赖氨酸脱乙酰酶6对有机阴离子转运多肽1B1转运功能的调控

《Molecular Pharmacology》：Regulation of organic anion transporting polypeptide 1B1 Transport Function by Lysine Deacetylase 6

　　

Vikram Aditya|Vishakha Tambe|Pascaline Niyonshuti|Ruhul Kayesh|Erik J. Soderblom|Xiaohong Mary Zhang|Chao Xu|Wei Yue

俄克拉荷马大学健康校区药学科学系（VA, VT, PN, RK 和 WY），俄克拉荷马城，OK 73117

摘要

肝转运蛋白有机阴离子转运多肽（OATP）1B1 是药物相互作用（DDIs）的关键决定因素。我们最近报道了 OATP1B1 的赖氨酸乙酰化现象，然而参与其去乙酰化的赖氨酸去乙酰化酶（KDAC，也称为组蛋白去乙酰化酶 HDAC）尚未得到研究。本研究确定了主要胞质 KDAC 酶 KDAC6/HDAC6 对 OATP1B1 乙酰化和转运功能的作用。通过 CRISPR/Cas9 介导的敲除技术在 HEK293T 细胞中敲除 KDAC6，或使用选择性 KDAC6 抑制剂 tubacin（5 μM，24 小时）处理表达转运蛋白的 HEK293 细胞后，OATP1B1 介导的 [³H]雌二醇-17-β-D-葡萄糖醛酸苷转运显著降低，分别降至对照组的 0.62 ± 0.095 倍和 0.37 ± 0.052 倍。TBC 处理未影响 OATP1B1 的 mRNA、蛋白质水平及其与质膜标记物 Na/K-ATPase 的共定位，表明其调节作用发生在翻译后水平。TBC 处理还减少了原代人肝细胞中 [³H]罗苏伐他汀的积累。对 TBC 处理和对照组之间的翻译后修饰（PTMs）进行定量比较后发现，K675 处的赖氨酸乙酰化增加（至对照组的 5.16 ± 2.7 倍），而 Ser659-Ser663 处的双磷酸化减少（至对照组的 0.34 ± 0.13 倍）。一种模拟这些同时发生的 PTM 变化的 S659A-S663A-K675Q-OATP1B1 变体与野生型对照组相比，其 OATP1B1 介导的转运能力降低，这支持了 KDAC6 功能丧失时 PTM 变化在下调 OATP1B1 转运功能中的作用。此外，首次发现 K49 这个对维持 OATP1B1 转运功能重要的残基发生了乙酰化。本研究确定 KDAC6 是调节 OATP1B1 赖氨酸乙酰化并维持其转运功能的关键酶，从而揭示了 OATP1B1 介导的 DDIs 中一个新的 KDAC6 相关机制。

部分摘录

引言

有机阴离子转运多肽 1B1（OATP1B1）属于溶质载体（SLC）超家族中的 OATP1B 亚家族¹。在生理条件下，OATP1B1 仅表达于肝脏人肝细胞的窦状膜上，在内源性物质（如 coproporphyrin-I (CP)-1²）和多种治疗类药物（包括降脂他汀类药物如罗苏伐他汀³、⁴）的肝脏摄取中起关键作用

材料与方法

材料。 [³H]雌二醇 17-(β-D-葡萄糖醛酸苷)（E₂17βG；比活性 38.7 Ci/mmol）和未标记的 E₂17βG 分别从 Revvity（马萨诸塞州沃尔瑟姆）和 Sigma-Aldrich（密苏里州圣路易斯）购买。 [³H]罗苏伐他汀（比活性 20 Ci/mmol）和未标记的罗苏伐他汀钙盐分别从 American Radiolabeled Chemicals（密苏里州圣路易斯）和 Toronto Research Chemicals（加拿大安大略省 LGC Standards 的子公司）购买。其他试剂亦从相应来源购买

结果

KDAC6-KO-HEK293T 细胞中 OATP1B1 的转运功能降低。首先，我们比较了 KDAC6-KO-HEK293T 细胞与野生型（WT）HEK293T 细胞中 OATP1B1 介导的 [³H]E₂17βG（1 μM，2 分钟）转运情况，两者均短暂转染了表达 Myc-FLAG-WT-OATP1B1 的构建体。KDAC6 免疫印迹证实 WT-HEK293T 细胞中表达 KDAC6 蛋白，而 KDAC6-KO-HEK293T 细胞中未表达（图 1 A）。Ac-α-微管蛋白是

讨论

了解调节 OATP1B1 转运蛋白功能的机制对于预测 OATP1B1 底物的药物代谢变化具有重要的临床意义。我们最近首次报道 OATP1B1 在多个赖氨酸残基处发生乙酰化¹¹。在本研究中，我们确定 KDAC6 是调节 OATP1B1 赖氨酸乙酰化和 OATP1B1 转运功能的关键酶。

作为主要位于胞质中的酶，KDAC6 负责去乙酰化并调节

结论

总之，本研究确定了 KDAC6 在 OATP1B1 的翻译后调节和维持转运功能中的重要作用，揭示了这一临床重要转运蛋白之前未被认识的调节机制。这些结果对于理解降低 KDAC6 活性的因素如何影响 OATP1B1 介导的肝脏药物摄取及 OATP1B1 介导的 DDIs 具有重要意义。

作者贡献声明

本手稿的撰写得益于所有作者的共同努力。所有作者均已批准最终版本。

Vikram Aditya：研究、数据可视化、初稿撰写、审稿和编辑。

Vishakha Tambe：研究、初稿撰写、审稿和编辑。

Pascaline Niyonshuti：研究、初稿撰写、审稿和编辑。

Ruhul Kayesh：研究、初稿撰写。

Erik J. Soderblom：研究

脚注

部分研究结果以海报和口头报告的形式在 2025 年 7 月 6-11 日于新罕布什尔州霍尔德内斯举行的药物代谢戈登研究会议上展示，报告题目为“赖氨酸去乙酰化酶 6 对 OATP1B1 转运功能的调节”。

(64); (64).

Vikram Aditya：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、研究。

Vishakha Tambe：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、研究。

Pascaline Niyonshuti：撰写 – 审稿与编辑、初稿撰写、研究。

Ruhul Kayesh：撰写 – 初稿撰写、研究。

Erik J. Soderblom：撰写 – 审稿与编辑、研究。

Xiaohong Mary Zhang：撰写 – 审稿与编辑、资源准备、方法学设计。

Chao Xu：撰写 – 审稿与

致谢

我们感谢 Dietrich Keppler 博士提供 HEK293-Mock 稳定细胞系。感谢杜克大学医学院蛋白质组学和代谢组学核心设施的 Greg Waitt 和 Tricia Ho 在蛋白质组学研究中的技术支持。感谢韦恩州立大学的 Jiawei Zhao 博士在共享 HEK293T-KDAC6-KO 细胞系方面的技术协助。感谢俄克拉荷马大学健康校区的 John Powell 博士在稳定细胞系转运实验中的技术支持。

资金来源

本