ジクマロールは、ヒト骨髄性白血病HL-60細胞におけるミトコンドリアの電子輸送とピリミジン生合成を損ないます

NAD（P）H：キノン酸化還元酵素1（NQO1）の競合阻害剤であるDicoumarolは、細胞内スーパーオキシドを増加させ、腫瘍細胞の細胞増殖に影響します。この作業は、HL-60細胞のジクマロール、スーパーオキシド、細胞周期の変化の間の機械的リンクを確立するように設定されました。NQO1のメカニズムベースの不可逆的阻害剤であるES936を使用して、NQO1阻害がスーパーオキシドブーストに関与する主要な要因ではないことを示します。ミトコンドリア錯体II、III、およびIVは、ジクマロールによって直接阻害されました。複合体IIの逆電子流によってスーパーオキシドの生成を阻害するコハク酸塩は、ジクマロール処理細胞とジクマロールとデシルビキノールとインキュベートした分離されたミトコンドリアのスーパーオキシドブーストを有意に減少させました。細胞内のスーパーオキシドの生成は、複合体IIのキノン部位をトノイルトリフルオロアセトンでブロックすることにより強く増強され、シトクロムB560の関与を支持して、スーパー酸化物を増加させるために電子を駆動しました。ミトコンドリア鎖の上流のユビキノンの同時阻害と、複合体II活性部位からのコハク酸塩の変位は、HL-60細胞のジクマロールがスーパーオキシドをどのように増加させるかを説明する主要なメカニズムとして提案されています。ジヒドルオロテートデヒドロゲナーゼステップでのピリミジン生合成の障害により、遮断が外因性ウリジンまたはオロテートの添加により遮断されたが、ジヒドルオート酸によるものではないため、S期に蓄積されたジクマロール処理細胞は蓄積されました。ジクマロールがミトコンドリアの電子輸送を阻害し、複合体IIの逆電子流によるスーパーオキシドの放出を誘導し、ピリミジン生合成を阻害することを初めて実証します。細胞に対するジクマロールの影響を考慮する際には、これらのアクションを考慮する必要があります。

Dicoumarol, a competitive inhibitor of NAD(P)H:quinone oxidoreductase 1 (NQO1), increases intracellular superoxide and affects cell growth of tumor cells. This work was set to establish a mechanistic link between dicoumarol, superoxide and cell cycle alterations in HL-60 cells. Using ES936, a mechanism-based irreversible inhibitor of NQO1, we demonstrate that NQO1 inhibition is not a major factor involved in superoxide boost. Mitochondrial Complexes II, III and IV were directly inhibited by dicoumarol. Succinate, which inhibits superoxide generation by reversed electron flow in Complex II, significantly decreased superoxide boost in dicoumarol-treated cells and in isolated mitochondria incubated with dicoumarol and decylubiquinol. Superoxide generation in cells was strongly potentiated by blocking the quinone site of Complex II with thenoyltrifluoroacetone, supporting the involvement of cytochrome b560 to drive electrons for increasing superoxide. Simultaneous inhibition of the mitochondrial chain upstream ubiquinone and displacement of succinate from the Complex II active site is proposed as a major mechanism to explain how dicoumarol increases superoxide in HL-60 cells. Dicoumarol-treated cells accumulated in S phase due to the impairment of pyrimidine biosynthesis at dihydroorotate dehydrogenase step because blockade was overcome by addition of exogenous uridine or orotate, but not by dihydroorotate. We demonstrate for the first time that dicoumarol inhibits mitochondrial electron transport, induces superoxide release by reversed electron flow in Complex II, and inhibits pyrimidines biosynthesis. These actions must be taken into account when considering dicoumarol effects on cells.