8.3. Ингибиторы с разнообразными механизмами действия
Так как процесс репликации происходит на одноцепочечной ДНК-матрице, то огромный набор антибиотиков, избирательно связывающихся с двухспиральной ДНК, не действует на катализ синтеза ДНК как таковой, хотя в отдельных случаях может подавлять инициацию репликонов и движение репликативной вилки.
Имеются данные по ингибированию инициации репликации актиномицином D, блеомицином, дауномицином и некоторыми другими антибиотиками. Их эффект проявляется не всегда, зависит от структуры ДНК вблизи места инициации репликона, а применение их, таким образом, ограничено.
Уже давно известны как ингибиторы биосинтеза ДНК арилпиримидины и арилпурины. К арилпиримидинам относятся 6-ариламиноурацил (ААУ), 6-арилгидра-зиноурацил (АГУ), 6-арилгидразиноизоцитозин (АГИ); Представителем арилпуринов является арилгуанин (N2-n-бутилфенил)гуанин (ААГ). АГУ и АГИ показали высокую ингибируюшую активность при подавлении репликации у прокариот. Эти соединения образуют стабильный, но обратимый комплекс с праймер-матрицей и ДНК-полимеразой. АГУ действует как конкурентный ингибитор dGTP, образующего пару с цитозином матрицы. АГИ образует комплекс с тимином матрицы и конкурирует с dATP. АГУ и АГИ могут служить ингибиторами синтеза ДНК только в тех случаях, когда ДНК-полимеразы содержат область для связывания ароматического остатка, а это свойство характерно не для всех ДНК-полимераз. Так, ДНК-полимеразы из E. coli, а также ДНК-полимеразы α, β и γ млекопитающих не чувствительны к этим соединениям. Не влияют АГУ и АГИ на синтезы, катализируемые ревертазами вирусов миелобластоза птиц и лейкемии Раушера.
Тетрациклический дитерпеноид, выделенный из Cephalosporium aphidicola –афидиколин (рис. 8.17) широко применяется при изучении репликации и ДНК-полимераз.
Рис. 8.18. Афидиколин
Наиболее важное свойство афидиколина состоит в сильном и специфическом ингибировании синтеза ДНК, катализируемого эукариотическими ДНК-полимеразами α in vitro. Это соединение не влияет на катализ синтеза ДНК-полимеразами β и γ. Афидиколин ингибирует также активность ДНК-полимеразы δ костного мозга кролика, ДНК полимераз вируса простого герпеса типа I, аденовируса, вируса осповакцины. Афидиколин не влияет на синтез линейных ДНК, катализируемый ревертазами, но препятствует созреванию кольцевых ретровирусных ДНК.
В системах с очищенными ДНК-полимеразами афидиколин конкурирует с одним из четырех нуклеотидных субстратов, а именно с dCTP. Антибиотик не конкурирует с матрицей, праймером или остальными dNTP.
Афидиколин ингибирует репликацию в ядрах клеток HeLa, KB, эмбрионах морского ежа. Причем в ядрах клеток и интактных клетках подавление синтеза происходит при концентрациях антибиотика в 35 раз более низких, чем в системе с очищенной ДНК-полимеразой α. Это может свидетельствовать о том, что чувствительность репликативных комплексов отличается от чувствительности репликативных ДНК-полимераз. В то же время афидиколин не ингибирует репаративный синтез ДНК в митотических хромосомах, вызванный УФ-облучением, и не действует на ДНК-полимеразу β.
Следует отметить, что приведенные сведения об ингибиторах биосинтеза ДНК не охватывают всех соединений, подавляющих репликацию на различных этапах. Ингибирование биосинтеза нуклеиновых кислот возможно на этапах биосинтеза предшественников, на уровне влияния на дополнительные белки и ферменты репликативной вилки и др.
III. РНК
Достарыңызбен бөлісу: |