.

4 Sulfation/Chuyển hóa sulfonation

Chuyển hóa sulfonation (còn được gọi là chuyển hóa sunfat hóa) đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý thuốc in vivo và là một nền tảng quan trọng cho phát triển thuốc mới và sử dụng thuốc lâm sàng hợp lý. Sulfotransferase của con người (còn được gọi là sulfatase) có một loạt các chất nền trong cơ thể, chủ yếu phân bố trong các cơ quan như gan, ruột non, thận và phổi. Các Sult thông thường của con người bao gồmSULT1A1, SULT1A3, SULT1B1, SULT1C2, VàSULT1C4 (Bảng 1). Đối với hầu hết các chất nền, sự trao đổi chất qua trung gian sulfotransferase thường thể hiện các đặc điểm ức chế cơ chất điển hình; Nồng độ cơ chất thấp thường gây ra biểu hiện enzyme.

Bảng 1 Sự phân bố và chức năng của siêu gia đình một phần trong cơ thể con người

5 ứng dụng chính của SULT trong phát triển thuốc

5.1 Đánh giá trong ống nghiệm của DDI dựa trên sự trao đổi chất

Việc đánh giá in vitro của DDI qua trung gian SULT chủ yếu được thực hiện thông qua các chất ức chế chọn lọc (như quercetin, DCNP) hoặc các hệ thống enzyme tái tổ hợp trong tế bào chất gan hoặc mô hình tế bào biểu hiện các phân nhóm SULT cụ thể. Thiết kế thử nghiệm thường bao gồm:

Phân tích kiểu hình trao đổi chất: Định lượng tốc độ tạo chất chuyển hóa sunfat bằng LC - MS/MS và tính toán tốc độ ức chế (giá trị IC50/KI).

Dự đoán rủi ro lâm sàng: Nếu chất ức chế làm giảm đáng kể việc sản xuất chất chuyển hóa (tỷ lệ ức chế> 50%), nó cho thấy rằng nó có thể can thiệp vào việc giải phóng các loại thuốc phụ thuộc vào chuyển hóa SULT, và cần xác nhận in vivo hơn nữa.

5,2 Nghiên cứu ổn định trao đổi chất của SULT

Trong phát triển thuốc, nghiên cứu về độ ổn định trao đổi chất của SULT được thực hiện thông qua việc ủ in vitro (tế bào chất gan/APS) kết hợp với phân tích LC - MS/MS để xác định tốc độ sunf hóa thuốc và tạo ra chất chuyển hóa, xác định các đóng góp phân nhóm chính, đánh giá rủi ro giải phóng chuyển hóa và hướng dẫn tối ưu hóa cấu trúc.

5.3 Nghiên cứu chất nền trao đổi chất

Phương pháp nghiên cứu cơ chất (phương pháp xác định đường trao đổi chất) của SULT có thể trực tiếp đề cập đến việc thiết kế các enzyme CYP, đầu tiên sử dụng ức chế hóa học để sàng lọc các loại phụ có liên quan, sau đó xác minh chúng bằng các tái tổ hợp gen và tính toán sự đóng góp tương đối của chúng.

Nguyên tắc chính và con đường kỹ thuật của xét nghiệm ức chế hóa học của SULT là đánh giá xem sự chuyển hóa của mẹ hoặc sản xuất chất chuyển hóa có bị ức chế hay không bằng cách sửa đổi các chất ức chế chọn lọc Quercetin và DCNP của SULT trong hệ thống tế bào chất gan ở người.

5,4 Nghiên cứu ức chế enzyme

SULT có liên quan đến sự trao đổi chất của nhiều chất và thuốc nội sinh. Nếu thuốc đang được phát triển để ức chế hoạt động của SULT, có thể có các vấn đề an toàn tiềm ẩn khi chia sẻ thuốc. Nguyên tắc chính và con đường kỹ thuật của xét nghiệm ức chế enzyme SULT là sử dụng hệ thống enzyme tinh khiết của SULT để phát hiện liệu việc sản xuất liệu chất chuyển hóa p - nitrophenol sulfate có bị ức chế hay không bằng cách thêm thuốc điều tra và các chất điều tra như p - nitrophenol.

6 Kết luận

Sulfotransferase (SULT) đóng vai trò quan trọng trong chuyển hóa thuốc, thuốc - Tương tác thuốc (DDI) và đánh giá an toàn. Chuyển hóa sunfat hóa qua trung gian nó ảnh hưởng đến việc giải phóng, kích hoạt hoặc độc tính của thuốc (như sự chuyển hóa của thuốc hormone và các chất ô nhiễm môi trường), trong khi các nghiên cứu ức chế enzyme có thể dự đoán nguy cơ DDI lâm sàng. Bằng cách kết hợp các mô hình in vitro (tế bào chất gan, enzyme tái tổ hợp) với công nghệ LC - MS/MS, các đóng góp trao đổi chất của các phân nhóm SULT (như SULT1A1, SULT2A1) có thể được làm rõ, hướng dẫn tối ưu hóa cấu trúc thuốc và thuốc cá nhân hóa. Trong tương lai, các mô hình tiên tiến như organoids sẽ tăng cường hơn nữa giá trị tịnh tiến của nghiên cứu SULT, cung cấp các tiêu chí đánh giá chính xác hơn cho sự ổn định và an toàn trao đổi chất trong phát triển thuốc.

Thẩm quyền giải quyết

Li, Y., Lindsay, J., Wang, L. L., & Zhou, S. F. (2008). Cấu trúc, chức năng và đa hình của cytosolic sulfotransferase của con người. Chuyển hóa thuốc hiện tại, 9(2), 99 - 105.