喹叨啉衍生物在稳定DNA G-四链体及下调致癌基因c-myc

中的作用

欧田苗，Yu-Jing Lu，Chi Zhang，黄志纾，Xiao-DongWang，谭嘉恒，Yuan Chen，Dik-Lung

Ma，

Kwok-Yin Wong，Johny Cheuk-On Tang，Albert Sun-Chi Chan，古练权中山大学药学院，中国广州510080；国家医学和分子药理学重点实验室，中国深圳；

香港理工大学应用生物学及化工系，药物发现及合成分子生物学技术研究所，中国香港。接收日期：2006.8.22

在特定癌基因的启动子区域稳定G-四链体的结构是抗癌药物设计的一个新兴领域。人体的c-myc基因为癌基因，而G-四链体已被证明为该基因的转录控制元件。本实验主要研究喹叨啉衍生物与c-myc基因G-四链体的相互作用。实验结果表明，这些喹叨啉衍生物具有诱导/稳定c-myc基因G-四链体的作用，而G-四链体能下调c-myc在Hep G2细胞株中的表达。实验发现侧链具有末端氨基的喹叨啉衍生物在无钾离子的条件下，可以特异性的结合双核苷酸loop异构体。分子模拟实验揭示了喹叨啉衍生物与G-四链体的结合方式是通过3’位的末端堆叠。除此之外，喹叨啉衍生物带正电荷的侧链对含拓扑四链的loop异构体的选择性及提高稳定性方面起到了作用。

1.简介

人类的c-myc基因及其产物是细胞增殖和生长的调控中心。C-myc的异常表达被认为与多种恶性肿瘤的形成有关。位于c-myc的P1启动子区域上游中的核酶超敏感元件III1 (NHE a III1)控制着c-myc的80-90%的转录活性。核酶超敏感元件III1是一个富G的含有27个碱基对的序列，可以形成分子内G-四链体结构并起到转录抑制因子的作用(图1)。通过使用端粒酶抑制剂形成/稳定特定的G-四链体结构可以抑制c-myc基因的转录活性，如Telomestatin，TMPyP4，TMPyP4。我们课题组选定了天然产物白叶藤碱及其衍生物(a-j)作为端粒酶抑制剂以诱导/稳定端粒DNA的G-四链体结构(图2)。在本实验中，为了研究喹叨啉衍生物与NHE a III1DNA的相互作用，将采取聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)，圆二色谱(CD)，聚合酶链式反应终止实验(PCR stop assay)，增殖实验，逆转录PCR(RT-PCR)及分子模拟等手段。

如下面所要阐明的那样，喹叨啉衍生物具有诱导/稳定NHE a III1DNA的G-四链体结构作用，并能在肝癌细胞株Hep G2中抑制c-myc基因的表达。同时我们研究了侧链带有不同