博来霉素的作用机制研究.ppt

博来霉素的作用机制研究 沈亮亮 内容 博来霉素的介绍 博来霉素介导DNA损伤的化学反应 对于肿瘤细胞的选择性细胞毒性作用 体内产生具有活性的金属型博来霉素的途径 展望 博来霉素的介绍 博来霉素作为糖肽类家族中的一员，是从轮枝链霉菌中第一个被分离出来的。 博来霉素家族都有相同的核心结构，但是在糖链的修饰和带正电荷的尾部不大相同。 博来霉素能够螯合金属离子（主要为铁离子）形成一种类似酶的螯合物，后者与氧反应产生破坏DNA的超氧自由基与氢氧自由基。除此之外，这种螯合物还能促进脂质过氧化及其他细胞内分子的氧化。 因此博来霉素常与阿霉素合用于霍奇金氏淋巴瘤的治疗——阿霉素能够嵌入DNA及抑制拓扑异构酶II的活性，与博来霉素起到了很好的互补作用。 博来霉素介导DNA损伤的化学反应 随着氧化和还原反应的发生，产生了活性的博来霉素（Actived bleomycin）。 研究表面，所有的切割反应都涉及到4’-氢原子的丢失。 博来霉素通过氧化或还原结合Fe(Ⅱ)来形成激活态的博来霉素。 ssDNA和dsDNA的切割都是由激活态的博来霉素所起始的，不管直接的或间接的，都是从脱氧核糖的C4上移除4’-氢原子（鸟嘌呤的3’端移除嘧啶）。 5’-G-Py-3’ 博来霉素对ssDNA的起始切割在5’-G-Py-3’处。 当序列为5’-G-Py-Pu-3’时，产生5’交错末端。 当序列为5’-G-Py-Py-3’时，产生平末端。 对于肿瘤细胞的选择性细胞毒性作用 ssDNA的损伤修复 dsDNA的损伤修复 细胞对博来霉素所诱导DNA损伤的应急反应 ssDNA的损伤修复 dsDNA的损伤修复 在哺乳细胞内，dsDNA的损伤修复有两条途径：非同源性末端连接（NHEJ）和同源重组修复（HRR）。 通过NHEJ来修复博来霉素产生的损伤中，与APE1相似的核酸外切酶需要移除3’-PG末端。结果3’-OH能够直接被连接。 当存在交错末端时，在连接之前聚合酶能够催化末端的填充。相对应的链的核苷酸排列顺序能够促使这个过程的发生。 细胞对博来霉素所诱导DNA损伤的应急反应 体内产生具有活性的金属型博来霉素的途径 博来霉素紧密结合Cu(Ⅱ)且配体不会改变。细胞内，博来霉素-Cu(Ⅱ)被还原成博来霉素-Cu(Ⅰ)，和O2反应能够起始中间体自由基的转移和DNA的切割。 另外，博来霉素-Cu(Ⅰ)复合体的配体是可以改变的，且只有这种状态下才能失去金属离子和结合Fe(Ⅱ),之后产生了博来霉素-Fe(Ⅲ)-OOH。 只有Fe(Ⅱ)结合到博来霉素上，才能确保形成激活态的博来霉素。 展望 综上所述，作为临床一线治疗药物的博来霉素族抗生素，其作用机制研究取得了大量的进展。无论是引起肿瘤细胞凋亡或衰老，其机制与损伤DNA都有密切相关。 近年来，博来霉素族抗生素在抗病毒中的应用，不仅拓展了其应用范围，还有利于发展特异高效的治疗方法。因此，发展新型的博来霉素族抗生素，提高临床疗效，降低其副作用，是未来的研究方向。 谢谢！ * * 自从被发现就被当做对抗睾丸癌及某些类型的淋巴癌的一个重要组分。因为它有较低的骨髓抑制和免疫抑制。临床上常与其他抗癌药合用于联合化疗。 激活态的博来霉素（绿色）在4℃的半衰期只有几分钟。负责起始DNA的损伤。 对于博来霉素所诱导的ssDNA损伤的碱基切除修复路径 APE1：脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶 POLβ：具有裂解酶的活性 PCNA：增值型细胞核抗原 RFC：复制因子C *