DNA拓扑异构酶抑制剂的筛选及两种化合物的酶活抑制机制、抗肿瘤活性研究

摘要

本研究首先建立以DNA拓扑异构酶为靶点的抗肿瘤药物体外筛选模型，利用该模型对不同来源的34个化合物进行了DNA拓扑异构酶抑制剂的筛选。结果发现钒配合物2号(LMC)、7号、15号、22号，喜树碱衍生物cpt、cpt-O和海洋天然产物SAD具有DNA拓扑异构酶I(Topo-I)的抑制作用。 本研究选取作用较强的钒配合物LMC和7号化合物对其抑制Topo-I活性的分子机制作了进一步的探讨。LMC和7号化合物抑制Topo-I的半数抑制浓度(IC<,50>)分别为16.5μM和8.6μM，均低于羟基喜树碱(OPT)21.8μM，在实验中还发现LMC和7号化合物不能形成Drug-DNA-Fopo-I断裂复合物；彗星电泳实验中，也没有发现LMC和7号化合物对DNA损伤而产生的彗星现象，而OPT则有明显的彗星现象。表明LMC和7号化合物与经典Topo-I抑制剂羟基喜树碱的作用机制不一样。 电泳迁移率变动分析(EMSA)进一步表明LMC和7号化合物可以抑制1bpo-I与DNA的结合；在EB取代实验中，LMC和7号化合物可以置换出EB，插入DNA双链中。这些实验结果表明LMC和7号化合物可以插入DNA双链中，推论LMC和钒7号化合物可能是通过插入DNA双链，引起DNA的构象变化从而阻碍Topo-I与DNA的结合，进而发挥抑制1bpo-I活性的作用。 在上述工作基础上，采用MTT法、流式细胞术分别于细胞及动物水平观察了LMC和钒7号配合物的抗肿瘤作用。结果发现，LMC对多种肿瘤细胞株A549、Hela、BEL-7402具有明显抑制生长的作用，最小IC<,50>值为4.2±0.8μM，且可将细胞阻断在G2／M期，呈剂量依赖性，而对正常细胞株L-02生长无明显抑制作用；钒7号化合物同样具有显著抑制多种肿瘤细胞株A549、Hela、BEL-7402和P388生长的作用，最小IC<,so>值为0.1±0.04uM，对正常细胞株L-02的抑制作用较弱，流式结果表明其可显著引起A549细胞死亡；体内实验发现，LMC能显著抑制Lewis肺癌原位移植瘤的生长，且毒副作用较小。综上所述，钒配合物LMC和7号化合物具有抑制Topo-I活性而发挥抗肿瘤的作用。

目录

前言

实验材料

第一章DNA拓扑异构酶抑制剂的筛选实验方法

第一章DNA拓扑异构酶抑制剂的筛选实验结果

第一章DNA拓扑异构酶抑制剂的筛选讨论

第二章两种Topo-Ⅰ抑制剂的酶活抑制机制探讨实验方法

第二章两种Topo-Ⅰ抑制剂的酶活抑制机制探讨实验结果

第二章两种Topo-Ⅰ抑制剂的酶活抑制机制探讨讨论

第三章两种DNA拓扑异构酶抑制剂的抗肿瘤作用实验方法

第三章两种DNA拓扑异构酶抑制剂的抗肿瘤作用实验结果

第三章两种DNA拓扑异构酶抑制剂的抗肿瘤作用讨论

综述

参考文献

致谢