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本研究ではヒトの薬物代謝に関わる酵素の中でも主要な位置にあるシトクロムP450(CYP)を対象とし、ヒトゲノムの一塩基多型(SNP)情報を基礎とする各種変異体の薬物結合性と薬物代謝活性の網羅的・迅速測定を通して、ゲノム情報に基づいたオーダーメード医療を可能にする薬物投与設計の分子論的指針を確立する。この目的のために、SNP情報に基づき作成したCYP1A2、CYP2C9、CYP2C19、CYP2D6、CYP3A4変異体とこれら薬物との結合性を網羅的に測定する。また、SNPの影響を受ける分子構造的要因を探るため、共鳴ラマン法によりヘム鉄軸配位子である水に関する構造情報を得る。さらに、CYPの基質となりうる結合親和性を示した薬物について、代謝活性をHPLCにて分析するとともに代謝産物の化学構造をLC-MSにより決定する。本年度においては、まず、これまでに知られているCYPのSNP変異体を新たに調製し、それらの大量発現を行った。CYP2C9、2C19、1A2を中心に大量調製し、微量透析法とHPLCを用いた薬物結合性の迅速測定を行った。また、ラマン分光計を用いて薬物結合型CYPの共鳴ラマンスペクトルを測定し、基質結合部位の構造評価を行った。その結果、CYP2C9及び2C19は基質フリーの状態でヘム鉄に水が配位した6配位型ヘムを含むが、薬物の結合により配位水がはずれて一部5配位型に変化することがわかった。しかしながら、CYP1A2は基質非存在下においても5配位型を示し、薬物が結合してもスペクトルに変化は認められなかった。さらに、良好な親和性を示した薬物について代謝活性を測定し、Km、Vmaxを決定した。
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