抗がん性抗生物質によるDNA分子の微細構造の認識と修飾及び活性変動

抗癌抗生素对DNA分子精细结构和活性变化的识别和修饰

基本信息

批准号：
02250219
负责人：
駒野徹
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

DNAは部分的に高次構造をとっており、この高次構造部位をある種の抗がん性抗生物質は認識してDNA鎖切断を引き起す。このDNA鎖切断は微量の遷移金属イオン存在下で起ることから活性酸素によることが示唆されていた。そこで本研究では活性酸素生成系の基礎として過酸化水素と各種遷移金属により生成する酸素ラジカルがDNAに対してどのような修飾ないしは切断を与えるかを明らかにした。過酸化水素のDNA損傷作用に及ぼす金属イオンの効果を、超ら線DNAを用いたアガロ-スゲル電気泳動法と未端標識DNA断片を用いたシ-ケンスゲル電気泳動法の2つの方法で検討した。過酸化水素は、鉄あるいは銅イオン存在下で、(1)DNA鎖切断、及び(2)熱ピペリジン処理に不安定(アルカリ不安定)な塩基修飾の、少なくとも2種類のDNA損傷を誘導した。損傷部位を詳細に解析し、損傷を引き起こす酸素ラシカルの種類を、ラジカル捕捉剤で調べたところ、H_2O_2/Fe(II)DNA損傷反応には生成するヒドロキシラジカル(OH^0)が関与していることが明らかとなった。一方H_2O_2/Cu(II)DNA損傷反応には、ヨウ化カリウムによって阻害される反応(タイプI)と、阻害されない反応(タイプII)が存在した。タイプIのDNA損傷反応のDNA塩基特異性は、銅イオン存在下における脂質過酸化物、あるいはアスコルビン酸による塩基損傷の特異性と類似しており、遊離のヒドキシラジカル以外の活性酸素がDNA鎖切断に関与していることが示唆された。一連のDNA鎖切断反応,あるいは修飾反応は0X174RFIDNAを制限酵素で処理し、得られた178塩基対,及び275塩基対の長さのDNA断切の3'ー未端を ^<32>pで標識したもので、この基質はすべて塩基配列が明らかとなっている。

DNA在更高级别的部分，某些抗癌抗生素识别出这种构型的位点，从而导致DNA链断裂。这种DNA链断裂发生在痕量的过渡金属离子存在下，这表明它是由活性氧引起的。因此，这项研究揭示了过氧化氢和各种过渡金属产生的氧自由基如何赋予DNA的修饰或切割，作为活性氧产生系统的基础。使用两种方法：使用未介绍的标记的DNA片段，使用超线DNA和Aquas凝胶电泳研究了金属离子对过氧化氢的DNA损伤效应的影响。在存在铁或铜离子的情况下，过氧化氢至少诱导两种类型的DNA损伤：（1）DNA链断裂和（2）不稳定（碱性）对热玻璃啶的碱基修饰。在对损伤部位进行详细分析后，使用自由基清除剂研究了造成损害的氧自由基的类型，据揭示了H_2O_2/Fe（II）DNA损伤反应涉及产生的羟基自由基（OH^0）。另一方面，H_2O_2/CU（II）DNA损伤反应的反应受到碘化钾（I型）和未抑制反应（II型）抑制的反应。在存在铜离子的情况下，I型DNA损伤反应的DNA碱基特异性与脂质过氧化物或抗坏血酸的碱基损伤相似，这表明除游离羟基自由基以外的活性氧与DNA链断裂有关。一系列DNA链破裂或修饰反应涉及用限制酶处理0x174rfidna，并标记178个基本对的DNA临界值的3'-悬念，并用 ^<32> p的长度和275个碱基对，并且所有这些substrates的基本序列的长度都很明显。