4NQO処理細胞DNAにおける8ーヒドロキシグアニン残基の生成機構

4NQO处理细胞DNA中8-羟基鸟嘌呤残基的生成机制

• 批准号: 62015075
• 负责人: 幸田 光復
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Nagoya City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Cancer Research
• 财政年份: 1987
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1987 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62015075/
• 关键词: 4NQO; 4HAQO; serylーAMP; 8ーヒドロキシグアニン

先に我々は, 4NQOを細胞に作用させると, DNA中にキノリン付加体の他に8ーヒドロキシグアニン残基(8ーOHーG)が生成する事を見い出した. また8ーOHーGの生成は4HAQOをserylーAMP共存下in vitroで仔牛胸腺DNAと反応させても起こる事を明らかにした. 今回はin vitroの系を用い, このような反応が, すべての発癌性アソールヒドロキシアミンにおいても起こり得るか否かを調べるため, 代表的な発癌性アソールヒドロキシアミンであるNーOHーAAF,NーOHーGluーP_1,P_2を用い実験を行ったが, 8ーOHーGの生成は全く認められなかった. そこで構造をわずかに異にする一連の4HAQO誘導体を用い, 8ーOHーGの生成に対する構造活性相関を検討したところ, 8ーOHーGを生成させる必要条件は, 化合物の構造にNーオキシド基を有し, かつDNAと結合する能力を持つ事である事が明らかとなった. 8ーOHーG生成の機構については活性酸素のスキヤベンジャーであるSOD,カタラーゼ,マンニトールが全く阻害を示さない事から以下の機構を考えている. (1).究極活性体であるOーアシル4HAQOは酸化に対して極めて活性で, 空気中で容易にラジカルを生成し, それが引き金となり, DNA中のグアニン残基にもラジカルを作る. 反応系に存在する4HAQOのラジカルとグアニン残基のラジカルが, GのCー8位と4HAQOのNーオキサイドでラジカル結合をした後, キノリンがはずれて8ーOHーGを生成する. (2).Oーアシル4HAQOより生成するニトレニウムイオンが, DNA中のGの7位に不安定な付加体を作り, その後, H_2OがCー8位に付加した後, キノリンが脱離して8ーOHーGとなる. 現在どちらの機構が正しいかを検討中である. また4NQO発癌における8ーOHーGの生物的役割についても今後, 検討していくつもりである.

此前，我们发现，当4NQO作用于细胞时，DNA中除了喹啉加合物外，还会生成8-羟基鸟嘌呤残基（8-OH-G），结果表明，4HAQO与小牛胸腺DNA反应时也会形成4HAQO。在有sery-AMP存在的体外。为了研究是否所有致癌asol羟胺都会发生这种情况，我们使用N-OH-AAF、N-OH-Glu-P_1和P_2进行了实验，这些是代表性的致癌asol羟胺，但没有形成8-OH。因此，我们使用了一系列结构略有不同的4HAQO衍生物来研究8-OH-G形成的构效关系。现已明确，产生8-OH-G的必要条件是该化合物结构中具有N-氧化物基团并且具有与DNA结合的能力。 关于8-OH-G产生的机制。 SOD、过氧化氢酶和甘露醇这些活性氧清除剂完全没有抑制作用，他们相信以下机制： (1) 最终活性形式 O-acyl4HAQO 具有极强的抗氧化活性。它在空气中很容易产生自由基，起到触发作用，也在DNA中的鸟嘌呤残基处产生自由基。4HAQO自由基和反应体系中存在的鸟嘌呤残基自由基与G的C-8位相互作用。自由基键合后。与4HAQO的N-氧化物分离，形成8-OH-G (2)。O-酰基4HAQO生成的氮离子为DNA中G的7位产生不稳定的加合物，然后在C-8位添加H_2O，然后除去喹啉形成8-OH-G。目前我们还不确定哪种机制是正确的我们目前正在研究 8-OH-G 在 4NQO 致癌作用中的生物学作用。