ネオカルジノスタチン発色団のビラディカルアナログの膨らんだDNAへの特異的結合：チオール非依存性切断への影響

Enediyne抗がん抗生物質ネオカルジノスタチン発色団は、一般塩基触媒の下での分子内薬物活性化を含むチオール非依存性反応におけるDNAの膨らみで単一の部位固有の休憩を生成します[Kappen、L。S。、＆Goldberg、I。H.（1993）Biochemistry 32、32、13138-13145]。不安定な薬物と膨らんだDNAの間に形成された活性複合体の3次元構造を解明する努力の一環として、膨らんだ構造を含むオリゴデオキシノクレオチドとの切断反応の過程で生成された安定した医薬品の結合を研究しました。蛍光消光を使用することにより、膨らんだDNAの非存在下でも形成され、切断反応のビラディカル中間体に最もよく似ている1つの薬物製品が、膨らんだDNAを低ミクロモル範囲のKDで特異的に結合し、競合的に結合することがわかりました。切断反応を阻害します。膨らんだDNAの存在下でのみ形成されたものを含む他の医薬品は、膨らんだDNAに結合することができません。これらの結果の影響は、膨らみ特異的切断の提案されたメカニズムと、ユニークな医薬品の生成におけるDNA膨らみの役割について説明します。

The enediyne anticancer antibiotic neocarzinostatin chromophore generates a single, site-specific break at a bulge in DNA in a thiol-independent reaction, involving intramolecular drug activation under general base catalysis [Kappen, L. S., & Goldberg, I. H. (1993) Biochemistry 32, 13138-13145]. As part of an effort to elucidate the three-dimensional structure of the active complex formed between the labile drug and bulged DNA, we have studied the binding of stable drug products generated in the course of the cleavage reaction with oligodeoxynucleotides containing the bulged structure. By use of fluorescence quenching, we have found that one drug product, which is also formed in the absence of bulged DNA and most closely resembles the biradical intermediate in the cleavage reaction, specifically binds bulged DNA with a Kd in the low micromolar range and competitively inhibits the cleavage reaction. Other drug products, including one formed only in the presence of bulged DNA, fail to bind to the bulged DNA. Implications of these results for the proposed mechanism of bulge-specific cleavage and for the role of the DNA bulge in generating a unique drug product are discussed.