人寡肽转运体hPepT1及其在前药设计中的应用

孙冬黎,曾苏,蒋惠娣

＊

(浙江大学药学院药物分析与药物代谢研究室,杭州310058)

摘要:目的　综述人寡肽转运体1(hPepT1)的结构特点、功能、在生物体内的分布和,及其底物的结构特征。方法　通过对国内外近年来对寡肽转运体研究的调研,归纳总结hPepT1的研究现状。结果　hPepT1除转运饮食中二肽/三肽外,在拟肽类药物的摄取中也起关键的作用,如对β-内酰胺类抗生素及血管紧张素转换酶抑制剂的吸收。hPepT1主要在小肠表达,并受多种因素,如激素,表皮生长因子,饮食,疾病等。以hPepT1为靶点,对药物进行结构修饰设计前药,以提高母体药物的口服生物利用度是非常有潜力的策略,目前已有许多成功的例子。由于hPepT1的晶体结构尚没有完全阐明,研究者通过各种体内外模型的转运摄取实验,获得了很多关于hPepT1对底物结构要求的信息。结论　通过文献调研,综述了hPepT1结构特点、功能、在生物体内的分布和,尤其是其底物的结构特征,强调其在前药设计中的应用。关键词:人寡肽转运体;底物;前药;结构;

中图分类号:R96　　　文献标志码:A　　　文章编号:1001-2494(2011)03-0161-05　　曾经认为饮食中的蛋白质需降解为氨基酸后才被肠道吸收,但是自20世纪60年代初研究发现,完整的肽也可被吸收,这一经典理论已被打破。20世纪70年代,许多二/三-肽转运实验显示大量二肽物质可在人类肠道被吸收。1994年,研究人员首先从兔小肠克隆得到寡肽转运体,命名为PepT1(oligo-peptidetransporter1)。1996年,又有研究者从人小肠克隆得到了PepT1,即hPepT1(humanoligo-peptidetrans-porter1)。

在研究饮食中肽类吸收的同时,有许多研究表明,β-内酰胺类抗生素、血管紧张素转换酶抑制剂等也可由载体介导的机制穿过肠道上皮细胞。在寡肽转运体成功克隆之后,hPepT1被证实在药物经载体介导的吸收过程中起重要作用。这一发现,使研究者对探索hPepT1在药物运输中的作用产生了很大兴趣,目前已经发现了大量经hPepT1转运的底物(药物)。1　hPepT1的结构、功能及转运机制

hPepT1是质子依赖性转运蛋白家族的成员之一。通过对hPEPT1的基因组分析显示,hPepT1由位于13号染色体上的一段含有24个外显子的基因编码。这段基因的产物包括hPepT1(23个外显子)及其变体,以及调节因子hPepT1-[1]

RF(6个外显子),hPepT1cDNA含有3105个碱基对,其

酸282突变为谷氨酸后,hPepT1与底物亲和力不变,但转变为非质子偶联的转运模式[3]。

hPepT1是一个H+/肽共转运体,它利用肠腔(pH5.5～6.0)和细胞(pH7.0～7.4)之间的质子梯度转运底物。质子

+

梯度的产生和维持主要依靠上皮细胞顶膜上的Na/H+交+换泵的活性。但是从纯热力学考虑,Na/H+交换泵产生的

pH梯度在有些情况下不能产生足够的动力,因此有人认为

+-其中还涉及了碱转载器(如Na/HCO。进入细3共转运体)

胞后,多数肽类(约90%)进一步水解成为氨基酸,然后通过基底侧的氨基酸转运体进入血液,未水解的底物(约10%)可能通过一种目前还不清楚的基底膜肽转运机制跨过上皮细胞的基底膜[3]。

在外源表达hPepT1的非洲爪蟾蜍卵母细胞上的吸收实验表明,中性底物甘氨酰-肌氨酸(Glycylsarcosine,Gly-Sar)与hPepT1的亲和力随细胞外pH从7.4至5.0出现先下降后增加的现象,pH5.5时为最低点。而阴离子底物头孢丁烯与hPepT1的亲和力则随着pH下降(7.4～5.0)稳定增加[4]。因此研究者认为,H+影响hPepT1的底物转运,不仅与H+结合位点结合,还与hPepT1的底物结合位点结合,在hPepT1底物结合位点的H+抑制中性和阳离子底物与结合位点的相互作用,但却是阴离子底物结合hPepT1所必需[4]。2　hPepT1的分布

DNA分子信号扩大实验研究表明,PepT1mRNA在大鼠和小鼠的小肠(十二指肠、空肠、回肠)高度表达,而且在大、小鼠的生殖器官(睾丸、子宫、卵巢),大鼠的肾脏中均可监测到,在小鼠的肾脏表达很低,大肠中基本没有分布。目前已

开放阅读框架翻译成708个氨基酸,组成12个跨膜区,相对分子质量约为79000。目前尚没有hPepT1直接的结构信息,推测的蛋白结构在第9和10个跨膜区之间存在一个很大的细胞外环

[2]

。定点突变研究显示,hPepT1蛋白中的组

氨酸57,酪氨酸167为底物识别所必需,而组氨酸121,色氨酸294和谷氨酸595的突变显著降低寡肽的转运活性,精氨

基金项目:“十一五”重大新药创制专项资助项目(2009ZX09304-003);浙江省钱江人才计划资助项目(2010R10049)

作者简介:孙冬黎,女,博士研究生　　研究方向:寡肽转运体　　＊通讯作者:蒋惠娣,女,教授　　研究方向:药物代谢　　Tel:(0571)88208408　　E-mail:hdjiang@zju.edu.cn中国药学杂志2011年2月第46卷第3期

ChinPharmJ,2011February,Vol.46No.3

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经从人、大鼠、小鼠、兔子、鲈鱼和人结肠癌细胞株Caco-2中成功克隆了PepT1。人胰腺癌细胞株AsPc-1,Capan-2和许多其他人肿瘤细胞株3　底　物

hPepT1是人类饮食中蛋白质水解物经肠吸收的主要途径,而饮食中存在20种不同的氨基酸,即可能有数百个不同的二肽和数千个三肽。但是,目前人体上皮细胞只有四种寡肽转运体被证实,而在小肠中以hPepT1为主,肽/组氨酸转运体1、寡肽转运体2在小肠不表达,肽/组氨酸转运体2在小肠表达较低,提示hPepT1具极宽泛的底物谱,可接受各种化学修饰的底物。除了转运内源性的二、三肽类物质之外,hPepT1还转运许多拟肽类化合物,包括β-内酰胺类抗生素(如青霉素和头孢菌素)、血管紧张素转换酶抑制剂(如福森普利、贝纳普利、厄纳普利、西罗普利)、肾素抑制剂、凝血酶素抑制剂、氨基肽酶抑制剂苯丁抑制素。此外,某些非肽类药物,如单氨氧化酶抑制剂4-氨基苯乙酸、阿昔洛韦的氨基酸酯前药(伐昔洛韦)和齐多夫定hPepT1的底物。3.1　hPepT1的底物特征

由于hPepT1的跨膜特性,其三维晶体结构尚未阐明,因此人们通过Caco-2细胞,外源表达hPepT1的非洲蟾蜍卵母细胞、马丁达比犬肾上皮细胞(MDCK)和转基因酵母以及肠道灌流等实验模型的摄取/转运实验获得了很多关于hPepT1转运体对底物结构要求的信息。有研究者利用这些信息,建立了测定亲和力/转运的实验模型,以用于药物的合理设计。本实验将探讨hPepT1的底物特征。

3.1.1　对分子大小的要求　最初认为,只有二肽是hPepT1的底物。后来,研究者以人空肠灌流模型的研究证明,只有二肽和三肽可直接经小肽转运体摄取,而四肽则需经过酶水解之后才能被摄取。而后,又有人研究了4-,5-,6-甘氨酸组成的小肽在人空肠的吸收情况,结果同样显示4个以上氨基酸组成的肽没有被吸收。上述研究结果得到许多研究者验证及认可。目前认为,hPepT1仅识别二/三肽为底物,且其与二肽的亲和力比与三肽的高,而单个氨基酸或者4个以上的肽类均不是hPepT1的底物。但是hPepT1对底物分子大小和相对分子质量并没有明确的上限,小至Gly-Sar,大至柰丁美酮的硫代二肽前药都是hPepT1的底物。但基于头孢菌素的构象分析,有研究者认为,N末端氨基和C末端羧基之间的最佳距离为5.0～6.3×10-10m[2]。

3.1.2　立体化学专属性　二/三肽的转运具有显著的立体化学选择性,自然界存在氨基酸主要是L-构型,由L-对映体以顺式构型组成的肽与转运体有最高的亲和力[2]。有研究者以包含所有D-和L-构型的缬氨酸(valine,val)三肽和二肽(H-val-val-val-OH,H-Val-Val-OH)研究了hPepT1对底物的立体选择性,就二肽而言,L-L异构体显示了最高的亲和力,其次是D-Val-L-Val,L-Val-D-Val和D-Val-D-Val;就三肽而

·162·

[8]

[5-7]

言,L-L-L活性最高,而L-D-D、D-L-D、D-D-D无亲和力[10]。值得一提的是,有侧链修饰的D-构象的肽相比于母体化合物,其亲和力和转运能力显著增加。hPepT1与顺式氨基酸的二肽有较高的亲和力,而与反式氨基酸的二肽亲和力较低。非寡肽类底物,如头孢菌素类中的头孢氨苄也是左旋的亲和力高[11]。

3.1.3　末端基团　以往认为,C末端和N末端是自由基团时可被二/三肽转运体优先识别,但现在的观点认为,N-末端的自由氨基基团对hPepT1的亲和力非常重要,当氨基末端被甲基化、乙基化或被其他基团取代,都会减弱与转运体的亲和力。N-甲基甘氨酰-丙氨酸(Gly-Ala)的抑制常数K值是iGly-Ala的38倍[12],而对C-末端的自由羧基的修饰,如转变成氨基,亲和力减小程度比N末端的修饰弱得多[13]。此外,N-末端较大的疏水氨基酸可使hPepT1转运活性增加[14],不带电的疏水侧链的小肽是最好的前药载体[10]。对hPepT1底物骨架基团的去除实验显示,以酮基亚甲基取代连接氨基,其亲和力不变,但当去除连接羧基或同时去除羧基和氨基则亲和力完全消失。氨基末端,羧基末端或两者同时去除也将导致亲和力完全丧失。

3.1.4　电荷　中性二肽底物与hPepT1相互作用的亲和力比带电荷的二肽高[14],带有阴离子和阳离子的二肽虽然可在同一个系统中被hPepT1转运,但是其活性相对较低,如赖氨酰-赖氨酸(Lys-Lys)与hPepT1的亲和力较低。在生理环境(pH5.5～6.0)下,家兔PepT1更倾向于和两性或酸性二肽相互作用,酸性二肽在此环境下是以质子化的形式被转运。通过对带不同电荷的头孢菌素的研究发现,两性化合物与PepT1的亲和力在pH5.5和6.5几乎相同,而带阴离子的β-内酰胺类在pH5.5下几乎没有亲和力,在pH6.5时与PepT1结合牢固[13]。

3.1.5　肽键　肽键的存在已不是hPepT1底物的必要结构。研究者以酮基亚甲基替代肽键并没有降低与肾脏肽转运体的亲和力[13]。许多不含有肽键的化合物已经被证实与hPepT1有亲和力,如不含肽键的伐昔洛韦(阿昔洛韦左旋缬氨酸酯),β-氨基乙酰丙酸(卟啉合成的前体,有酮亚甲基替

[15]

代肽键的化合物),柰丁美酮的前药(硫代肽衍生物),抗

中也都检测到了hPepT1mRNA。

、L-多巴的前药L-多巴-

L-苯丙氨酸、抗低血压药米多君及其氨基酸衍生物[9]也是

病毒药左旋韦林的L-缬氨酸酯[16]等。

3.1.6　侧链　hPepT1可识别二、三肽多种形式侧链修饰的化合物,大体积侧链的存在可提高药物与转运体的亲和力。将两个与hPepT1亲和力较低的二肽D-Asp(天冬氨酰)-Ala(丙氨酸)和Asp-Sar分别β酯化后,与hPepT1的亲和力显著增加。类似的Lys[Z(NO2)]-Pro(脯氨酸)可以高亲和力(表观亲和力5～10μmol·L-1)与hPepT1结合,并与许多二肽竞争被吸收进入细胞,可见在Lys残基的ε-氨基酸中加入Z-基团(benzyloxycarbonyl)可使Lys-Pro从一个普通的hPepT1底物转变成有极其高亲和力但不被转运的抑制剂。在疏水环部分加入NO2基团可增加Lys[Z(NO]-Pro与hPepT1的2)亲和力[17]。3.2　氨基酸衍生物

中国药学杂志2011年2月第46卷第3期　　　　　　　　　　　　　

ChinPharmJ,2011February,Vol.46No.3药物分子的氨基酸衍生化是前药设计中合成hPepT1底物的一个重要方法。4-硝基苯胺的氨基酸衍生物可被肾肽转运体以高亲和力识别,hPepT1还识别氨基酸芳胺如丙氨

-1

酸-苯胺(K.9mmol·L),Ala-7-氨基-4-甲基香豆素i=2-1(K0.2mmol·L),Ala-4-硝基苯胺(K08mmol·i=i=0.-1L-1)和Ala-4-甲基苯胺(K=0.3mmol·L)。LY3740的i

内cAMP水平和磷酸化cAMP反应元件结合蛋白(cAMPre-sponseelement-binding,CREB)细胞内表达,从而增加同源盒转录因子Cdx2和磷酸化的CREB转录因子的相互作用,由此引发了hPepT1的表达和活力的增加[7]。三碘甲状腺氨酸和表皮生长因子可抑制PepT1转运活性和mRNA表达。干扰素γ和肿瘤坏死因子增加hPepT1在Caco-2/BBE细胞单层和小鼠小肠PepT1的功能和蛋白表达,但不改变mRNA水

25]

平[24-。在Caco-2细胞上过表达转录因子Sp1增加hPepT1

N连接的丙氨酰前药LY4344[18],Val-奎宁亦可被PepT1识别[19],2-氨基-4-乙酸(2-aminothiazole-4-aceticacid,ATAA)的氨基酸衍生物如ATAA-Ala,ATAA-Val,Phe-ATAA等都与hPepT1有低到中的亲和力[20]。甲氧胺福林1-(2′,5′-二甲氧基苯基)-2-氨基乙醇的甘氨酸衍生物及1-(2′,5′-二甲氧基苯基)-2-氨基乙醇的脯氨酸、缬氨酸衍生物也是hPepT1的底物[9]。3.3　分子模型

影响一个化合物和hPepT1亲和力的因素是多方面的,单一考虑分子大小,末端基团,立体构型或者电荷情况,或者各因素加和都不足以确定化合物实际与hPepT1的相互作用情况。考虑到hPepT1的宽底物谱,从药物运输的观点来看,建立化合物结构和亲和力关系的预测模型具有重要意义,它可用来指导肠道低透过活性药物的结构修饰,以使其适合hPepT1的结合位点。目前,虽已有许多此类的分子模型报道,但是由于hPepT1三维晶体结构未知,这些模型都是基于对一定数量化合物与转运体亲和力的统计分析,这些模型虽然在一定程度上可以考察药物是否hPepT1底物,但均有一定的不足。如Bailey等[1,21]提出的预测化合物与PepT1结合的半定量模板模型,见图1。4　hPepT1的

hPepT1的活性和mRNA表达受许多因素的调节,如激素(胰岛素、来普汀、甲状腺激素)、表皮生长因子、细胞因子、药物、饮食状态、昼夜节律以及生理状态等。甲状腺激素通过改变PepT1的转录速率及mRNA水平降低大鼠小肠PepT1的表达和活力

[22]

的转录表达,且这种效应随转染Sp1量增加而增加[26]。Wa-tanabe等[5]的研究表明,黄体酮和炔诺酮显著降低Caco-2细胞的hPepT1mRNA水平和蛋白质表达,下调hPepT1基因的转录。酒精在人体内的代谢物乙醛可降低hPepT1的功能[6]。金属锌可抑制CaCo-2细胞hPepT1对头孢布烯的转运能力[27]。丁酸可增加hPepT1在CaCo-2-BBE细胞中的mRNA和蛋白水平的表达,增加底物的转运[28]。σ-受体配基喷他佐辛增强PepT1转运活性和mRNA表达。大鼠实验表明,短期饥饿显著增加肠道PepT1mRNA和蛋白的表达,并引起大鼠PepT1底物药动学的改变,这种调节是通过产生的过氧化物酶体增生物激活受体α(PPARα)而作用的[29]。昼夜节律对PepT1的表达和转运活性也有影响,大鼠小肠PepT1的转运活性、mRNA及蛋白质表达晚上较高,白天较低。昼夜节律对PepT1的这种调节作用是由饮食摄取变化引起,对大鼠正常饮食干预之后,可以改变这种昼夜节律性。人类hPepT1是否也有昼夜节律性,尚未见文献报道。人胃癌细胞中hPepT1的转录活性表达不易受抗癌药物氟尿嘧啶和顺铂的影响,而蛋白水平和mRNA水平有略微的增加[30]。疾病状态也会影响hPepT1的活性,如hPepT1在炎症的结肠组织中高度表达,而在正常人体结肠组织中不表达,但大鼠PepT1的转运活性没有改变[31]。饮食诱导的肥胖下调来普汀,从而降低小鼠小肠PepT1对底物的吸收[32]。Hang等[33]的研究表明,外伤性脑损伤会引起肠道损伤,但是大鼠肠道PepT1的表达反而上调。

转录起始位点的启动子区域上游不含富含TATA的盒而含有富含GC的盒子,这一片段是转录因子Sp1的结合位点。以Caco-2细胞的荧光报告实验对小鼠PepT1启动子的功能分析显示,必需的启动子/增强子位点位于转录起始位点上游1140bp处[34]。研究认为,Sp1结合位点是hPepT1启动子的-172/-35bp。-401/+60区域是保证hPepT1启动子最强活性所必需的最小区段,该区域含有AP-1、CREB、骨髓锌指和尾端相关的同源盒转录因子Cdx2的结合位点[26]。有研究报道[35],Cdx2可显著的顺式激动hPepT1启动子,但hPepT1启动子区域没有Cdx2结合序列,而有Sp1的结合位点[35]。hPepT1的启动子区-172/-35位的Sp1结合位点的突变实验证明,Sp1结合位点缺失则降低Cdx2的效应,因此Cdx2通过与Sp1的相互作用,在调节hPepT1启动子活性中起重要作用。丁酸即是促进Cdx2与hPepT1启动子的相互作用而调节hPepT1的表达。此外,研究发现,钟控基因白蛋白D位点结合蛋白(Dsitebindingprotein,DBP)可

·163·

,而增加大鼠肾脏PepT1的表达

[8]

。

在Caco-2细胞顶侧加入来普汀显著增加hPepT1的蛋白水平及对底物的转运,但不影响mRNA表达。而大鼠长期给予来普汀后,其小肠PepT1蛋白表达增加2倍,mRNA表达增加6倍,对底物转运增加25%　　

[23]

。研究表明,来普汀增加了细胞

图1　hPepT1与底物识别的二维特征(A)及hPepT1的底物模块(B)

+1-含有一个与底物NH2-能够形成氢键结合;3基团高亲和力的结合位点;

3-有一个可以容纳较大侧链的口袋,可容纳二肽、三肽等;4-His位点与底物相互作用,其中R为取代基团

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与大鼠PepT1基因的远端启动子区域的DBP结合位点结合,从而对大鼠PepT1的起重要作用[36]。5　hPepT1在前药设计中的应用

由于hPepT1的宽底物谱和高转运能力,以小肠中的hPepT1为药物转运的靶点,是增加口服药物生物利用度的重要途径。但以hPepT1为靶点的前药设计需考虑许多因素,前药载体部分须含有一个可与母体药物建立连接的功能基团,在肠道中稳定,但在细胞内或血液中可水解释放出母体药物,同时肽键必须对胃肠道的酶和化学分解稳定。因此,为确定一个利用肠道肽转运体通路的前药,必须进行体外及体内的跨细胞转运研究。研究表明,H-Phe-Ser-Ala-OH是一个很好的三肽先导前药载体。H-Phe-Ser-Ala-OH对hPepT1有高亲和力且被此转运体转运,其中Ser中的羟基可与母体药物中的羧基以酯键连接[10]。

通过肠道肽转运体转运的前药可以分为两类:①为改进母体化合物的溶解度、亲脂性或某些其他的胃肠道特性而设计的前药;②模拟肽类而设计,以使它们可被肽转运体转运的前药。第一类包括某些β内酰胺类药物,如头孢菌素类,血管紧张素转化酶抑制剂,以及伐昔洛韦(阿昔洛韦的左缬氨酸酯)等。这些药物经过设计、试验,而后才发现这些药物原来是肽转运体的底物。第二类,以hPepT1和靶点而设计的前药,如L-α-甲基多巴-L-苯丙氨酸、L-Val-齐多夫定和L-脯氨酸-L苯丙氨酸结合的阿伦磷酸盐和氨羟二磷酸二钠等[2]。

前面已经提到,许多与氨基酸结合的2-氨基-4-乙酸(ATAA)结合物也是hPepT1的底物,其中ATAA的C末端氨基酸结合物有低至中的亲和力,而ATAA的N-末端氨基酸结合物显示了中到高的亲和力。为改进(+)-2-氨基二环[3.1.0]己烯-2,6-二羧酸(LY3740,一种潜在的Ⅱ组代谢型谷氨酸2/3受体的激动剂)的口服生物利用度,研究人员开发了肽类前药(1S,2S,5R,6S)-2-[(2′S)-(2-氨基)丙酰]

[18]氨基二环[3.1.0]己烯-2,6-二羧酸(LY4344),

的猴肾成纤维细胞系COS-7/hPepT1细胞、昆虫细胞Sf9-hPepT1细胞以及表达hPepT1的毕赤酵母等;②在体模型,如大鼠肠道在体单向灌流模型;③体内模型,大鼠、小鼠的肠道吸收模型。由于Caco-2细胞模型的人源性,及各种肠道转运体在其中均有表达的特性,使Caco-2细胞模型在hPepT1的研究中应用最广泛。

细胞透过实验显示,经典肽类底物在稳定转染的MDCK-hPepT1细胞中比在MDCK-mock和Caco-2细胞中有更高的透过率[37]。MDCK-hPepT1细胞的P-gp外排活性与细胞间极性与Caco-2细胞相近,MDCK-hPepT1细胞在预测肽转运体底物在人体的吸收潜力上可以替代Caco-2细胞。

向杆状病毒载体中引入编码在蛋白水解产物和拟肽类药物的吸收上起重要作用的hPepT1基因,转染之后,与Sf9细胞相比,出芽病毒片段中出现大量的hPepT1。有研究显示,在出芽病毒质粒上能够有效表达有功能的hPepT1,因此这种表达系统也可以作为药物研发中筛选拟肽类药物的有用工具。7　小　结

hPepT1是一个特殊的转运体,它能够识别非常宽泛的底物范围,并且有与众不同的质子依赖模式。过去的几十年里关于hPepT1的研究有了很大的进展,从单纯的转运实验到hPepT1分子生物学及分子模型研究,并且这些分子模型已在合理的拟肽类药物的设计上有了成功应用的例子。但是,hPepT1的三维晶体结构以及底物与hPepT1结合的晶体结构均还没有彻底阐明。预测底物结构和亲和力关系的模型也有待进一步完善。这些问题的成功解决将会给前药开发设计带来新的希望。REFERENCES

[1]　BAILEYPD,BOYDCA,COLLIERID,etal.Conformational

andspacialpreferencesforsubstratesofpept1[J].ChemCom-mun(Camb),2005,14(42):5352-53.

[2]　BRODINB,NIELSENCU,STEFFANSENB,etal.Transport

ofpeptidomimeticdrugsbytheintestinaldi/tri-peptidetransport-er,pept1[J].PharmacolToxicol,2002,90(6):285-296.

[3]　KULKARNIAA,HAWORTHIS,UCHIYAMAT,etal.Analy-sisoftransmembranesegment7ofthedipeptidetransporterhpept1

bycysteine-scanningmutagenesis[J].JBiolChem,2003,278(51):51833-51840.

[4]　IRIEM,TERADAT,KATSURAT,etal.Computationalmodel-lingofH+-coupledpeptidetransportviahumanpept1[J].J

Physiol,2005,565(Pt2):429-439.

[5]　WATANABEK,JINRIKIT,SATOJ.Effectsofprogesteroneand

norethisteroneoncephalexintransportandpeptidetransporterpept1expressioninhumanintestinalcelllinecaco-2[J].BiolPharmBull,2006,29(1):90-95.

[6]　FISHERSJ,LEEIJ,SWAANPW,etal.Evaluationofthe

effectofethanol'stoxicmetaboliteacetaldehydeonthegastrointes-tinaloligopeptidetransporter,pept1:Invitroandinvivostudies[J].AlcoholClinExpRes,2008,32(1):162-170.

[7]　NDUATIV,YANY,DALMASSOG,etal.Leptintranscription-allyenhancespeptidetransporter(hpept1)expressionandactivity

viathecamp-responseelement-bindingproteinandcdx2transcrip-tionfactors[J].JBiolChem,2007,282(2):1359-1373.

中国药学杂志2011年2月第46卷第3期LY4344有很好的溶解度和化学稳定性,体内吸收好,并且能快速转变为LY3740,使得LY3740透过率和生物利用度大幅提高,LY4344被认为是一个几乎完美的前药。

另外,人肠道除存在hPepT1以外,还有大量介导药物外排的P-糖蛋白(P-gp)。通过对P-gp底物的结构修饰,可调节这种外排作用。如奎宁的前药衍生物与P-gp的亲和力减少或消失,但是仍可被肽转运体识别。因此,药物结构修饰可能是克服P-gp介导的外排的一个可行策略。6　研究模型

研究PepT1的模型有很多,早期人们主要采用动物在体肠灌流,肠囊外翻等方法,这些经典的研究方法目前仍在应用。20世纪90年始出现细胞模型。目前使用较多的hPepT1研究模型,主要有以下几类:①体外模型:Caco-2细胞、Caco-2-BBE细胞、爪蟾蜍卵母细胞、稳定转染的中国仓鼠卵巢癌CHO/hPepT1细胞、MDCK-hPepT1细胞[37],瞬时转染

·1·

ChinPharmJ,2011February,Vol.46No.3[8]　LUH,KLAASSENC.Tissuedistributionandthyroidhormone

regulationofpept1andpept2mrnainrodents[J].Peptides,2006,27(4):850-857.

[9]　TSUDAM,TERADAT,IRIEM,etal.Transportcharacteristics

ofanovelpeptidetransporter1substrate,antihypotensivedrugmidodrine,anditsaminoacidderivatives[J].JPharmacolExpTher,2006,318(1):455-460.

[10]　THORNK,ANDERSENR,CHRISTENSENJ,etal.Design,

synthesis,andevaluationoftripeptidicpromoietiestargetingtheintestinalpeptidetransporterhpept1[J].ChemMedChem,2007,2(4):479-487.

[11]　MITSUOKAK,TAMAII,MOROHASHIY,etal.Directevi-denceforefficienttransportandminimalmetabolismofl-cepha-lexinbyoligopeptidetransporter1inbuddedbaculovirusfraction

[J].BiolPharmBull,2009,32(8):1459-1461.

[12]　GEBAUERS,KNUTTERI,HARTRODTB,etal.Three-di-mensionalquantitativestructure-activityrelationshipanalysesof

+

peptidesubstratesofthemammalianH/peptidecotransporterpept1[J].JMedChem,2003,46(26):5725-5734.

[13]　BRANDSCHM,KNUTTERI,LEIBACHFH.Theintestinal

+

H/peptidesymporterpept1:Structure-affinityrelationships[J].EurJPharmSci,2004,21(1):53-60.

[14]　VIGBS,STOUCHTR,TIMOSZYKJK,etal.Humanpept1

pharmacophoredistinguishesbetweendipeptidetransportandbinding[J].JMedChem,2006,49(12):3636-34.

[15]　FOLEYD,BAILEYP,PIERIM,etal.Targetingketonedrugs

towardstransportbytheintestinalpeptidetransporter,pept1[J].OrgBiomolChem,2009,7(6):10-1067.

[16]　LIF,HONGL,MAUCI,etal.Transportoflevovirinprodrugs

inthehumanintestinalcaco-2cellline[J].JPharmSci,2006,95(6):1318-1325.

[17]　THEISS,KNUTTERI,HARTRODTB,etal.Synthesisand

+

characterizationofhighaffinityinhibitorsoftheH/peptidetransporterpept2[J].JBiolChem,2002,277(9):7287-7292.

[18]　PERKINSEJ,ABRAHAMT.Pharmacokinetics,metabolism,

andexcretionoftheintestinalpeptidetransporter1(slc15a1)-tar-getedprodrug(1s,2s,5r,6s)-2-[(2's)-(2-amino)propionyl]aminobicyclo[3.1.0.]hexen-2,6-dicarboxylicacid(ly4344)inratsanddogs:Assessmentoffirst-passbioactivationanddoselinearity[J].DrugMetabDispos,2007,35(10):1903-1909.

[19]　KATRAGADDAS,TALLURIRS,MITRAAK.Modulationof

p-glycoprotein-mediatedeffluxbyprodrugderivatization:Anap-proachinvolvingpeptidetransporter-mediatedinfluxacrossrabbitcornea[J].JOculPharmacolTher,2006,22(2):110-120.

[20]　BIEGELA,GEBAUERS,HARTRODTB,etal.Recognitionof

2-aminothiazole-4-aceticacidderivativesbythepeptidetransport-erspept1andpept2[J].EurJPharmSci,2007,32(1):69-76.

[21]　BAILEYPD,BOYDCA,COLLIERID,etal.Affinitypredic-tionforsubstratesofthepeptidetransporterpept1[J].Chem

Commun(Camb),2006,21(3):323-325.

[22]　ASHIDAK,KATSURAT,SAITOH,etal.Decreasedactivity

andexpressionofintestinaloligopeptidetransporterpept1inratswithhyperthyroidisminvivo[J].PharmRes,2004,21(6):969-975.

[23]　HINDLETP,BADOA,FARINOTTIR,etal.Long-termeffect

+

ofleptinonH-coupledpeptidecotransporter1activityandex-pressioninvivo:Evidenceinleptin-deficientmice[J].JPhar-

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

macolExpTher,2007,323(1):192-201.

　VAVRICKASR,MUSCHMW,FUJIYAM,etal.Tumornec-rosisfactor-alphaandinterferon-gammaincreasepept1expressionandactivityinthehumancoloncarcinomacelllinecaco-2/bbeandinmouseintestine[J].PflugersArch,2006,452(1):71-80.　FOSTERDR,LANDOWSKICP,ZHENGX,etal.Interferon-gammaincreasesexpressionofthedi/tri-peptidetransporter,h-pept1,anddipeptidetransportinculturedhumanintestinalmono-layers[J].PharmacolRes,2009,59(3):215-220.　SHIMAKURAJ,TERADAT,KATSURAT,etal.Characteriza-tionofthehumanpeptidetransporterpept1promoter:Sp1func-tionsasabasaltranscriptionalregulatorofhumanpept1[J].AmJPhysiolGastrointestLiverPhysiol,2005,2(3):471-477.　OKAMURAM,TERADAT,KATSURAT,etal.Inhibitoryeffectofzincontheabsorptionofbeta-lactamantibioticceftibutenviathepeptidetransportersinrats[J].DrugMetabPharmacoki-net,2008,23(6):4-468.　DALMASSOG,NGUYENHT,YANY,etal.Butyratetran-scriptionallyenhancespeptidetransporterpept1expressionandactivity[J].PLoSOne,2008,3(6):2476-2477.　SHIMAKURAJ,TERADAT,SAITOH,etal.Inductionofin-testinalpeptidetransporter1expressionduringfastingismediatedviaperoxisomeproliferator-activatedreceptoralpha[J].AmJPhysiolGastrointestLiverPhysiol,2006,291(5):851-856.　INOUEM,TERADAT,OKUDAM,etal.Regulationofhumanpeptidetransporter1(pept1)ingastriccancercellsbyanticancerdrugs[J].CancerLett,2005,230(1):72-80.　RADEVAG,BUYSEM,HINDLETP,etal.Regulationoftheoligopeptidetransporter,pept-1,indss-inducedratcolitis[J].DigDisSci,2007,52(7):1653-1661.　HINDLETP,BADOA,KAMENICKYP,etal.Reducedintesti-nalabsorptionofdipeptidesviapept1inmicewithdiet-inducedo-besityisassociatedwithleptinreceptordown-regulation[J].JBi-olChem,2009,284(11):6801-6808.　HANGCH,SHIJX,SUNBW,etal.Apoptosisandfunctionalchangesofdipeptidetransporter(pept1)intheratsmallintestineaftertraumaticbraininjury[J].JSurgRes,2007,137(1):53-60.　FEIYJ,SUGAWARAM,LIUJC,etal.Cdnastructure,ge-nomicorganization,andpromoteranalysisofthemouseintestinalpeptidetransporterpept1[J].BiochimBiophysActa,2000,1492(1):145-1.　SHIMAKURAJ,TERADAT,SHIMADAY,etal.Thetran-scriptionfactorcdx2regulatestheintestine-specificexpressionofhumanpeptidetransporter1throughfunctionalinteractionwithsp1[J].BiochemPharmacol,2006,71(11):1581-1588.　SAITOH,TERADAT,SHIMAKURAJ,etal.Regulatorymech-+

anismgoverningthediurnalrhythmofintestinalH/peptideco-transporter1(pept1)[J].AmJPhysiolGastrointestLiverPhysi-ol,2008,295(2):395-402.　BALIMANEPV,CHONGS,PATELK,etal.Peptidetrans-portersubstrateidentificationduringpermeabilityscreeningindrugdiscovery:Comparisonoftransfectedmdck-hpept1cellstocaco-2cells[J].ArchPharmRes,2007,30(4):507-518.

(收稿日期:2010-04-20)

中国药学杂志2011年2月第46卷第3期

ChinPharmJ,2011February,Vol.46No.3

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