DNA拓扑异构酶3-Β1抗体的应用

背景^[1-3]

DNA拓扑异构酶3-Β1抗体是一类可以特异性结合DNA拓扑异构酶3-Β1的一类多克隆抗体，主要用于检测DNA拓扑异构酶3-Β1的相关实验。

在闭环状双链DNA的拓扑学转变中，要暂时的将DNA的一个链或两个链切断，根据异构体化的方式而分为二个型。

切断一个链而改变拓扑结构的称为Ⅰ型拓扑异构酶（top-oisomeraseⅠ），通过切断二个链来进行的称为Ⅱ型拓扑异构酶（topoisomeraseⅡ）。属于Ⅰ型的拓扑异构酶，有大肠杆菌的ω蛋白（ω-protein，由分子量11万的单个多肽链所成）及各种真核细胞中存在的切断-结合酶（nicking-closing enzyme，分子量约6万5千—7万的及分子量约10万的）。

Ⅱ型拓扑异构酶，有存在于细菌中的DNA促旋酶、噬菌体T4的拓扑异构酶Ⅱ以及真核细胞中依赖ATP的拓扑异构酶Ⅱ等。另外，噬菌体λ的irt基因产物和噬菌体φX174的基因A的产物等也具有切断—结合酶的活性，可认为是拓扑异构酶之一种。Ⅰ型拓扑异构酶不需要ATP的能量而催化异构体化，作为反应的中间产物，在原核生物来说是游离型的5′-OH末端扣3′-磷酸末端与酶形成共价键，而真核生物是3′-OH末端5′-磷酸末端与酶形成共价键。

DNA拓扑异构酶为催化DNA拓扑学异构体相互转变的酶之总称。催化DNA链断开和结合的偶联反应，为了分析体外反应机制，用环状DNA为底物。DNA拓扑异构酶在DNA解链时在将要打结或已打结处作切口。下游的DNA穿越切口并作一定程度的旋转，把结打开或解松，然后旋转复位连结。这样解链就不因打结的阻绊而继续下去。即使出现打结现象，双链的局部打开，也会导致DNA超螺旋的其他部分过度拧转，形成正超螺旋。拓扑酶通过切断、旋转和再连接的作用，实现DNA超螺旋的转型，即把正超螺旋变成负超螺旋。

应用^[4][5]

用于基于DNA拓扑异构酶的抗肿瘤活性物质的靶向筛选

基于DNA TOPO的抗肿瘤活性化合物靶向筛选实验条件，为靶向DNA TOPO的抗肿瘤活性化合物的规模化筛选奠定实验基础；并应用于化合物的筛选，探索细胞毒活性化合物的作用机制。

方法采用改良MTT法检测14个化合物对人肿瘤细胞增殖的影响；参照Isabella等的方法，以小鼠艾氏腹水瘤EAC为原料，提取DNA TOPOⅡ；以购买商品化小牛胸腺DNA TOPOⅠ，以pBR322 DNA为底物，采用琼脂糖凝胶电泳测定化合物对DNA TOPO活性的影响。

结果14个不同来源及不同化学结构的化合物对人肿瘤细胞株生长的半数抑制浓度(IC50)在0.06-29.37μg／ml之间。化合物G和J显著影响TOPOⅠ活性，分别在8和16μg／ml浓度时完全抑制DNA TOPOⅠ介导的DNA解旋反应。化合物cyg-11、cyg-18、yxd-15对DNA TOPOⅡ有较高的选择性，16μg／ml浓度时均能完全抑制TOPOⅡ介导的DNA解旋反应。

化合物G和J对TOPOⅡ的活性和cyg-11、cyg-18、yxd-15对TOPOⅠ也有抑制，但抑制作用较弱；其它化合物对TOPO的活性很弱或没有影响。

结论14个化合物体外显著抑制人肿瘤细胞的增殖，均具有较强的细胞毒活性；DNA TOPOⅠ可能是化合物G和J的作用靶点之一；DNA TOPOⅡ可能是化合物cyg-11、cyg-18和yxd-15的作用靶点之一；从组织中提取DNA TOPOⅡ时，应特别注意控制pH和温度两个因素。

参考文献

[1]Selective inhibition of the activities of both eukaryotic DNA polymerases and DNA topoisomerases by elenic acid[J].Yoshiyuki Mizushina,Chikako Murakami,Keisuke Ohta,Hirosato Takikawa,Kenji Mori,Hiromi Yoshida,Fumio Sugawara,Kengo Sakaguchi.Biochemical Pharmacology.2002(3)

[2]A Series of Enediynes as Novel Inhibitors of Topoisomerase I[J].Chi-Fong Lin,Pei-Chen Hsieh,Wen-Der Lu,Huey-Fen Chiu,Ming-Jung Wu.Bioorganic&Medicinal Chemistry.2001(7)

[3]A Novel Topoisomerase II Poison GL331 Preferentially Induces DNA Cleavage at(C/G)T Sites and Can Cause Telomere DNA Damage[J].Chun-Chung Lee,Tze-Sing Huang.Pharmaceutical Research.2001(6)

[4]Induction of apoptosis in human leukemia K-562 and gastric carcinoma SGC-7901 cells by salvicine,a novel anticancer compound[J].Chen Qing,Chao Jiang,Jin-Sheng Zhang,Jian Ding.Anti-Cancer Drugs.2001(1)

[5]杨益东.基于DNA拓扑异构酶的抗肿瘤活性物质的靶向筛选[D].昆明医学院,2007.