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《嘌呤类药物作用及巯基嘌呤甲基转移酶遗传多态性的研究进展_论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、嘌呤类药物作用及巯基嘌呤甲基转移酶遗传多态性的研究进展目前研究结果表明,治疗急性淋巴细胞白血病(ALL)的抗嘌呤代谢药物——6-巯基嘌呤(6-MP)和6-巯代鸟嘌呤(6-TG)均是无内在生物活性的药物,必须通过体内一系列代谢后才能发挥抗白血病效应。而人体一种被称为巯基嘌呤甲基转移酶(TPMT)的代谢酶在此类药物代谢和抗白血病作用中起关键作用。此酶是存在于哺乳动物和禽类细胞中的一种细胞内酶,非金属依赖性,能利用S-腺苷-L-甲硫氨酸(SAM)作为甲基的供体和底物结合,特异地催化杂环类和芳香类化合物苯环6-位硫原子的甲基化,其内在底物和主要的生物学功能仍然
2、未完全清楚［1，2］，而其DNA编码顺序上某个核苷酸碱基点突变,是造成嘌呤类药物不同强度的细胞毒作用的基础［3］。所以,对于TPMT酶学特点、其遗传多态性的分子生物学机制以及6-MP、6-TG临床关系的研究成为当前研究药代动力学的热点之一。9/91 6-MP和6-TG的代谢［4，5］ 6-MP的代谢途径：①由次黄嘌呤磷酸核糖转移酶(HPRT)催化先形成硫基次黄嘌呤单磷酸盐(TIMP),硫基黄嘌呤单磷酸盐(TXMP),硫基鸟嘌呤单磷酸盐(TGMP),后者经磷酸化后分别形成二磷酸盐和三磷酸盐。后三种物质统称为TGNs,它整合到肿瘤细胞中影响DNA的复制及R
3、NA的表达,发挥抗肿瘤作用。②6-MP,TIMP,TGMP均可由TPMT催化生成甲基化的衍生物6-meMP,6-meTGMP,6-meTIMP,这些甲基化的化合物属于“无活性”的物质,它们能够抑制磷酸核糖焦磷酸化氨基转移酶(PRPP-AT)的活性,后者是细胞重新合成嘌呤步骤中的关键酶,因此,抑制PRPP-AT的活性就阻断了肿瘤细胞遗传信息的表达,从而达到抗白血病的作用。③由黄嘌呤氧化酶催化形成6-硫基黄嘌呤后再形成尿酸也可生成尿酸排出。6-TG的代谢途径：①由HPRT催化直接形成硫基鸟嘌呤磷酸化合物(TGNs)发挥抗白血病作用。②也可由TPMP催化生成
4、甲基化的产物如6-meTG,或me-TGMP,达到抗肿瘤的作用。但组织中TPMP对6-TG的催化效力远比6-MP低(约为1/12)［4］，故此过程并非6-TG的主要代谢途径。③6-TG由鸟嘌呤脱氢酶催化生成6-硫基黄嘌呤再由黄嘌呤氧化酶催化生成尿酸排出。2 TPMT的酶学特点9/9TPMT的组成结构：由两个具有相同的催化功能单体组成,说明TPMT的结构并非引起遗传多态性的原因。TPMT的分子量大约为30000。通过提取和分析人肾脏组织中的TPMT,发现它由245个氨基酸残基组成。另有人还发现几乎每个依赖SAM的甲基转移酶均含有3个结构保守的序列(mot
5、ifⅠ，Ⅱ，Ⅲ)，分别含24-，12-，12-三个单体结构,估计这些序列为酶结合底物的结构域［6～8］。TPMT的组织分布：人类TPMT首先在肝脏、肾脏中被发现,随后陆续地在胃肠道、肺、脑、血液、胎儿、胎盘等组织中发现。成年人肝细胞的TPMT浓度和血液组织中几乎呈直线相关。第3个月的胎儿即有TPMT的存在,其中第6个月的浓度及活性和新生儿类似,说明TPMT的浓度及活性在人体各组织内，甚至肿瘤组织中均存在密切相关性,测定红细胞中的TPMT浓度即可大致估计其它组织的酶活性［9,10］。TPMT的酶学动力学特征：酶活性随孵育时间、底物浓度、pH值和离子浓度、
6、底物浓度(红细胞浓度)的变化而变化［11］。TPMT最佳孵育时间为60分钟［10］,其它参数符合Michaelis-menten曲线。同时,Krynetski等［11］发现在一般组织中(肝、肾等)酶作用最佳pH值为,而血液中为。9/9TPMT的底物及抑制物：Krynetski等做了18种6-MP和6-TG衍生物的酶学实验,包括它们的核苷酸和核糖核酸,描述了它们的反应特性：大多数的衍生物均可作为TPMT的底物,它们的酶促动力学特性均符合Michaelis-menten曲线,发现6-MP比6-TG与酶结合的能力强。在所有前体药物(6-MP,6-TG)和衍生
7、物中,8-羟基-6-MP和6-TG分别是两个药物家系中活性最大者,而它们的核苷酸盐类则是这些化合物中活性最低的,其原因可能是它们较易被水解。Mcleod等［10］发现当化合物中7,9位被烷基化后,其与酶结合的能力有所加强。同时发现前体药物的Km、Vm和Km/Vm值均比其衍生物低,说明6-MP和6-TG并非TPMT的自然底物。另外,6-硒基嘌呤(Selenopurine)及其衍生物也可以作为TPMT的底物,但是它们的Km和Vm值均显著比硫基嘌呤及其衍生物低。黄嘌呤8位上有-OH基者是底物，而2位上有-OH则为抑制物［12］。除2-OH-黄嘌呤外,S-腺苷
8、-L-半胱氨酸、Sinefungin、6-甲基硫基嘌呤、3，4-双甲氧-5-对羟基苯甲酸为TP
