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人源CYP3A4和CYP2J2重组酶表达及其相关代谢研究

刘导志  
【摘要】:CYP450酶(Cytochrome P450,CYP450)是含有亚铁血红素的一类蛋白质超家族,代谢临床上近75%的药物。CYP450重组酶作为药物研发和安全性评估十分重要的体外模型,在CYP450酶介导的药物代谢及药物相互作用研究中起着不可替代的作用。然而,现有CYP450重组酶表达系统均存在一定的缺陷,如蛋白修饰机制简单、成本高、培养周期长等。因此,本研究为克服上述缺陷,以果蝇表达系统构建了高效稳定、操作简便地表达CYP450重组酶的方法。本论文选取CYP3A4和CYP2J2作为代表以期成功构建人源CYP3A4和2J2重组酶。我们通过构建重组表达质粒、以稳定转染和杀稻瘟菌素筛选的方式得到多株稳转细胞:CYP3A4、CYP2J2、OR 和 CYB5A 单转细胞株,OR/CYP3A4/CYB5A 和OR/CYP2J2/CYB5A共表达细胞株。然后,我们对诱导剂及浓度、血红素添加量等影响蛋白表达的条件进行了优化,随后选择阳性细胞株大规模培养并制备成相应重组酶微粒体,最后经液相色谱串联质谱检测其代谢活性。我们得到了高代谢活性的人源 CYP3A4(Km为 71.0 μM,Vmax 为 0.4962 nmol/min/mg protein)和CYP2J2(Km 1.65 μM,Vmax为 0.6630nmol/min/mgprotein)重组酶微粒体,并用对应的阳性抑制剂初步研究了上述微粒体酶的代谢功能。此外,我们还针对CYP2J2的酶活筛选了 50种天然化合物对其抑制作用,发现白花丹醌对CYP2J2具有非常强的抑制作用,进一步酶动力学及分子对接研究表明白花丹醌是CYP2J2的混合型抑制剂(在CYP2J2重组酶中测得对阿司咪唑代谢的IC50为1.17μM,Ki为1.06 μM)。综上所述,本论文成功建立了简单高效地用于表达人源CYP3A4和CYP2J2酶的表达方法,并且发现了一个CYP2J2的强抑制剂白花丹醌,对CYP2J2的相关代谢研究具有一定推动作用。


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