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目的:CYP450(细胞色素P450)是人体中重要的肝药酶,可以参与多种内源物和外源物的代谢,主要负责药物的活化和清除。其中CYP2D6是CYP450家族中重要的多态性酶。其突变酶活性的改变会影响药物的代谢和相互作用,是药物不良发应和毒副作用发生的主要遗传因素。因此研究CYP2D6突变酶对药物代谢和相互作用的影响,对临床上药物剂量调整和个体化用药及联合用药具有重要意义。方法:为探究CYP2D6突变酶参与药物代谢和药物相互作用时的差异,并从微观结构上分析突变位点对酶的影响。我们选择了亚洲人群中具有代表性的四种表型分别为:CYP2D6*1(野生酶)、CYP2D6*2、CYP2D6*10和CYP2D6*39,选择了六种常见的CYP2D6酶抑制剂(奎尼丁、阿米替林、普罗帕酮、氟伏沙明、利培酮、美托洛尔),以美托洛尔(MET)和右美沙芬(DXM)为底物分别进行了酶促动力学实验、酶抑制实验及分子对接试验。1.我们选择了MET为底物,α-羟基美托洛尔(HM)的浓度为测定指标。首先通过优化孵育参数:底物浓度、孵育时间和孵育酶量,确立了MET与CYP2D6野生酶及突变酶的最佳孵育体系。孵育完成后按照建立的样品处理方法处理孵育样品,用LC-MS/MS方法测定样品中产物HM的浓度。实验数据与米氏方程进行线性拟合,得到CYP2D6野生酶及突变酶的表观动力学参数Vmax、Km和CLint等,并用其进行酶活性差异分析。2.我们选择了六种抑制剂,包括:奎尼丁、普罗帕酮、利培酮、氟伏沙明、美托洛尔和阿米替林,以DXM为底物,去甲右美沙芬(DXT)的浓度为测定指标,进行了CYP2D6突变酶与DXM的体外抑制实验。首先通过优化孵育参数:底物浓度、孵育时间和孵育酶量,确立DXM与CYP2D6野生酶及突变酶的最佳酶抑制体系。孵育完成后按照建立的样品处理方法处理孵育样品,用LC-MS/MS方法测定样品中DXT的浓度。最后用GraphPad Prism 5.0软件处理实验数据,得到了六种药物抑制CYP2D6突变酶的IC50值,并将其作为标准比较了CYP2D6突变酶影响药物相互作用的差异。3.进行计算机模拟四个酶和底物、抑制剂的分子对接,分析不同突变位点对酶结构的影响。结果:1.野生型酶CYP2D6*1代谢MET生成HM的酶促动力学参数Km、Vmax及CLint值分别为11.31±1.21μM、85.06±4.12 nM/min、7.52 nM/min/μM,将其相对清除率定为100.00%;突变型酶CYP2D6*2的酶促动力学参数依次为为28.13±4.27μM,78.23±5.49 nM/min,5.63 nM/min/μM,其相对清除率为74.87%,活性与野生型相近;突变型酶CYP2D6*10的促动力学参数依次为31.46±6.20μM,21.08±2.55nM/min,0.67 nM/min/μM,其相对清除率为8.91%,活性显著小于野生型;突变型酶CYP2D6*39的酶促动力学参数依次为18.56±1.83μM,41.38±2.08 nM/min,2.23 nM/min/μM,其相对清除率为29.65%,活性显著小于野生型。2.每种药物对CYP2D6*10的IC50值是其对野生酶IC50值的2.56.7倍;而同种药物对CYP2D6*1,CYP2D6*2和CYP2D6*39三者的抑制作用没有显著区别。3.R296C和S486T突变对IC50值影响不大,P34S突变位点极大地影响了IC50值。结论:1.CYP2D6*2和CYP2D6*39突变酶催化MET的活性与野生型相比差别不大,而CYP2D6*10的催化活性显著低于野生型。这对于预测CYP2D6突变人群中药物的代谢情况和不良反应的发生具有参考意义,对MET的个体化用药具有指导意义。2.相比于CYP2D6*1,药物对CYP2D6*10的抑制作用显著性减弱。实验结果可以预测与CYP2D6突变酶相关的药物相互作用(DDIs),进而为联合用药提供参考。3.R296C和S486T突变对酶活性位点影响不大,P34S突变位点极大地影响了酶的活性位点。