Диссертация (1150007), страница 4
Текст из файла (страница 4)
DT-диафораза известна, прежде всего, своей способностью катализировать восста-новление хинонов (типа XIX) до гидрохинонов (XVII) в присутствии NADP илиNADPH [70]. Повышенное содержание DT-диафоразы обнаружено в опухоляхмолочной железы.8-Гидрокси-2’-деоксигуанозин (8-OHdG, XXII) считаютбиомаркером окислительного повреждения ДНК [71]. ROS,образующиеся в результате окислительно-восстановительного цикла между о-хинонами (типа XIX) и их радикалами(типа XXI) (схема 2), могут вызывать окислительное расщепление сложноэфирной связи фосфат-сахар и окислениепуринового/пиримидинового остатка ДНК [72].
Основные процессы, ведущие кповреждению ДНК – это реакции гидроксилирования и раскрытия кольца пуриновых оснований под действием ROS, образующихся в результате окислительно-восстановительного цикла катехолэстрогенов [73].Образование продуктов ковалентного присоединения к ДНК in vivo обычно рассматривают как начальное событие в канцерогенном процессе [74] (схема1.4). о-Хинон (XVIII) сначала быстро изомеризуется в хинонметид (XXIII), который затем реагирует по положению 6 с экзоциклической аминогруппой dAили dG (схема 1.4а), давая стабильные продукты присоединения (типа XXIV),которые могут быть восстановлены с помощью различных репараз.
В случае жео-хинона XIX продукты присоединения XXV и XXVI (схема 1.4б) крайне нестабильны и происходит «депуринизация» ДНК (Рисунок 1.10), приводящая кразличным мутациям [57,75,76] (Рисунок 1.11).26Схема 1.4Рисунок 1.10. Механизм депуринизации [57]27Рисунок 1.11. Возможная схема индукции A→T мутации, вызваннойдепуринизацией [57]1.2.2.Поискпротивоопухолевыхпрепаратовнаосновемодифицированных эстрогеновНа рисунке 1.12 изображены две основные стратегии проведениягормональной терапии рака молочной железы [77].Первая стратегия (A) заключается в блокировании ERα антиэстрогенамиили селективными модуляторами рецептора эстрогенов (SERM) [78].
В основевторой стратегии (B) – блокирование ключевой стадии биосинтеза наиболееважного эстрогена - эстрадиола под действием ингибитора стероидогенногофермента [79–81]. Эта стратегия находит применение в клинической практике[82].28Рисунок 1.12. Две основные стратегии (А и B) для проведения гормональнойтера-пии рака молочной железы.
Стероидогенные ферменты: сульфатаза (1),3β-гид-роксистероид дегидрогеназа (2), ароматаза (3) и 17β-гидроксистероиддегидро-геназа (4), DHEAS – сульфат дегидроэпиандростерона, E1S – сульфатэстрона.К настоящему времени получено несколько поколений активных и высокоселективных ингибиторов ароматазы [83].
Однако клинические исследованияпоказали весьма незначительный эффект применения этих ингибиторов. Наиболее вероятное объяснение этого – наличие другого пути накопленияэстрогенов в опухоли.Известно, что эстрогены циркулируют по крови в неактивной форме в видесульфатов (XXVIII). Таким образом, они не связываются с рецепторами эстрогенов, а значит и не опасны. Под действием сульфатазы открывается «сульфатазный путь», по которому сульфат эстрона E1S трансформируется в эстрон E1[84]. Содержание эстрогенов в опухолевых тканях у постменопаузальных женщин в десятки раз превышает содержание их в плазме крови, что объясняют образованием эстрогенов in situ из сульфата эстрона (XXVIII) под действиемсульфатазы (схема 1.5).29Схема 1.5Одним из наиболее общих требований к ингибиторам сульфатазы являетсяналичие фенольной гидроксильной группы с присоединенной к ней полярнойэлектроно-акцепторной группой.
В качестве таковой может выступать как сульфогруппа, так и ее аналоги. Таким образом, сульфаматы стероидных эстрогеновмогут быть ингибиторами сульфатазы эстрона и могут применяться при лечении гормонозависимых опухолей [85].Возможность создания ингибиторов сульфатазы, содержащих сульфаматную группу была показана группой профессора Майкла Рида на примересульфамата эстрона (EMATE, XXIX) - первого конкурентного необратимого ингибитора с время- и концентрационно- зависимымдействием.
Он принят эталоном при создании новых ингибиторов сульфатазыэстрона со стероидным скелетом. Найдено, что при концентрации 10 μMЕМАТЕ ингибирует активность сульфатазы эстрона на плацентарных микросомальных клетках на 99%, имея IC50 = 80 pМ [86].На рисунке 1.13 представлен результат докинга EMATE в качестве лиганда с использованием модели с гидратированной формой формилглицина [85].30Рисунок 1.13. EMATE показан зеленым цветом. Остатки в активнойобласти: His136, His290, Lys134, Lys368, Asp35, Asp36, Asp342, Glu343, FG75(ион магния показан светло-зеленым цветом)Высокое сродство к сульфатазе эстрона обусловлено наличием следующихгрупп, которые способны связываться с аминокислотными остатками в активной области фермента (Рисунок 1.14):Рисунок 1.14. Предполагаемая структура кармана связывания сульфатазыэст-рона[85].(1)-Кислородныйанионилинезаряженный,ноэлектроотрицатель-ный заместитель у центрального атома сложного эфира,31доступный для ионных взаимодействий; (2) - кислородный атом илисложноэфирный фрагмент, спосо-бный образовать водородные связи; (3)большой углеродный скелет, подобный стероидной структуре, который можетдавать гидрофобные взаимодействия; и (4) карбонильная группа при С 17 дляобразования водородных связей [87,88].Процесс ингибирования сульфатазы эстрона фенольными соединениями необратим, результатом является перенос сульфаматной группы к остатку в активном центре фермента или нуклеофильная атака сульфаматной группы наостаток формилглицина в активном центре фермента (схема 1.6).Схема 1.6.
Предполагаемый механизм необратимого ингибированияcульфатазы эстрона сульфаматами.В работе [89] изучены свойства ряда потенциальных ингибиторов сульфатазы эстрона (cхема 1.7). Показано, что соединение XXXIV обладает ингибирующей активностью, сравнимой с EMATE (табл. 1.3).32Схема 1.7. Поиск ингибиторов сульфатазы эстронаТаблица 1.3Ингибирующая активность соединений XXX-XXXVIICоединениеIC50 [μM]EMATE0.056XXX˃50XXXI˃50XXXII˃50XXXIII˃50XXXIV0.42XXXV˃50XXXVI˃50XXXVII˃50Сульфамоилированные аналоги 2-метоксиэстрадиола (2-MeOE2 XXXVIII,такие как 3,17-бисульфамат 2-метоксиэстрадиола (XL) и 3,17-бисульфамат 2-33этилэстрадиола (XLI) являются потенциальными ингибиторами сульфатазыэстрона (STS, IC50 XL и XLI равны 38 nM и 1 μM соответственно) и ростараковых клеток, потенциальными препаратами для лечения гормонозависимогорака молочной железы [90].1.2.3.Аналогиэстрогенов,необладающиеканцерогеннымисвойствами2-Фторэстрадиол (28) не проявляет канцерогенной активности в опытах напочках грызунов, а 4-фторэстрадиол вызывает мутации клеток только после более длительного периода инкубации по сравнению с эстрадиолом (табл.
1.4)[91].Авторы работы [91] предположили, что отсутствие канцерогенныхсвойств у 2-фторэстрадиола – это следствие прочности связи C-F, которая неразрывается при действии цитохром-оксидазы.34Таблица 1.4Определение канцерогенной активности соединений XLII и XLIIIКоличество животных сопухолью (количествопроверенных животных).224 дня 279 дней 345днейЧисложивотныхв опытеЧислоумершихживотныхЭстрадиол (I)1854 (4)5 (5)0 (4)2-Фторэстрадиол (XLII)1530 (4)0 (4)0 (3)4-Фторэстрадиол (XLIII)1521 (4)3 (6)0 (3)Контрольный опыт1000 (3)0 (3)0 (4)СоединениеАвторы статьи [92] изучали метаболизм 2-фторэстрадиола (2-FE2, XLII), 4фторэстрадиола (4-FE2, XLIII) и эстрадиола (E2, I), идентифицируя метаболиты, обнаруженные в желчи и моче мужских особей хомяков.
Стероиды былимечены тритием по 6,7 положениям. Для анализа метаболитов, желчь и мочуинкубировали с β-глюкуронидазой, свободные стероиды экстрагировали эфиром и разделяли методом ВЭЖХ. Содержание меченых метаболитов определяли непрерывно радиодетектором.35Структуры метаболитов стероидов E2 (I), 2-FE2 (XLII), 4-FE2 (XLIII),обнаруженные в желчи хомяков через 4 ч после внутривенного введения стероидов, представлены в таблице 1.5.Таблица 1.5Метаболиты стероидов E2 (1), 2-FE2 (XLII), 4-FE2 (XLIII) в желчи хомяковДоза соединенийСтероиды и ихметаболиты0,1 µмоль/кг50 µмоль/кг3H, %7.6±2.710.9±3.62-OHE2 (XLIV)60.0±19.662.4±8.32-MeOE2 (XLV)4.6±4.02.4±0.6E1 (II) и ∆9,11E1 (XLVI)8.3±2.71.3±0.82-OHE1 (XVI)4.3±1.515.0±12.42-OMeE1 (XLVII)9.9±8.32.2±0.630.7±2.461.6±9.52-FE1 (XLVIII)43.8±6.525.1±3.62-F-14OHE1 (XLIX)10.3±3.5-2-F-xOHE1 (L)5.0±2.5-22.8±3.428.8±1.04-F-2OHE2 (LI)27.8±5.543.2±8.24-FE1 (LII)44.0±5.423.4±6.34-F-2OHE1 (LIII)1.6±0.53.9±2.8E2 (I)2-FE2 (XLII)4-FE2 (XLIII)Метаболиты стероидов E2 (I), 2-FE2 (XLII), 4-FE2 (XLIII), обнаруженныев моче хомяков через 4 ч после внутривенного введения стероидовпредставлены в таблице 1.6.36Таблица 1.6Метаболиты стероидов E2 (1), 2-FE2 (XLII), 4-FE2 (XLIII) в моче хомяковДоза соединенийСтероиды и их0.1 µмоль/кг50 µмоль/кгметаболиты3H, %8.9±7.413.8±3.863.3±20.630.9±5.4E1 (II)7.3±1.65.5±0.82-OHE1 (XVI)5.2±3.116.5±6.12-OMeE1 (XLVII)3.9±2.85.5±1.02.8±2.226.8±9.82-FE1 (XLVIII)27.8±11.224.5±7.52-F-14OHE1 (XLIX)14.0±3.611.5±5.72-F-xOHE1 (L)33.7±13.013.0±9.64.3±2.420.1±7.04-F-2OHE2 (LI)10.3±1.713.9±1.74-FE1 (LII)56.4±4.654.2±3.54-F-2OHE1 (LIII)3.4±1.02.4±1.0E2 (1)2-OHE2 (XLIV)2-FE2 (XLII)4-FE2 (XLIII)Е2 (1).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
