薬物代謝第一相および第二相酵素の機能的相互作用に関する検証

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370765
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 山田 英之 九州大学, 大学院・薬学研究院, 教授 (40142351)
• Keywords: 機能的相互作用 / Cytochrome P450 / UDP-Glucuronosyltransferase / 共発現 / モルヒネ / Kinetics

Research Abstract

薬物代謝第一相および第二相反応の酵素が機能的に連携する可能性を検証するための手始めとして、ヒトの主要なモルヒネ代謝酵素であることが知られるUGT2B7とヒト肝の主要P450であるCYP3A4をモデルとして研究を行った。研究戦略としては、両酵素を同一細胞内に共発現させ、モルヒネ代謝能を指標としたUGT機能の変動の有無を観察することにより解析を行った。本年度に得られた成績を以下に要約して示す。
1.COS-1細胞を宿主細胞として、4つのUGT2B7安定形質発現株クローン(COS-UGT2B7)を樹立し、これらにCYP3A4を一過性に発現させることによりCYP3A4/UGT2B7の共発現系を確立した。
2.CYP3A4/UGT2B7共発現系でのM-3-G生成のkineticsにおいて、UGT2B7単独発現の系と比較してVmaxはほぼ同程度であったが、Km値が約9倍上昇する結果が得られ、UGT2B7はCYP3A4との相互作用によって機能を制御される可能性が示された。
3.単独/共発現の両細胞系およびヒト肝ミクロゾームを用いたM-6-G生成のkineticsは2相性を示すことが示唆された。
4.UGT2B7安定発現株の4つのクローンのうちの3クローンはダイマーとして発現している可能性が示唆された。このことから、M-6-G生成のkineticsにおける2相性はUGTの2量化によって少なくとも2箇所の基質結合サイトが生じるためである可能性が考えられた。
これらの成果より、当初の予想通りUGT2B7とCYP3A4が機能的な相互作用をすることが実証された。また、異種酵素の連携ではないがUGT2B7自体もホモダイマーの形成によって自らの触媒能を変動させる可能性が示唆された。