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《基于嘌呤类药物功能及巯基嘌呤甲基转移酶遗传多态性的探究进展 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、基于嘌呤类药物功能及巯基嘌呤甲基转移酶遗传多态性的探究进展 目前探究结果表明,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功能中起关键功能。此酶是存在于哺乳动物和禽类细胞中的一种细胞内酶,非金属依靠性,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
2、和主要的生物学功能仍然未完全清楚［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功能的基础［3］。所以,对于TPMT酶学特征、其遗传多态性的分子生物学机制以及6-MP、6-TG临床关系的探究成为当前探究药代动力学的热门之一。 1 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
3、合到肿瘤细胞中影响DNA的复制及RNA的表达,发挥抗肿瘤功能。②6-MP,TIMP,TGMP均可由TPMT催化天生甲基化的衍生物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功能。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天生尿酸排出。 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(
4、TGNs)发挥抗白血病功能。②也可由TPMP催化天生甲基化的产物如6-meTG,或me-TGMP,达到抗肿瘤的功能。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天生6-硫基黄嘌呤再由黄嘌呤氧化酶催化天生尿酸排出。 2 TPMT的酶学特征 2.1 TPMT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
5、。另有人还发现几乎每个依靠SAM的甲基转移酶均含有3个结构守旧的序列(motifⅠ，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］。 2.2 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
6、其它组织的酶活性［9,10］。 2.3 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、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,Kryski等［11］发现在一般组织中(肝、肾等)酶功能最佳pH值为7.5,而血液中为6.7。 2.4 TPMT的底物及抑制物：Kryski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
7、力学特性均符合Michaelis-menten曲线,发现6-MP比6-TG和酶结合的能力强。在所有前体药物(6-MP,6-TG)和衍生物中,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,其和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
8、是它们的Km和Vm值均明显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-L-半胱氨酸、Sinefungin、6-甲
