培養されたL1210白血病細胞におけるN4およびN1、N8-スペルミジン誘導体の生物学的特性

11の新規スペルミジン（SPD）誘導体が潜在的な抗がん剤として合成され、細胞摂取のために[3H] SPDと競合する能力、細胞成長を阻害し、ポリアミン生合成に影響を与え、酵素活性を抑制し、SPDの代替品を代用する能力を評価しました。培養L1210白血病細胞の成長をサポートします。化合物には、一連のN4-SPD誘導体（N4-メチルSPD、N4-エチル-SPD、N4-アセチル-SPD、N4-ヘキシル-SPD、N4-ヘキサノイル-SPD、N4-ベンジル-SPD、およびN4-が含まれていました。ベンゾイルSPD）および一連のN1、N8-SPD誘導体[N1、N8-BIS（エチル）-SPD、N1、N8-BIS（アセチル）-SPD、N1、N8-BIS（プロピル）-SPD、およびN1、N8-BIS（プロピオニル）-SPD]。取り込み研究により、N4-アルキル誘導体は、[3H] SPD取り込み（KI、26〜43マイクローム）の最も効果的な競合阻害剤であることが明らかになりました。（KI、115から500 microMを超える）、およびN1、N8-アシル誘導体（KI、500 microMを超える）。データは、末端アミンの相対的な重要性と、細胞摂取の決定要因としての電荷を示しています。11の誘導体のうち、N4-ヘキシル-SPD、N1、N8-BIS（エチル）-SPD、およびN1、N8-BIS（プロピル）-SPDのみが、48時間で50％抑制濃度値で0.1 mMで抗増殖活性を示しました。それぞれ30、40、および50 microMの。N1、N8-SPD誘導体の場合、成長阻害からの回復は外因性SPDによって大幅に増強され、ポリアミン枯渇の関与が示唆されました。10〜30 microMでは、ポリアミンプールの有意な減少と中で示されるように、N1、N8-BIS（エチル）-SPDおよびN1、N8-BIS（しかし、N4-ヘキシルSPD）-SPD（n4-ヘキシルSPD）はポリアミン生合成を阻害しました。生合成酵素活性。2つのうち、N1、N8-BIS（エチル）-SPD、枯渇した細胞内プトレシンとSPDがより効果的であり、96時間で約50％減少し、オルニチンとS-アデノシルメチオニンデカルボン酵素活性をそれぞれ98および62％減少させました。どちらの誘導体（5 mm）は、これらの酵素を未処理の細胞抽出物からSPD自体よりも有意に多く阻害しなかったため、酵素レベルを調節することにより作用することが疑われています。誘導体の調節可能性の尺度として、酵素活性を80％減少させた10 microM SPDの効果と比較して、24時間処理された細胞でオルニチンデカルボキシラーゼをアッセイしました。N4-SPD誘導体はいずれもオルニチンデカルボキシラーゼ活性に影響を与えませんでしたが、N1、N8-BIS（エチル） - および（プロピル）-SPDはSPDとほぼ同じように効果的でした。どうやら、分子の中心アミンは調節機能にとって重要です（400語で切り捨てられた要約）

Eleven novel spermidine (SPD) derivatives were synthesized as potential anticancer agents and evaluated for their ability to compete with [3H]SPD for cellular uptake, to inhibit cell growth, to affect polyamine biosynthesis, to suppress enzyme activity, and to substitute for SPD in supporting growth of cultured L1210 leukemia cells. The compounds included a series of N4-SPD derivatives (N4-methyl-SPD, N4-ethyl-SPD, N4-acetyl-SPD, N4-hexyl-SPD, N4-hexanoyl-SPD, N4-benzyl-SPD, and N4-benzoyl-SPD) and a series of N1,N8-SPD derivatives [N1,N8-bis(ethyl)-SPD, N1,N8-bis(acetyl)-SPD, N1,N8-bis(propyl)-SPD, and N1,N8-bis(propionyl)-SPD]. Uptake studies revealed N4-alkyl derivatives to be the most effective competitive inhibitors of [3H]SPD uptake (Ki, 26 to 43 microM) followed by N1,N8-alkyl derivatives (Ki, 71 to 115 microM), then N4-acyl derivatives (Ki, 115 to greater than 500 microM), and N1,N8-acyl derivatives (Ki, greater than 500 microM). The data indicate the relative importance of the terminal amines and of charge as determinants of cellular uptake. Of the 11 derivatives, only N4-hexyl-SPD, N1,N8-bis(ethyl)-SPD, and N1,N8-bis(propyl)-SPD demonstrated antiproliferative activity at 0.1 mM with 50%-inhibitory concentration values at 48 h of 30, 40, and 50 microM, respectively. In the case of the N1,N8-SPD derivatives, recovery from growth inhibition was enhanced considerably by exogenous SPD, suggesting involvement of polyamine depletion. At 10 to 30 microM, both N1,N8-bis(ethyl)-SPD and N1,N8-bis(propyl)-SPD (but not N4-hexyl-SPD) inhibited polyamine biosynthesis as indicated by significant reductions in polyamine pools and in biosynthetic enzyme activities. The more effective of the two, N1,N8-bis(ethyl)-SPD, depleted intracellular putrescine and SPD and reduced spermine by approximately 50% at 96 h and decreased ornithine and S-adenosylmethionine decarboxylase activities by 98 and 62%, respectively. Since neither derivative (at 5 mM) directly inhibited these enzymes from untreated cell extracts by significantly more than SPD itself, it is suspected that they act by regulating enzyme levels. As a measure of regulatory potential of the derivatives, ornithine decarboxylase was assayed in cells treated for 24 h and compared to the effects of 10 microM SPD which reduced the enzyme activity by 80%. None of the N4-SPD derivatives affected ornithine decarboxylase activity, while N1,N8-bis(ethyl)- and (propyl)-SPD were nearly as effective as SPD. Apparently, the central amine of the molecule is critical for regulatory function.(ABSTRACT TRUNCATED AT 400 WORDS)