Topoizomeraza inhibitori - Topoisomerase inhibitor

Topoizomeraza inhibitörleri ning ta'sirini to'sadigan kimyoviy birikmalardir topoizomerazalar[1] (topoizomeraza I va II), ular fermentlar o'zgarishlarni boshqaradigan DNK tuzilishi[2] tomonidan katalizator ning buzilishi va qo'shilishi fosfodiester normal holatida DNK zanjirlarining umurtqasi hujayra aylanishi.

So'nggi yillarda topoizomerazalar mashhur maqsadlarga aylandi saraton kimyoterapiya muolajalari. Topoizomeraza inhibitörleri blokirovka qiladi deb o'ylashadi bog'lash hujayra tsiklining bosqichi, genomning yaxlitligiga zarar etkazadigan bitta va ikkita torli uzilishlar hosil qiladi. Ushbu tanaffuslarni kiritish keyinchalik apoptoz va hujayralar o'limiga olib keladi.

Topoizomeraza inhibitörleri, shuningdek, vazifasini bajarishi mumkin antibakterial agentlar.[3] Xinolonlar (shu jumladan nalidiksik kislota va siprofloksatsin ) ushbu funktsiyaga ega.[4] Xinolonlar ushbu fermentlarni bog'laydi va ularni oldini oladi dekatatsiya replikatsiya DNK.

Tasnifi

Topoizomeraza inhibitörleri ko'pincha inhibe qilgan fermentiga ko'ra bo'linadi:[5]

Ko'plab o'simliklardan olingan tabiiy fenollar (masalan, EGCG,[7][8][9][10][11] genistein, quercetin, resveratrol ) fermentlarning ikkala turiga ta'sir qiluvchi kuchli topoizomeraza inhibitiv xususiyatlariga ega. Ular funktsiyalarini ifodalashlari mumkin fitoaleksinlar - zararkunandalar va zararkunandalarga qarshi kurashish uchun o'simliklar tomonidan ishlab chiqarilgan aralashmalar.

Antineoplastik davolanish uchun topoizomeraza inhibitörlerinin foydalanish olib kelishi mumkin ikkilamchi neoplazmalar birikmalarning DNKga zarar etkazuvchi xususiyatlari tufayli. Shuningdek, o'simliklardan olinadigan polifenollarda kanserogenlik alomatlari bor, ayniqsa, aralashmalarni etarlicha zararsizlantirmaydigan homila va yangi tug'ilgan chaqaloqlarda.[12][13][14] Yuqori iste'mol qilish o'rtasidagi bog'liqlik choy (o'z ichiga olgan polifenollar ) homiladorlik paytida va bolada xavfli markaziy asab tizimining (CNS) o'smalari xavfi yuqori.[15][16]

I tip topoizomeraza inhibitörleri

Inson DNK topoizomerazasi I (Top1) replikatsiya va transkripsiya jarayonida DNKning supero'tkazilishini yumshatuvchi muhim ferment hisoblanadi. Top1 DNKning bir zanjirli tanaffuslarini hosil qiladi, bu esa kesilgan ipni ikki karra spiral o'qi atrofida aylanishiga imkon beradi. Top1 shuningdek, buzilmagan dupleksli DNKni tiklash uchun ajratilgan ipni qayta bog'laydi.Top1-DNK oraliq moddalari, bo'linish komplekslari deb nomlanuvchi, odatiy sharoitlarda vaqtinchalik va past darajada. Ammo Topt inhibitörleri bilan davolash, masalan, kemptotezinlar, bo'linadigan komplekslarni barqarorlashtiradi, DNKning dinlanishiga to'sqinlik qiladi va DNKning o'limiga olib keladi. Saraton xujayralari ushbu DNK lezyonlarining paydo bo'lishiga tanlab sezgir.[iqtibos kerak ]

Top1 inson saraton kasalligini davolash uchun tasdiqlangan maqsaddir. Kemptotsinlar yaqinda klinik amaliyotga kiritilgan eng samarali saratonga qarshi vositalardan biridir. Shu munosabat bilan, kemptotsin hosilasi topotekan (Hycamtin) AQSh FDA tomonidan tuxumdonlar va o'pka saratonini davolash uchun tasdiqlangan. Boshqa bir camptotecin lotin irinotekan (CPT11) yo'g'on ichak saratonini davolash uchun tasdiqlangan.[iqtibos kerak ]

Kemptotsin hosilalarining ma'lum klinik cheklovlari mavjud. Bunga quyidagilar kiradi: 1) qonda laktonli shaklga o'z-o'zidan inaktivatsiya qilish, 2) uzoq muddatli infuzionni talab qiladigan dori ajratilgandan so'ng tuzoqqa tushadigan bo'linadigan kompleksning tez tiklanishi, 3) saraton hujayralarining membranani tashuvchilarni haddan tashqari oshirib yuborishi va 4) dozani cheklovchi yon ta'siri diareya va neytropeniya.[iqtibos kerak ]

Ushbu cheklovlarni chetlab o'tish uchun Purdue Universitetida doktor Mark Kushman va Milliy saraton institutida doktor Iv Pommier Top1 ning indenoysoxinolin inhibitörlerinin kemptotsin bo'lmagan oilasini ishlab chiqdilar. Kemptotezinlardan farqli o'laroq, indenoizokinolinlar quyidagilardir: 1) qonda kimyoviy jihatdan barqaror, 2) alohida joylarda Top1 ajraladigan komplekslarning inhibitörleri, 3) membrana tashuvchilarning substratlari emas va 4) hayvon modellarida o'smalarga qarshi vositalar sifatida samaraliroq. AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasiga yuborilgan klinikgacha va IND to'plami, qo'rg'oshin molekulasini qo'llab-quvvatlovchi to'liq GMP ishlab chiqarish bilan birga Purdue Research Foundation Milliy Saraton Markazi va Linus Onkology, Inc bilan litsenziya shartnomasida qamrab olingan nashr etilmagan va nashr etilmagan ma'lumotlarning tarkibiy qismidir. .[iqtibos kerak ]

Linus Onkology ushbu va shu bilan bog'liq indenoizokinolin hosilalarini ishlab chiqarishni qamrab oladigan intellektual mulkni litsenziyalagan. Qattiq o'smalar va limfomalar relapsi bo'lgan kattalardagi I bosqichni o'rganish davom etmoqda (2012).[iqtibos kerak ]

Indenoisoquinolines (yashil) Top1 (jigarrang) va DNK (ko'k) (Pommier va boshq.) Uchlik komplekslarini hosil qiladi va interfeysli inhibitorlar vazifasini bajaradi.[iqtibos kerak ]

Ushbu yangi kemptotsin bo'lmagan Top1 inhibitörlerinin FDA tomonidan tasdiqlangan camptotecin analoglariga nisbatan bir nechta afzalliklari bor:[iqtibos kerak ]

  • Ular sintetik va kimyoviy jihatdan barqaror birikmalardir
  • Indenizoksinolinlar tomonidan tuzoqqa tushgan Top1 yorilish joylari har xil genomik joylashuvga ega bo'lib, saraton hujayralari genomlarining differentsial yo'nalishini nazarda tutadi.
  • Indenoizokinolinlar tomonidan tuzoqqa tushgan Top1 dekolte komplekslari ancha barqaror bo'lib, uzoq muddatli dori ta'siridan dalolat beradi.
  • Indenizoxinolinlar kamdan-kam hollarda yoki ko'p dori-darmonlarga chidamli oqimli nasoslar uchun substrat sifatida ishlatilmaydi (ABCG2 va MDR-1)

Ushbu juda qulay xususiyatlarga asoslanib indendekan (LMP400; NSC 743400) va indimitekan (LMP776; NSC 725776) ikkita indenoizokinolin hosilalari (> 400 molekulalar seriyasidan), hozirda Milliyda o'tkazilayotgan I bosqich klinik tekshiruvlarida baholanmoqda. Qayta tiklangan qattiq o'smalar va limfomalar bilan kasallangan bemorlar uchun saraton instituti.[17]

II tip topoizomeraza inhibitörleri

Ushbu inhibitorlar ikkita asosiy sinfga bo'lingan: topoizomeraza zahartopoizomeraza-DNK kompleksi va topoizomerazni nishonga oladi inhibitörler, katalitik aylanishni buzadigan.[iqtibos kerak ]

Topo II zaharlari

Topoizomeraza zaharlariga quyidagilar kiradi:

  • ökaryotik II tip topoizomeraza inhibitörleri (topo II): amsakrin, etopozid, etopozid fosfat, tenipozid va doksorubitsin. Ushbu dorilar saratonga qarshi terapiya.
  • bakterial II tip topoizomeraza inhibitörleri (gyrase va topo IV): ftorxinolonlar. Bular antibakterial vositalar bo'lib, ularga siprofloksatsin kabi ftorxinolonlar kiradi.

Ushbu zaharlarning ba'zilari oldinga parchalanish reaktsiyasini (ftorxinolonlar) rag'batlantiradi, boshqa zaharlar esa DNK (etoposid va tenipozid) ning qayta ligatsiyasini oldini oladi.

IIA tipidagi topoizomerazalar zaharlari imtiyozli ravishda prokaryotik va eukaryotik fermentlarni maqsadga muvofiqlashtirishi mumkin, bu esa ularni jozibador dori-darmonlarga jalb qiladi. Siprofloksatsin prokaryotlarni eukaryotik topo IIlarga nisbatan ming baravar ko'p nishonga oladi. Shunga qaramay, Siprofloksatsin - bu dozaga bog'liq bo'lgan kuchli II turdagi zahar, shuning uchun u to'qima hujayralarini ommaviy qirg'iniga olib keladi.[18] Ushbu xavfsizlik darajasi yomonligi FDA tomonidan ftorxinolonlarni faqat so'nggi davolash usuli sifatida foydalanishni maslahat berishining sabablaridan biridir.

Topo II inhibitörleri

Ushbu ingibitorlar topo II ning N-terminal ATPase domeniga yo'naltirilgan va topo II ning aylanishidan saqlaydi.

Topoizomeraza inhibitörlerine quyidagilar kiradi:

  • ICRF-193.[19] ATPase domeniga bog'langan ushbu birikmaning tuzilishi Classen tomonidan hal qilingan (Milliy Fanlar Akademiyasi Proceedings, 2004), bu preparat raqobatbardosh bo'lmagan holda bog'lanib, ATPase domenining dimerizatsiyasini blokirovka qiladi.[20]
  • genistein.

Sintetik o'lim kamchilik bilan WRN ifoda

Sintetik o'lim ikki yoki undan ortiq gen ekspressionidagi nuqsonlarning kombinatsiyasi hujayraning o'limiga olib kelganda paydo bo'ladi, ammo bu genlardan faqat bittasining ekspression etishmasligi bo'lmaydi. Kamchiliklar mutatsiyalar, epigenetik o'zgarishlar yoki genlarning inhibitorlari orqali paydo bo'lishi mumkin. Sintetik o'lim topoizomeraza inhibitori bilan irinotekan DNKni tuzatish genining etishmovchiligi bo'lgan saraton kasallariga berilganda paydo bo'ladi WRN.[iqtibos kerak ]

11 ta to'qimada insonning 630 ta asosiy o'smalari tahlili shuni ko'rsatadiki gipermetilatsiya ning WRN CpG orolining promouteri (WRN oqsilining ekspressioni yo'qolishi bilan) shish paydo bo'lishida keng tarqalgan hodisa.[21] WRN qariyb 38 foizida repressiyaga uchragan kolorektal saraton va kichik hujayrali bo'lmagan o'pka karsinomalari va taxminan 20% yoki undan ko'proq oshqozon saratoni, prostata saratoni, ko'krak bezi saratoni, Xodkin bo'lmagan limfomalar va xondrosarkomalar, shuningdek, boshqa saraton kasalliklarida sezilarli darajada. The WRN protein helikaza muhim ahamiyatga ega gomologik rekombinatsion DNKni tiklash va shuningdek, uning rollari bor homolog bo'lmagan qo'shilish DNKni tiklash va asosiy eksizyon DNKni tiklash.[22]

Topoizomeraza inhibitori bilan davolangan yo'g'on ichak saratoni bilan kasallangan bemorlarni uzoq muddatli klinik kuzatuv bilan 2006 yilda o'tkazilgan retrospektiv tadqiqot. irinotekan. Ushbu tadqiqotda 45 bemor gipermetilatsiyalangan WRN gen targ'ibotchilari va 43 bemorda metilatsiz WRN targ'ibotchilar.[21] Irinotekan gipermetillangan bemorlar uchun yanada kuchli foydalidir WRN metotlanmaganlarga qaraganda promouterlar (39,4 oylik omon qolish) WRN promouterlar (20,7 oylik omon qolish). Shunday qilib, topoizomeraza inhibitori, ayniqsa etishmasligi bilan sintetik ravishda o'limga olib keladigan bo'lib chiqdi WRN ifoda. Keyingi baholashlar, shuningdek, nuqsonli ifodaning sintetik o'limini ko'rsatdi WRN va topoizomeraza inhibitörleri.[23][24][25][26][27]

Adabiyotlar

  1. ^ "Topoizomeraza inhibitori ta'rifi - NCI saraton atamalari lug'ati".
  2. ^ "Dorlands Medical Dictionary: topoizomeraza inhibitori".[o'lik havola ]
  3. ^ Mitscher, Lester A. (2005). "Bakterial topoizomeraza inhibitörleri: kinolon va piridon antibakterial moddalar". Kimyoviy sharhlar. 105 (2): 559–92. doi:10.1021 / cr030101q. PMID  15700957.
  4. ^ Fisher, L. Mark; Pan, Xiao-Su (2008), "DNK Gyraza va Topoizomeraza IV faollashuvining inhibitorlarini tahlil qilish usullari", Yangi antibiotik maqsadlari, Molekulyar tibbiyot usullari, 142, 11-23 betlar, doi:10.1007/978-1-59745-246-5_2, ISBN  978-1-58829-915-4, PMID  18437302
  5. ^ Vladimir, D'yakonov; Lilya, Jemileva; Useyn, Jemilev (2017). "Tabiiy va semizintetik topoizomeraza I / II ingibitorlari kimyosidagi yutuqlar". Tabiiy mahsulotlar kimyosi bo'yicha tadqiqotlar. 54: 21–86. doi:10.1016 / B978-0-444-63929-5.00002-4. ISBN  9780444639295.
  6. ^ Benxokroun, Y; Kupri, J; Larsen, AK (1995). "Aurintrikarboksilik kislota, apoptozning taxminiy inhibitori, in vitro va xitoylik hamster fibrosarkom hujayralarida DNK topoizomeraza II ning kuchli inhibitori". Biokimyoviy farmakologiya. 49 (3): 305–13. doi:10.1016 / 0006-2952 (94) 00465-X. PMID  7857317.
  7. ^ Neukam, Karin; Ruhoniy, Nuriya; Kortes, Felipe (2008). "Choy flavanollari hujayra o'sishi va DNK topoizomeraza II faolligini inhibe qiladi va madaniy xitoylik hamster hujayralarida endorediklyatsiyani keltirib chiqaradi". Mutatsion tadqiqotlar / Genetik toksikologiya va atrof-muhit mutagenezi. 654 (1): 8–12. doi:10.1016 / j.mrgentox.2008.03.013. PMID  18541453.
  8. ^ Berger, S; Gupta, S; Belfi, Kaliforniya; Goski, DM; Muxtor, H (2001). "Yashil choy tarkibiy qismi (-) - Epigallokatechin-3-gallat odamning yo'g'on ichak karsinomasi hujayralarida topoizomeraza I faolligini inhibe qiladi". Biokimyoviy va biofizik tadqiqotlar bo'yicha aloqa. 288 (1): 101–5. doi:10.1006 / bbrc.2001.5736. PMID  11594758.
  9. ^ Suzuki, K; Yaxara, S; Xashimoto, F; Uyeda, M (2001). "(-) - epigallokatechin-3-O-gallatning I va II topoizomerazalarga qarshi inhibitiv faoliyati". Biologik va farmatsevtika byulleteni. 24 (9): 1088–90. doi:10.1248 / bpb.24.1088. PMID  11558576.
  10. ^ Bandele, Omari J.; Osheroff, Neil (2008). "(-) - Epigallocatechin Gallate, Yashil choyning asosiy tarkibiy qismidir, zaharlovchi odam II tip topoizomerazalar". Toksikologiyada kimyoviy tadqiqotlar. 21 (4): 936–43. doi:10.1021 / tx700434v. PMC  2893035. PMID  18293940.
  11. ^ Bandele, Omari J.; Osheroff, Neil (2007). "Bioflavonoidlar inson topoizomerazasi IIa va IIβ zahari sifatida". Biokimyo. 46 (20): 6097–108. doi:10.1021 / bi7000664. PMC  2893030. PMID  17458941.
  12. ^ Paolini, M; Sapone, A; Valgimigli, L (2003). "Homiladorlik paytida bioflavonoid qo'shimchalardan saqlanish: bolalar leykemiyasiga yo'l?". Mutatsion tadqiqotlar. 527 (1–2): 99–101. doi:10.1016 / S0027-5107 (03) 00057-5. PMID  12787918.
  13. ^ Strik, R .; Strissel, PL; Borjers, S; Smit, SL; Rouli, JD (2000). "Parhezli bioflavonoidlar MLL genida bo'linishni keltirib chiqaradi va chaqaloq leykemiyasini keltirib chiqarishi mumkin". Milliy fanlar akademiyasi materiallari. 97 (9): 4790–5. doi:10.1073 / pnas.070061297. PMC  18311. PMID  10758153.
  14. ^ Ross, JA (2000). "Diyetik flavonoidlar va MLL geni: chaqaloq leykemiyasiga yo'l?". Amerika Qo'shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 97 (9): 4411–3. Bibcode:2000PNAS ... 97.4411R. doi:10.1073 / pnas.97.9.4411. PMC  34309. PMID  10781030.
  15. ^ Vang, R; Chjou, V; Jiang, X (2008). "Suvli tizimda epigallokatechin gallat (EGCG) parchalanishi va epimerizatsiyasining reaksiya kinetikasi". Qishloq xo'jaligi va oziq-ovqat kimyosi jurnali. 56 (8): 2694–701. doi:10.1021 / jf0730338. PMID  18361498.
  16. ^ Plichart, Matye; Menega, Florensiya; Lakur, Brigit; Xartmann, Olivye; Frappaz, Dide; Doz, Fransua; Bertozzi, Anne-Izabelle; Defashcheles, Anne-Sophie; Per-Kan, Alen (2008). "Homiladorlik paytida ota-onadan chekish, onalik spirtli ichimliklari, kofe va choy iste'mol qilish va bolalik davrida markaziy asab tizimining xavfli o'smalari: ESCALE tadqiqot (SFCE)". Saraton kasalligini oldini olish bo'yicha Evropa jurnali. 17 (4): 376–83. doi:10.1097 / CEJ.0b013e3282f75e6f. PMC  2746823. PMID  18562965.
  17. ^ http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT01051635[to'liq iqtibos kerak ]
  18. ^ Mukherji, A; Sen, S; Agarval, K (1993). "Siprofloksatsin: Vivo jonli ravishda sutemizuvchilar DNK topoizomeraza zahar". Mutatsion tadqiqot xatlari. 301 (2): 87–92. doi:10.1016 / 0165-7992 (93) 90029-U. PMID  7678175.
  19. ^ Robinzon, Xelen; Bratli-Tresen, Sigrid; Jigarrang, Robert; Gillespi, Devid A.F. (2007). "Chk1 katalitik topoizomeraza II inhibitori ICRF-193 tomonidan ishlab chiqarilgan G2 / M tekshiruv punktiga javob uchun talab qilinadi". Hujayra aylanishi. 6 (10): 1265–7. doi:10.4161 / cc.6.10.4225. PMID  17495539.
  20. ^ Baird, C. L .; Gordon, MS; Andrenyak, DM; Marecek, JF; Lindsli, JE (2001). "Xamirturushli DNK Topoizomeraza II ning ATPase reaktsiya tsikli. ATP rezintezi va Pi chiqarilishining sekin sur'atlari". Biologik kimyo jurnali. 276 (30): 27893–8. doi:10.1074 / jbc.M102544200. PMID  11353771.
  21. ^ a b Agrelo R, Cheng WH, Setien F, Ropero S, Espada J, Fraga MF, Herranz M, Paz MF, Sanches-Cespedes M, Artiga MJ, Gerrero D, Castells A, von Kobbe C, Bor VA, Esteller M (2006) . "Odam saratonida erta qarish Verner sindromi genining epigenetik inaktivatsiyasi". Proc. Natl. Akad. Ilmiy ish. AQSH. 103 (23): 8822–7. Bibcode:2006 yil PNAS..103.8822A. doi:10.1073 / pnas.0600645103. PMC  1466544. PMID  16723399.
  22. ^ Monnat RJ (2010). "Insonning RECQ helikaslari: DNK almashinuvidagi rol, mutagenez va saraton biologiyasi". Semin. Saraton biol. 20 (5): 329–39. doi:10.1016 / j.semcancer.2010.10.002. PMC  3040982. PMID  20934517.
  23. ^ Vang L, Xie L, Vang J, Shen J, Lyu B (2013). "SULF2 va WRN promotorlari metilatsiyasi va me'da saratonida irinotekan kimyoviy sezgirligi o'rtasidagi o'zaro bog'liqlik". BMC Gastroenterol. 13: 173. doi:10.1186 / 1471-230X-13-173. PMC  3877991. PMID  24359226.
  24. ^ Bird JL, Jennert-Burston KC, Bachler MA, Meyson PA, Lowe JE, Heo SJ, Campisi J, Faragher RG, Cox LS (2012). "WRN helikaz / ekzonukleazani cheklangan urishi bilan kemptotsinga Verner sindromi sezgirligini qayta tiklash". Biogerontologiya. 13 (1): 49–62. doi:10.1007 / s10522-011-9341-8. PMID  21786128. S2CID  18189226.
  25. ^ Masuda K, Banno K, Yanokura M, Tsuji K, Kobayashi Y, Kisu I, Ueki A, Yamagami V, Nomura H, Tominaga E, Susumu N, Aoki D (2012). "Bachadon bo'yni saraton hujayralarida saratonga qarshi dori sezgirligi bilan WRN genini epigenetik inaktivatsiyalash assotsiatsiyasi". Onkol. Rep. 28 (4): 1146–52. doi:10.3892 / yoki 2012.1912 yil. PMC  3583574. PMID  22797812.
  26. ^ Futami K, Takagi M, Shimamoto A, Sugimoto M, Furuichi Y (2007). "WRN helikazasini siRNA ta`sirida sustlashi bilan saraton hujayralarida kempotexinning kimyoviy terapevtik faolligini oshirish". Biol. Farm. Buqa. 30 (10): 1958–61. doi:10.1248 / bpb.30.1958. PMID  17917271.
  27. ^ Futami K, Ishikava Y, Goto M, Furuichi Y, Sugimoto M (2008). "Kanserogenezda va saraton hujayralari tomonidan genotoksinlarga chidamliligida Verner sindromi geni mahsuloti helicazning roli". Saraton ilmiy. 99 (5): 843–8. doi:10.1111 / j.1349-7006.2008.00778.x. PMID  18312465. S2CID  21078795.

Bibliografiya