ヒト尿酸トランスポーターの高い親和性阻害のメカニズムurat1

痛風は、血清尿酸レベルの上昇によって引き起こされます。これは、尿酸輸送体URAT1の阻害剤を使用して処理できます。ヒト輸送体とラット輸送体間の親和性の違いを利用して、URAT1の阻害剤結合部位をマッピングしました。ヒト-RAT輸送体キメラは、ヒトURAT1セリン-35、フェニルアラニン-365およびイソロイシン-481が、阻害剤に対する親和性の最大100倍の増加を提供するために必要であり、十分であることを明らかにしました。さらに、セリン-35およびフェニルアラニン-365は、基質尿酸塩との高親和性相互作用に重要です。新規URAT1結合アッセイは、これらのアミノ酸との直接的な相互作用をサポートします。したがって、現在の臨床的に重要なURAT1阻害剤は、おそらくURAT1の同じ部位に結合する可能性があります。構造モデルは、これらの3つのURAT1残基がチャネル内で潜在的に突出する可能性があることを示唆しています。我々の結果は、いくつかの膜貫通セグメントからのアミノ酸が機能的に協力して、占有されると基質相互作用を防ぐ高親和性URAT1阻害剤結合部位を形成することを示しています。

Gout is caused by elevated serum urate levels, which can be treated using inhibitors of the uric acid transporter, URAT1. We exploited affinity differences between the human and rat transporters to map inhibitor binding sites in URAT1. Human-rat transporter chimeras revealed that human URAT1 serine-35, phenylalanine-365 and isoleucine-481 are necessary and sufficient to provide up to a 100-fold increase in affinity for inhibitors. Moreover, serine-35 and phenylalanine-365 are important for high-affinity interaction with the substrate urate. A novel URAT1 binding assay provides support for direct interaction with these amino acids; thus, current clinically important URAT1 inhibitors likely bind the same site in URAT1. A structural model suggests that these three URAT1 residues are in close proximity potentially projecting within the channel. Our results indicate that amino acids from several transmembrane segments functionally cooperate to form a high-affinity URAT1 inhibitor binding site that, when occupied, prevents substrate interactions.