2つの異なるグリコーゲンホスホリラーゼ阻害剤の効力に対するグルコースの効果

2つの異なるグリコーゲンホスホリラーゼ阻害剤、5-クロロ-1H-インドール-2-カルボン酸[1-（4-フルオロベンジル）-2-（4-ヒドロキシピペリジン-1-イル）-2-オキソチル]アミド（CP-320,626）および1,4-ジドキシ-1,4-D-アラビニトール（DAB）は、その効力に対するグルコースの影響に関してin vitroで特徴付けられました。CP-320,626は以前に新たに特徴付けられたインドール部位に結合することが示されていますが、DABはグルコース類似体として作用するように見えますが、グルコースの特性とはわずかに異なる特性を備えています。ブタ肝臓グリコーゲンホスホリラーゼA（GPA）活性アッセイで分析された場合、2つの阻害剤は非常に異なる特性を示しました。GPA活性が生理学的方向（グリコーゲン分解）で測定された場合、DABは2.39+のCP-320-626のIC（50）値と比較して740 +/-9 nmのIC（50）値を持つ最も強力な阻害剤であり、/-0.37 microM。Glucose Analogue N-Acetyl-beta-D-グルコピラノシルアミン（1-GlcNAC）がDABの効果に拮抗するのに対し、Glucose Analogue N-アセチル-D-グルコピラノシルアミン（1-グロシルアミン）に対するグルコースの効果はありませんでした。同様に、CP-320,626とグルコースの相乗効果はありませんでしたが、CP-320,626および1-GlCNACは相乗効果においてGPAを阻害しました。さらに、CP-320,626およびグルコースがGPA活性がグリコゲン溶解に向かって測定された場合、CP-320,626およびグルコースが相乗効果においてウサギ筋GPAを阻害したため、グルコースとCP-320,626の相乗効果はGPAアイソフォーム特異的でした。GPA活性をグリコーゲン合成に向けて測定した場合、CP-320,626はグルコースと相乗効果を示しましたが、DABの効果はこのアッセイ方向のグルコースによってわずかに拮抗されました。カフェインはコントロールGP阻害剤として調査に含まれ、グルコースと1-GlCNACの両方が、アッセイ方向とは無関係にカフェインの効果を増強しました。一次培養ラット肝細胞では、1-GLCNACおよびCP-320,626が相乗的に基底およびグルカゴン誘発性のグリコゲン分解を阻害しましたが、基底またはグルカゴン誘発性のグリコゲン分解を阻害するDABの能力は1-GlcNACによって異なりませんでした。グルコースは、培養ラット肝細胞におけるCP-320,626またはグリコーゲン分解のDAB阻害には影響しませんでした。結論として、本研究は、2つのGP阻害剤が速度論的に非常に明確であり、阻害剤のどちらもin vitroでの生理学的に関連するグルコース依存性を示すものではないことを示しています。

Two distinct glycogen phosphorylase inhibitors, 5-chloro-1H-indole-2-carboxylic acid [1-(4-fluorobenzyl)-2-(4-hydroxy-piperidin-1-yl)-2-oxoethyl]amide (CP-320,626) and 1,4-dideoxy-1,4-D-arabinitol (DAB), were characterized in vitro with respect to the influence of glucose on their potencies. CP-320,626 has previously been shown to bind to a newly characterized indole site, whereas DAB seems to act as a glucose analogue, but with slightly different properties from those of glucose. When analysed in pig liver glycogen phosphorylase a (GPa) activity assays, the two inhibitors showed very different properties. When GPa activity was measured in the physiological direction (glycogenolysis), DAB was the most potent inhibitor with an IC(50) value of 740+/-9 nM compared with the IC(50) value for CP-320-626 of 2.39+/-0.37 microM. There was no effect of glucose on the inhibitory properties of DAB, whereas a glucose analogue N-acetyl-beta-D-glucopyranosylamine (1-GlcNAc) antagonized the effect of DAB. Likewise, there was no synergistic effect of CP-320,626 and glucose, whereas CP-320,626 and 1-GlcNAc inhibited GPa in synergy. Moreover, the synergistic effect of glucose and CP-320,626 was GPa-isoform-specific, since CP-320,626 and glucose inhibited rabbit muscle GPa in synergy when the GPa activity was measured towards glycogenolysis. When GPa activity was measured towards glycogen synthesis, CP-320,626 showed a synergistic effect with glucose, whereas the effect of DAB was slightly antagonized by glucose in this assay direction. Caffeine was included in the investigation as a control GP inhibitor, and both glucose and 1-GlcNAc potentiated the effect of caffeine independent of the assay direction. In primary cultured rat hepatocytes 1-GlcNAc and CP-320,626 inhibited basal and glucagon-induced glycogenolysis in synergy, whereas the ability of DAB to inhibit basal or glucagon-induced glycogenolysis was unaltered by 1-GlcNAc. Glucose had no effect on either CP-320,626 or DAB inhibition of glycogenolysis in cultured rat hepatocytes. In conclusion, the present study shows that the two GP inhibitors are kinetically very distinct and neither of the inhibitors demonstrates a physiologically relevant glucose dependence in vitro.