天然化合物白藜芦醇保护dna免受损伤

白藜芦醇目前被认为是一种有益健康的天然化合物,存在于葡萄皮、红酒和其他天然食品中。最近的研究表明,这种化合物可以通过限制卡路里的作用延长几种生物的寿命。此外,高浓度使用时可能导致细胞凋亡或程序性细胞死亡。因此,白藜芦醇也有望成为开发有效抗癌药物的先导化合物。然而,高剂量的白藜芦醇可能对正常细胞有害,从而引起严重的副作用。我们假设,如果白藜芦醇以适当剂量作为卡路里限制剂使用,它可能会引起一些适当的DNA损伤反应,并防止癌细胞异常增殖。大多数分子生物学和医学生物学专业的科学家都知道,肿瘤抑制蛋白p53在DNA修复系统的调节中起着关键作用。因此,我们将重点放在白藜芦醇对植物的转录(一种复制DNA以产生蛋白质的方法)的影响上TP53编码p53蛋白的基因。不出所料,该化合物引起了明显的积极反应TP53人宫颈癌细胞系HeLa S3细胞中基因的表达。提示白藜芦醇可诱导TP53某些癌细胞中的基因表达。

图1所示。白藜芦醇诱导细胞防御机制的可能机制。

在人类的转录调控(启动子)区域执行删除和点突变TP53我们证明了TTCC (GGAA的互补序列)基序的重复对白藜芦醇的反应至关重要。GGAA/TTCC基序经常出现在许多DNA修复和肿瘤抑制蛋白编码基因的启动子区域,包括乳腺癌易感基因1RB1与乳腺癌相关的基因。这些观察结果表明,白藜芦醇可以在基因表达水平诱导对DNA损伤的有利反应。白藜芦醇的作用可称为激效(即,当一种药物在低剂量下有益,但在高剂量下有毒),它通过改善DNA修复系统而不导致细胞死亡,适用于癌症的治疗。几乎所有的抗癌药物都是为了杀死癌细胞而开发的,癌细胞是由正常细胞产生或发展而来的。有时,这些药物会对癌症患者的正常细胞产生严重的副作用,从而引发严重的问题。因此,需要新的癌症治疗方法来上调(或增强)细胞防御机制,例如通过p53的产生,以防止这些使人衰弱的副作用。

需要进一步的研究来确定哪些转录因子参与了TP53白藜芦醇介导的基因表达以及白藜芦醇诱导的转录激活信号如何发生。因此,研究白藜芦醇与GGAA/TTCC基序依赖性转录之间的精确关联,进而诱导DNA受损时的细胞防御机制具有重要意义。

来自UchiumiSei-ichi Tanuma
日本东京理科大学药学院

出版

人类TP53基因5 ' -侧翼区域的特征及其对天然化合物白藜芦醇的反应。
内美F, Shoji K,佐佐木Y,佐佐木M,佐佐木Y, Oyama T,杉泽K, Tanuma S
生物化学学报,2016年4月

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