药物跨膜转运载体docorppt课件

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**
100
0
Normal rat
Kindled rat
Fig. Western blot showed expression of P-gp from
the cerebral cortex of normal rats and PTZ-
kindled rats. n=3. (**p<·0.01 vs Normal)
药物跨膜转运载体 ----ABC类载体
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1
• 一、 ABC类转运体
• ATP结合盒(ATP-binding cassette， ABC)类物质外排转运载体。
• 这类转载体转运各种类型的底物如糖、氨 基酸、金属离子、多肽、蛋白质以及各种 脂溶性物质外排式跨膜转运。
• ABC类载体是许多生命过程必须的，缺陷 可以引起多种疾病或与多种疾病有关如囊 性纤维化、神经系统疾病、视网膜变性、 胆固醇和胆汁转运缺失、贫血症和药物反 应异常等。
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特点：
1。与ATP结合，利用ATP跨膜转运物质。底物分子 转运是单向的，通常是泵出细胞外。
2。结构上：ATP-结合域, 称之为核苷结合包( NBF) 和跨膜(TM)域。该域一般由6个-螺旋段组成。 NBF 含3个保守区域Walker A、Walker B和 Walker C。在Walker A和B存在ATP结合点，而 Walker C 为一签名区, 位于Walker B 的上游，C 区是相应ABC载体特有性的。
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• CFTR 蛋白为氯离子通道，与所有外分泌有 关，缺陷导致胆囊纤维病变。
• ABCC8 是磺酰脲受体，对磺酰脲药物有高 度的亲和力。磺酰脲类药物为治疗非胰岛 素依赖性糖尿病，主要促进胰岛素的分泌。 ABCC8基因突变可能type II 糖尿病有关 。
•
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• 二、多药耐药（药物外排载体）
• 所有ABC的外排在体均存在于细胞膜上， 参与各种结构类型的药物、代谢物和化合 物的外排。根据结构类型，药物外排载体 分为四大类 。
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• 1) 血脑屏障
• 在脑血管内皮细胞腔侧面表达丰富 的P-GP, 成为许多药物难以通过血 脑屏障的原因;
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• 一些疾病如癫痫诱导P-GP表达, 成为顽 固性癫痫的原因之一
• 炎症下调P-GP表达,导致血脑屏障的通透 性显著增加.
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P-gp ralative expression(%).
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• ABC家族药物转运载体的预测二级结构。NBD, （ATP）核苷结合点, IN, 细胞内,OUT 细胞外
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。 药物载体在极性细胞（包括组织内皮或上皮细胞）中的定位
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• 1. MDR1 P-糖蛋白(MDR1 P-glycoprotein)
• ABCB1. 又称为MDR1，P-ative ratio(%) of PB transport
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#
100
*
50
##
Nomal
**
Kindled
Kinded(+CsA)
0 Cortex/Plasma Hippocampus/Plasma
3。典型的ABC 载体有两个NBF 和两个TM域, NBF 存在于胞浆侧。
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3
• 发现48 个ABC 载体。
• 这些基因根据区域的构成和氨基酸的同 组关系分成7个亚型。
• 许多ABC载体在脂质层的功能维持、脂 肪酸转运和类固醇类转运方面有重要的 作用。
• 已发现14种与人类疾病相关的ABC基因
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• ABCC2（Abcc2）基因突变：与Dubin-
Johnson 综合征有关。 ABCC2 蛋白存 在于肝细胞的管侧面膜上调节有机阴离
子转运。在多有机阴离子转运载体 （TR-）的缺陷的大鼠中，该大鼠已用 作Dubin-Johnson 综合征的动物模型。
• ABCB7基因的错义与成高铁红细胞贫血 症和失调（XLSA/A）相关。
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• P-gp 催化循环. 药物和 ATP与Pgp 结合
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• P-GP转运柔红霉素(DNR) 跨膜两步过程。环孢素A (CsA), XR9576 (XR) 和长春碱 (VL)在细胞浆侧面阻断, 维拉帕米(VER) 在细胞外侧阻断(优先占领).
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• 2. P-GP 底物 • P-GP有各种类型的底物如秋水仙碱阿霉素、
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• MDR1 P-GP 抑制剂
• 第一代P-GP抑制剂如维拉帕米、环孢素 A
• 第二代或第三代抑制剂 PSC 833, GF120918
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• P-GP生理功能
• 1) 肿瘤细胞 耐药原因之一 诱导性
• 2）正常体内：生理性屏障（肠上皮、脑 血管内皮细胞、胆小管上皮细胞、胎盘 合胞体滋养细胞）
人
• MDR基因
MDR1
MDR3
药物 药物，脂质
MDR基因
Mdr1a/mdr1b mdr2
药物 药物，脂质
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• P-GP 有两个相似和对称的半载体组成, 每个半载体有一个ATP结合点和6个TM 域。两个半载体只有43%氨基酸序列是 一致的。
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• 先与ATP结合，再水解是药物转运必需的。, 不同的底物转运需要的ATP分子是不同的， 每转运一个药物分子出细胞,需要0.3-3个分 子的ATP。
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Ratio value.
0.2
0.1
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Normal rat Kindled rat
**
0 Cortex/Plasma Hippocampus/Plasma
Fig. P-gp functional activity in hippocampus and cerebral cortex of normal rats and PTZ-kindled rats. Samples of 60min after a single dose of 0.2mg/kg Rh123. n=4. (*p<0.05, **p<0.01 vs Normal)
长春碱、脂质、类固醇、化学异物和多肽等. 似乎无共性．
• 1）多数底物是两性分子 • 2)化合物脂溶性和氢键的数目决定底物与P-
GP亲和力的重要参数。 脂溶性大或氢键数 目多，P-GP的亲和性高. • 电子供体基团间距离有一定范围是识别P-GP 结合点必需的，至少其中一个2.5 ± 0.3Å ， 另一个为4.6 ± 0.6Å