非線形初回通過代謝の分子機構

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03671043
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 鈴木 徳治 千葉大学, 薬学部, 教授 (40010219)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 桝渕 泰宏 千葉大学, 薬学部, 教務職員 (10209455) ; 成松 鎮雄 千葉大学, 薬学部, 助教授 (20113037)
• Keywords: 非線形初回通過代謝 / プロプラノロ-ル / ブニトロロ-ル / デブリソキン / Dark Agouti rat / P450BTL / 遺伝的多型 / 細胞膜透過

Research Abstract

薬物代謝酸素と基質の分子レベルの特性に着目し、非線形初回通代謝の機構を検討して以下の新知見を得た。
1)非線形初回通過代謝における高親和性P450の関与:高親和性のP450がプロプラノロ-ル(PL)とリドカインの初回通過代謝に関与するP450分子種であることを、この酵素が欠損したラット種Dark Agoutiを用いて示した。2)高親和性P450分子建の精製・多くの薬物の初回通過代謝に重要な役割を持つと考えれる高親和性P450をブニトロロ-ル(BTL)活性を指標にして精製した。そのN末端アミノ酸配列は、CYP2D2に極めて類似し、P450BTLと命名した。このP450はデブリソキン(DB)タイプの遺伝的多型に関連のある酵素であり、非線形初回通過代謝の要因となるP450分子種は、CYP2D subfamilyに属するP450分子種であることが示された。P450BTLの酵素学的性質が明らかとなり、抗体による代謝活性阻害のデ-タから、P450BTLはBTLの非線形初回通過効果に関与する主要なP450であり、また、低基質濃度でDB水酸化活性を示す主要なP450であることが示された。3)肝潅流による非線形初回通過機構:ラット肝潅流におけるBTLの定常状態におけるavaiabilityは、PLの約8倍大きい値を示した。この相違の要因を多標希釈法を用いたラット肝潅流法を用いて検討した。薬物の肝臓における代謝過程を薬物の細胞膜透過(InfluxおよびEfflux)と細胞内代謝(Sequestration)に分けて測定すると、PLの細胞膜透過クリアランスはBTLに比べてInfluxで約6倍、Effluxで約2倍大きい値を示したが、Sequestrationは両者でほぼ同程度の値を示し、ラット肝マイクロソ-ムのデ-タを反映した値であった。つまり、非線形初回通過代謝には、酵素反応だけでなく、薬物の細胞膜透過過程が、その相違の要因となることが示された。

Research Products

• [Publications] Tokuji Suzuki: "Impairment of bunitrolol 4ーhydroxylase activity in liver microsomes of Dark Agouti rats" Biochemical Pharmacology. 42. 2241-2244 (1991)
• [Publications] Tokuji Suzuki: "Purification and characterization of a cytochrome Pー450 isozyme catalyzing bunitrolol 4ーhydroxylation in liver microsomes of male rats" Drug Metabolism and Disposition. (1992)