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토론
그것은 중요한 관련 유전자 변형을 임상 고기를 사용하여 적절한 형질 도구의 CYP3A4 활동입니다. 3-히드록시화의 금계랍이었으로 입증 biomarker 반응에 대한 CYP3A4 활동하기 때문에 3-히드록시화의 말라리아가에 의해 촉매 CYP3A4in vivo 및 체외(Mirghani et al.,2003;Rahmioglu 외., 2011)., 따라서,퀴닌 3-하이드 록 실화에 대한 효소 촉매 작용의 동역학 파라미터는 본 연구에서 CYP3A4 활성의 척도로 사용되었다.
재조합 CYP3A4 홀로 엔자임의 스물 셋은 퀴닌 방향으로 클린트가 유의하게 감소한 것으로 나타났다. 여섯 개,CYP3A4*8(R130Q),CYP3A4*12(L373F),CYP3A4*13 일(P416L),CYP3A4*17 일(F189S),CYP3A4*20(488frameshift),그리고 CYP3A4*21 일(Y319C),전시되어 훨씬 낮은 그에 대한 말라리아(1.44–5.80%,표 2)보다 야생형 CYP3A4*1A., 는 경우에 우리의 생체 외에서 연구 결과는 복제된 임상 연구에서는 환자의 이러한 대립될 수 있는 잠재적으로 CYP3A4 가난한 대사 함유하고 있습:i)이 필요로 낮은 말라리아 용량에 도달하는 치료 혈장 농도;and ii)에서 증가된 위험에 대한 부작용과 독성할 때 기존의 용량의 말라리아는 사용됩니다.
CYP3A4*2(S222P)는 야생형 CYP3A4*1A 와 비교하여 퀴닌에 대해 6 배 이상의 감소 된 클린트(14.76%,표 2)를 나타냈다., 이 감소 효소 활동될 수 있기 때문에 떠들고→프롤린 아미노산 치환을 일으킬 수 있는 주요 변경에서 세 가지 차원 구조의 효소(proline 이라 알파 나선). 마찬가지로,CYP3A4*2 는 미다 졸람에 대해 더 낮은 클린트를 보유하는 것으로보고되었다(Miyazaki et al.,2008),니페디핀(Sata et al.,2000;미야자키 외.,2008),ibrutinib(Xu 등.,2018),및 리도카인(Fang et al.,2017),야생형 효소의 그것보다. 대조적으로,CYP3A4*2 는 아미오다론에 대해 더 높은 클린트를 나타냈다(Yang et al., 2019)., 테스토스테론의 경우,cyp3a4*2 는 시험 관내에서 Escherichia coli express system 을 사용하여 발현 될 때 내재적 클리어런스가 감소했다(Miyazaki et al.,2008),그러나 활성은 baculovirus 발현 시스템에서 발현 될 때 야생형 효소에 필적했다(Sata et al.,2000)(표 3).
CYP3A4*3(M445T)은 야생형 대립 유전자와 비교하여 퀴닌에 대한 낮은 효소 활성을 나타냈다(표 2)., 아미노산 잔기(445)는 보존 된 헴-결합 영역 내에 위치하며,cyp3a4 단백질(Sata et al. 2000 년);따라서,Met445Thr 변경을 발휘할 수 있는 형편이 나쁜 효과 heme 바인딩,결과는 변경에서 촉매의 활동을 효소,특히 바인딩할 때 적합한 기판이다. 그러나 표 3 에서 언급 한 바와 같이,CYP3A4*3 의 효소 활성은 시험 된 대부분의 기질에 대해 야생형 CYP3A4 의 것과 유사했다., 치의 결과가 발생할 수 있는 다른 분리 표현 방법을 사용으로 인해 서로 다른 기질의 특이성을 위해 변형이 있습니다.
CYP3A4*4(I118V)전시 낮은 그로 말라리아,상하이 야생형 CYP3A4*1A. 연구 mutagenesis 사이트는 ser119 키 아미노산으로 연루 active-사이트 잔류물(야노 et al., 2004). 따라서,Ile118Val 돌연변이는 활성 부위의 형성에 영향을 미쳐 촉매 활성이 감소 할 가능성이있다., 마찬가지로,생체 연구에서 보이는 비율의 비뇨기 레벨의 6β-hydroxycortisol/무료 코티솔에서 이러한 heterozygous 개인 보다는 더 낮았던 것에서 건강한 컨트롤을 제안을 감소 효소 활동(셰 et al., 2001).
CYP3A4*8 및*13 변이체 모두 cyp3a4 홀로 단백질 수준이 낮지 만 검출 가능한 것으로 나타 났으며 퀴닌에 대한 촉매 활성이 매우 낮았다. 우리의 결과와는 반대로,cyp3a4*8 및*13 은 박테리아 시스템에서 발현 될 때 검출 가능한 CYP 홀로 단백질을 나타내지 않는 것으로보고되었다(Eiselt et al., 2001)., 우리는 박테리아 대 곤충 발현 시스템의 사용이 다른 결과를 설명 할 수 있다고 추측한다. 박테리아 발현 시스템은 단백질의 높은 발현에 필요한 세포 내 막 환경(gonzalez and Korzekwa,1995)이 부족하다. 반대로 곤충세포할 수 있는 프로세스 및 수정에 있는 단백질과 비슷한 방식으로 인간의 세포에 허용하는 적절한 접히는 효소 및 그 법인의 heme cofactor,결과에 높은 표현의 CYP3A4 단백질이다.,
CYP3A4*11(T363M)는 표현에서 훨씬 낮은 수준보다 야생형 CYP3A4(그림 2),을 찾는 것과 일치하는 연구를 사용하여 박테리아나 포유류 발현 시스템(Eiselt et al.,2001;무라야마 외., 2002). 기판 인식 부위(SRS)-5 내의 잔기(363)에서의 트레오닌은 수소 결합 네트워크 형성에 기여할 수있다. 트레오닌에서 메티오닌으로의 치환은 촉매 활성의 손실을 초래할 수있다(Murayama et al., 2002). 따라서 CYP3A4*11 은 현재 연구에서 감소 된 퀴닌 하이드 록 실화 활성을 나타냈다., 또한,CYP3A4*11 은 감소 된 테스토스테론 하이드 록 실화 활성을 나타냈다(Murayama et al.,2002),리도카인쪽으로 클린트를 현저하게 증가시켰다(Fang et al.,2017)및 아미오다론(Yang et al.,2019),그러나 ibrutinib 에 대한 대사 활동의 눈에 띄는 변화와 관련이 없었다(Xu et al.,2018)(표 3).
CYP3A4*12(L373F)표시 극적으로 감소 그로 말라리아,마찬가지로 가진 이전의 연구 결과를 향해 미다졸람(Eiselt et al., 2001)., CYP3A4*12 유 아미노산의 변화 Leu373Phe;돌연변이 잔류물 근처에 위치한 Arg-372 및 Glu-374 에 참여하는 대형의 수소 결합 네트워크에서 관련 활동이 연구에 따르면 포함하는 사이트 감독 mutagenesis(야노 et al., 2004). 따라서,돌연변 잔류물(L373F)에 영향을 미칠 가능성이 안정성의 수소 결합 네트워크 및 공간의 구조 active 트 구멍의 결과로 변경된 촉매 활동의 CYP3A4*12.,
CYP3A4*20(488frameshift)은 현저하게 감소 된 apoprotein 발현을 보였고(그림 1)quinine 쪽으로 클린트를 극적으로 감소시켰다. 대조적으로,cyp3a4*20 을 발현하는 효모 또는 HEK293 마이크로 솜에서 미다 졸람 1′-및 4-하이드 록 실화의 촉매 활성은보고되지 않았다(Westlind-Johnsson et al., 2006). 이러한 상충되는 결과는 실험에 사용 된 상이한 이종 발현 시스템 및 기질에 기인 할 수있다. 또한,브라질 개체에서 확인 된 CYP3A4*20 이형 접합체는∼1 의 감소 된 전신 클리어런스를 나타내는 것으로보고되었다.,생체 내 미다 졸람에 대한 9 배(Westlind-Johnsson et al., 2006). 이 희귀 한 돌연변이가 단백질 접힘,헴 결합에 영향을 미칠 수 있다는 것은 이전에 가설을 세웠다(Westlind-Johnsson et al.,2006),및 사용 된 기판과 관련된 촉매 활성의 감소 또는 손실을 야기하는 활성-부위 공동의 공간적 구조.
중국 인구에서 확인 된 CYP3A4*21(Y319C)(Zhou et al.,2011),우리 연구에서 퀴닌에 대한 약한 촉매 활성을 나타냈다. 흥미롭게도,우리의 결과에서 검출 가능한 아포 엔자임 발현은 확인되지 않았다., Tyr319 는 선충류에서 인간으로의 진핵 생물 진화 전반에 걸쳐 시토크롬 P450 계열의 고도로 보존 된 잔류 물이다(Zhou et al., 2011). 에 따르면 silico 기능적 예측(Zhou et al. 2011 년),Tyr319 잔류물에 거짓말 중요한 도메인의 대체 Tyr 와 Cys 에 위치 319 의 CYP3A4*21 단백질을 유발할 수 있습 극적인 변화 활성이 구멍을 구성합니다. 따라서,CYP3A4*21 은 퀴닌 방향으로 감소 된 촉매 활성을 갖는 기능 장애 단백질을 생성 할 수있다., 또한,우리는 것으로 추측하는 이 항체는 우리를 감지하는 데 사용됩 CYP3A4 재조합 apoproteins 에 적합하지 않을 수 있습니다 검출하는 변형 CYP3A4*21. 즉,CYP3A4*21 에서 Tyr319Cys 의 돌연변이는 이들 항체가 CYP3A4 에서 특정 에피토프를 인식하지 못하게 할 수있다.
대조적으로,재조합 CYP3A4 홀로 엔자임 중 2 개인 CYP3A4*15(R162Q)와 CYP3A4*29(F113I)는 퀴닌에 대해 상당히 증가 된 클린트를 나타냈다. 유사하게,CYP3A4*15 및 CYP3A4*29 모두 리도카인쪽으로 증가 된 클린트를 나타냈다(Fang et al.,2017),그러나 ibrutinib 에 대한 감소 된 클린트를 보였다(Xu et al., 2018)., CYP3A4*15 는 각 인종 그룹에 대해 작은 샘플을 가진 다른 민족 집단에서 처음으로 검출되었다(Lamba et al., 2002). CYP3A4*29 는 우리의 최근 연구에서 확인되고 명명되었다(Hu et al., 2017). 두 변이체는 시험 관내에서 퀴닌의 빠른 대사와 관련이있다. 면의 확인 증가 말라리아는 개인에서 homozygous 또는 heterozygous 업자의 CYP3A4*29 또는 CYP3A4*15,이러한 개인이 될 수 있습 CYP3A4 매우 급속한 대사 함유의 말라리아., 환자와 이러한 유전자형을 수도:내가)가난한 치료 효능을 때 보통 임상 용량의 말라리아가 관리되고 ii)이 필요 더 높은 용량에 도달하는 치료 혈장 농도.
No active holoenzymes 의 CYP3A4*6(277frameshift),CYP3A4*26 일(R268Stop),그리고 CYP3A4*30(R130Stop)개 발견되었고,그에 따라,그들이 전시되지 않는 대사 활동에 따라 말라리아(표 2).,
CYP3A4*6 가 삽입의 아데닌 잔류물 exon9(830-831insA);이것은 돌연변이 발생 frameshift 에 이르게 번역이 잘린 단백질 수 없는 통합 heme(셰 et al., 2001). 결과적으로,퀴닌에 대한 CYP3A4*6 의 촉매 활성은 우리 연구에서 확인되지 않았다. 으로 이전에 보여 생체 내에서,중국 사람이었을 발견하는 것 이형을 위한 CYP3A4*6 훨씬 낮은 비율의 비뇨기 레벨의 6β-hydroxycortisol:무료보다 코티솔 야생형,개인 건 감소 CYP3A4 활동(셰 et al., 2001)., 유사하게,장기 이식을받는 CYP3A4*6 에 대해 이형 접합 인 환자는 야생형 환자보다 4.3 배 높은 타 크롤리 무스 농도 대 조정 선량 비율을 가졌다(Jun et al., 2009).
CYP3A4*26 은 엑손 5 에서 C→T 뉴클레오티드 치환을 갖는다. 이 변화에서 아르기닌 조지 codon 에 위치 268 및 결과를 상을 단축 단백질이 부족한 촉매의 도메인과 따라서 활동(Werk et al., 2014)., CYP3A4*26 되지 않을 수 있습을 표현했으로 조 정지 codon 에 위치 268 경우,또는 단백질이 표시될 수 있습에 대한 신속한 분해(Werk et al., 2014). 따라서,우리는 Sf21 세포에서 발현 된 CYP3A4*26 변이체의 홀로 단백질을 검출 할 수 없었다. 마찬가지로,a19-year-old 신장 이식 환자,식별로 homozygote 에 대한 CYP3A4*26 고 한편한 homozygote 에 대한 CYP3A5*3,전시는 예기치 않은 높은 플라스마 수준의 tacrolimus 의 결과로 매우 감 tacrolimus 허가(Werk et al., 2014).,
CYP3A4*26 과 유사하게,CYP3A4*30 은 위치 130 에서 아르기닌에서 조기 정지 코돈으로의 변화를 갖는다(Hu et al., 2017). Arg130 은 heme incorporation 에 중요한 것으로 간주됩니다(Eiselt et al.,2001)및 따라서 Arg130 의 돌연변이는 heme 혼입을 방해하고 cyp3a4 의 홀로 효소 발현에 영향을 미칠 것이다.
조합으로 이전 연구(표 3),일부 CYP3A4 유전자 변형을 보였 다른 환경에 대한 기질의 사람들과는 달리 야생 유형고 건강한데 주목했습니다. 즉,일부 변형은 기질 의존성 프로파일을 갖는 변경된 촉매 활성을 나타낸다., 위에서 설명한 대로,상반되는 결과에서 파생되는 특정 기판에서 연구 발생할 수 있습에서 많은 요소와 같은 차이에서 체외 또는 생체 내에서 방법과 다양 분리 표현 시스템입니다.
퀴닌은 치료 지수가 좁기 때문에 빈번한 부작용이 있습니다(Bateman and Dyson,1986). 이러한 이상 반응은 약물에 의해서만 유도 된 것이 아니라;그들은 또한 일반적인 퀴닌 함유 음료에 의해 유발되었다., 에 기반한 체계적인 검토 임상 데이터 중 하나에서 백 십사 기사,부작용,던에서 유래한 말라리아-포함하는 음료의 20%를 차지했 총 반응하는 퀴닌(Liles et al., 2016). 놀랍게도,일반적인 음료에서 1 분 노출 되더라도 일부 개인은 여러 장기 시스템과 관련된 심각한 이상 반응을 경험했습니다. 퀴닌 민감도에서 명백한 개인 간 다양성을 감안할 때,CYP3A4 의 변화는 퀴닌 민감성 및 부작용의 기초가되는 하나의 가능한 메커니즘 일 수있다., 또한,규정에 대한 퀴닌 사용이 확립되지 않았 일부 국가에서 등을 포함하는 약 50 밀리그램 이하의 말라리아로가는 자연의 건강 상품 및없이 사용할 수 있는 처방전에 캐나다(Liles et al.,2016);퀴닌 함유 로션 및 샴푸뿐만 아니라 퀴닌 함유 음료는 일반적으로 사용 가능하며 감독이 필요하지 않습니다. 따라서,증가한 인식의 인터-개별 차이는 말라리아에 감도와 반응하는 퀴닌 간에 의사 그리고 공공이 될 것이 필요합니다.피>