Inhibitori topoizomeraze

Inhibitori topoizomeraze su agensi dizajnirani da ometaju dejstvo topoizomeraza [1] (topoizomeraza I i II), koji su enzimi što kontrolišu promene DNK strukture[2] katalizom prekidanja i spajanja fosfodiestarske osnove DNK lanaca tokom normalnog ćelijskog ciklusa.

Zadnjih godina, topoizomeraze su postale popularna meta za hemoterapijsko lečenje raka. Smatra se da inhibitori topoizomeraze blokiraju korak ligacije, čime se generišu jedno i dvo lančani DNK prekidi što narušava integritet genoma. Nastanak tih prekida naknadno dovodi do apoptoze. Inhibitori topoizomeraze mogu takođe da funkcionišu kao antibakterijski agensi.[3] Kinoloni dejstvuju na taj način.[4]

Klasifikacija

Inhibitori topoizomeraze se obično dele na osnovu enzima koji inhibiraju.

  • Inhibitori topoizomeraze I: irinotekan, topotekan, kamptotecin i lamelarin D.
  • Inhibitori topoizomeraze II: etoposid, doksorubicin.

Inhibitori tip II topoizomeraze

Ovi inhibitori su podeljeni u dve glavne klase: otrovi topoizomeraze, koji dejstvuju na topoizomeraza-DNK kompleks, i inhibitori topoizomeraze, koji ometaju katalitički promet.

Topo II otrovi

Primeri otrova topoizomeraze su:

Neki od ovih otrova podstiču reakcije otvaranja DNK lanaca (fluorokinoloni), dok drugi sprečavaju DNK ligaciju (etoposid i teniposid).

Otrovi tip IIA topoizomeraza mogu biti specifični za prokariotske ili eukariotske enzime, što ih čini atraktivnim kandidatima za lekove. Ciprofloksacin je hiljadu puta efikasniji na prokariotskom enzimu tipo II. Mehanizam ove specifičnosti je nepoznat.

Topo II inhibitori

Primer topo II inhibitora je ICRF-193.[5] Ovaj inhibitor dejstvuje na N-terminalni domen ATPase topo II. Struktura ovog jedinjenja vezanog za ATPazni domen je rešena[6], čime je pokazano da se ovaj molekul vezuje na nekompetitivni način i sprečava dimerizaciju ATPaznog domena. Ovo je konzistentno sa biohemijskom analizom.[7]

Literatura

  1. ^ „Definition of topoisomerase inhibitor - NCI Dictionary of Cancer Terms”. Архивирано из оригинала 10. 05. 2009. г. 
  2. ^ „Dorlands Medical Dictionary:topoisomerase inhibitor”. [мртва веза]
  3. ^ Mitscher LA (2005). „Bacterial topoisomerase inhibitors: quinolone and pyridone antibacterial agents”. Chem. Rev. 105 (2): 559—92. PMID 15700957. doi:10.1021/cr030101q. 
  4. ^ Fisher LM, Pan XS (2008). „Methods to assay inhibitors of DNA gyrase and topoisomerase IV activities”. Methods Mol. Med. 142: 11—23. PMID 18437302. doi:10.1007/978-1-59745-246-5_2. 
  5. ^ Robinson HM, Bratlie-Thoresen S, Brown R, Gillespie DA (2007). „Chk1 is required for G2/M checkpoint response induced by the catalytic topoisomerase II inhibitor ICRF-193”. Cell Cycle. 6 (10): 1265—7. PMID 17495539. 
  6. ^ Scott Classen; Stephane Olland & James M. Berger (2003). „Structure of the topoisomerase II ATPase region and its mechanism of inhibition by the chemotherapeutic agent ICRF-187”. PNAS. 100 (19): 10629—10634. doi:10.1073/pnas.1832879100. 
  7. ^ Cheryl L. Baird; Matthew S. Gordon; David M. Andrenyak; James F. Marecek; Janet E. Lindsley (2001). „The ATPase Reaction Cycle of Yeast DNA Topoisomerase II”. The Journal of Biological Chemistry. 276: 27893—27898. doi:10.1074/jbc.M102544200. 
  • p
  • r
  • u
Alimentarni trakt i metabolizam (A)Krv i krvotvorni organi (B)Kardiovaskularni sistem (C)Koža i potkožno tkivo (D)Urogenitalni sistem i polni hormoni (G)Hormonski preparati
isključujući polne hormone i insulin (H)Infekcije (J)Maligne bolesti (L01-L02)Imunske bolesti (L03-L04)Mišićno-koštani sistem (M)Mozak i nervni sistem (N)Antiparazitni proizvodi, insekticidi
i sredstva za zaštitu od insekata (P)Sistem organa za disanje (R)Čula (S)Ostalo (V)
  • p
  • r
  • u
30S
Aminoglikozidi
(Inhibitori inicijacija)
Streptomyces
Micromonospora
Tetraciklinski antibiotici
(tRNK vezivanje)
Tetraciklini
Glicilciklini
50S
Oksazolidinon
(Inhibitori inicijacije)
Peptidil transferaze
Amfenikoli
Pleuromutilini
MLS (transpeptidacija/translokacija)
Makrolidi
Linkozamidi
Streptogramini
EF-G
Steroidni antibiotici

M: BAC

bact (clas)

gr+f/gr+a(t)/gr-p(c)/gr-o

drug(J1p, w, n, m, vacc)

  • п
  • р
  • у
SP/MI
(M faza)
Blokiranje formiranja microtubule
Blokiranje rasformiranja microtubule
Taksani (Cabazitaksel, Docetaksel, Larotaksel, Ortataksel, Paclitaksel, Tesetaksel) • Epotiloni (Iksabepilon)
Inhibitori
DNK replikacije
DNA prekursori/
antimetaboliti
(S faza)
Folna kiselina
Purin
inhibitor adenozin deaminaze (Pentostatin)

halogenisani/inhibitori ribonukleotid reduktaze (Kladribin, Klofarabin, Fludarabin)

tiopurin (Tioguanin, Merkaptopurin)
Pirimidin
inhibitor timidilat sintaze (Fluorouracil, Kapecitabin, Tegafur, Karmofur, Floksuridin)

Inhibitor DNK polimeraze (Citarabin)

Inhibitor ribonukleotid reduktaze (Gemcitabin)

Inhibitor DNK metilacije (Azacitidin, Decitabin)
Dezoksiribonukleotid
Inhibitori topoizomeraze
(S faza)
I
II
Podophyllum (Etoposid, Teniposid)
II+Interkalacija
DNK umrežavanje
(CCNS)
Alkilirajući
Poput alkilirajućih
Non-klasični
Interkalacija
Streptomices (Actinomicin, Bleomicin, Mitomicin, Plicamicin)
Fotosensitizeri/PDT
Drugi
Inhibitori enzima
FI (Tipifarnib)  • CDK inhibitori (Alvocidib, Seliciklib) • PrI (Bortezomib) • PhI (Anagrelid) • IMPDI (Tiazofurin) • LI (Masoprokol) • PARP inhibitor (Olaparib) • HDAC (Vorinostat, Romidepsin)
Receptorski antagonisti
ERA (Atrasentan) • retinoid X receptor (Beksaroten) • seks steroid (Testolakton)
Drugi/negrupisani

M: NEO

tmsp, onco, mrkr

tumr, epon, para

drug (L1i/1e)