不同糖基侧链的黄酮苷对OATP转运功能调节的机制研究

Organic anion transporting polypeptides (OATP) are a family of important transporters, which play significant role in the trans-membrane transport of many endogenous substances and drugs. Numerous drugs used in clinic are the substrates of OATP, including statins, sartans and glinides as well as some anticancer drugs. Recent studies have shown that some flavonoids can affect the transport of OATP substrate through modulation of OATP function. Our recent study has found that the modulation effect of flavonoid glycosides on OATP function is varied according to the different glycans. However, the relationship between the structures of glycans in the flavonoid glycosides and the modulation effect of OATP function is still unknown. The crystal structure of OATP protein has not been determined yet due to the technical difficulty in OATP membrane protein purification and crystallization. Consequently, the molecular mechanisms of OATP modulation by small molecules are not clear. Therefore, in this project we plan to investigate the relation between the structures of flavonoid glycosides and modulation effect of them on OATP function. In addition, we will try to identify and characterize the key trans-membrane domains and binding sites of OATP related with modulation effect of flavonoid glycosides. Based on the series of studies, we will try to elucidate the molecular mechanisms of OATP modulation by flavonoid glycosides with different glycans.

有机阴离子转运多肽（OATP）是一类重要的转运蛋白，在许多内源性物质以及药物的跨膜转运过程中起着重要作用。很多临床上使用的药物都是OATP的底物，其中包括他汀类、沙坦类、格列奈类以及一些抗癌药物。有研究表明一些黄酮类化合物可以通过调节OATP的功能影响OATP底物药物的转运。我们近期研究发现，不同糖基侧链的黄酮苷对OATP调节作用的差异很大。但是目前黄酮苷的糖基结构与其调节OATP转运功能的关系并不清楚。由于OATP膜蛋白的纯化和结晶技术的困难，目前OATP蛋白的晶体结构尚未被解析，导致小分子调节OATP转运功能的机制也不清楚。因此本项目拟从不同糖基侧链的黄酮苷对OATP调节作用的差异入手，研究黄酮苷结构与OATP调节作用的关系。鉴定并表征OATP转运蛋白上与黄酮苷调节作用相关的主要跨膜区和结合位点。通过上述一系列研究最终阐明不同糖基侧链黄酮苷调节OATP转运功能的分子机制。

首先，本研究从含不同糖基侧链的黄酮苷对OATP调节作用的差异入手，研究黄酮苷的糖苷结构与对OATP调节作用的相互关系。通过研究黄酮苷对OATP转运功能调节作用的差异，和OATP对黄酮苷的转运活性差异，阐明OATP在黄酮类化合物的肝脏处置中的重要作用。研究证实了黄酮类化合物的糖基侧链会对OATP的转运功能产生调节活性，并且糖基侧链会影响OATP对黄酮苷的转运活性。葡萄糖醛酸糖基侧链上的羰基和羧基结构是影响其调节活性的关键官能基团，并且羰基结构是影响其转运活性的关键官能基团。对木犀草素的代谢与转运研究发现OATP1B1和OATP1B3会对木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸进行选择性转运，体内研究发现木犀草素-3’-O-葡萄糖醛酸在肝脏中的浓度远远高于木犀草素-7-O-葡萄糖醛酸，揭示了活性转运蛋白OATP对黄酮类化合物体内药代动力学行为有着决定性的影响。.此外，本课题研究了三大类异黄酮与药物转运体的相互影响，包括大豆异黄酮类，染料木素异黄酮类和黄豆黄素异黄酮类。系统考察了这些异黄酮化合物的转运机制，并进一步探讨了部分异黄酮对转运体功能的调节作用。结果表明异黄酮类化合物可以被多种摄取转运体以及外排转运体进行转运，包括OATPs，OATs和BCRP/，并且部分异黄酮对药物转运体功能具有一定的调节作用，这些转运机制对异黄酮的体内处置过程有着重要的影响。.最后，我们通过CRISPR/Cas9技术构建了Oatp1b2基因敲除小鼠，敲除鼠无死胎、畸胎现象，生长状况良好，行为无异常，组织也无明显病变，表明基因敲除的安全性良好。此外， Bcrp、P-gp、Oatp等转运体基因表达在野生型组和敲除组间无明显差异。.综上所述，本研究为临床上预测黄酮类化合物与OATP底物的药物-药物/食物相互作用，OATP调节剂和底物的结构设计，以及黄酮类化合物的药代动力学规律研究提供重要依据。

内容获取失败，请点击重试