抗肿瘤天然拓扑异构酶抑制剂的研究进展
2021-03-17宋祖荣
戴 一,宋祖荣
抗肿瘤天然拓扑异构酶抑制剂的研究进展
戴 一1, 2,宋祖荣1
1. 安徽新华学院药学院,安徽 合肥 230088 2. 中国科学技术大学化学系,安徽 合肥 230026
拓扑异构酶(topoisomerase,topo)是解决DNA复制、转录等过程中出现拓扑问题的关键酶,是抗肿瘤药物作用的重要靶点之一。天然产物是topo抑制剂的重要来源,从天然产物中发现开发topo抑制剂是抗肿瘤药物研究的热点。以天然产物结构类型,分类综述了天然存在的具有topo抑制活性的天然产物及以它们为基础改造获得的衍生物,以期为抗肿瘤天然topo抑制剂的研发提供参考。
抗肿瘤;天然产物;拓扑异构酶抑制剂;结构改造;萜类;生物碱类;酚类;醌类
拓扑异构酶(topoisomerase,topo)广泛存在于生物体中,是细胞DNA复制或转录不可或缺的一类关键酶。由于DNA在复制过程中反向旋转会产生缠结、正负超螺旋等,为保证复制正常进行,必须依赖topo的参与进行DNA的切割、回旋、再连接,使DNA顺利解旋、复制、转录等[1]。根据topo诱导DNA断裂方式的不同,topo分为topo I和topo II 2种。人topo I为单体酶,主要催化DNA复制过程中单链的断裂和重新链接;topo II又称解旋酶,结构为二聚体,在三磷酸腺苷供能,Mg2+存在条件下,催化双链的断裂和链接[2]。相比于正常细胞,肿瘤细胞中topo的含量及活性均显著提高[3],因此topo是抗肿瘤药物优良的作用靶点,如喜树碱类、鬼臼毒素类、阿霉素等都是以topo为靶点,干扰DNA复制而发挥抗肿瘤作用的。
以topo为靶点的抑制剂是抗肿瘤药物研究的热点,这些topo抑制剂按照作用机制主要分为2大类:topo毒剂和topo催化抑制剂,前者通过形成DNA-topo I抑制剂三元复合物,达到抑制topo I催化作用的目的,如喜树碱类药物,或通过稳定topo II-DNA可裂解复合物而发挥作用,如鬼臼毒素类;……
