Внешняя среда и развивающийся организм - Баранов В.С.
Скачать (прямая ссылка):
у него отсутствует свободная М'-ОП группа,происходит преждевременная термипация полпнуклсотидной ценя. Подробному рассмотрению аффектов кордицепина посвящен опубликованный обзор (Гуарипо. 1969). Нужно отмстить, что нуклеозидпые антибиотики могут вызывать множественные эффекты, и их нельзя считать высоко специфическими ингибиторами.
Х.2. АНТИБИОТИКИ - ИНГИБИТОРЫ ПОЛИМЕРАЗ
Если антибиотики, взаимодействующие с ДНК-матрицей, являются универсальными ингибиторами синтеза нуклеиновых кислот во всех типах клеток, в которые они могут проникнуть, то ингибиторы полимераз могут обладать определенной специфичностью. Так, рифамицин SV и его полу синтетическое производное рифами ицин широко используется в клинике для лечения инфекционных заболеваний и обладают низкой токепч ностью для организма человека. Специфичность их действия основана па том, что они могут отличать полимеразы из различных типов клеток.
Рифамщипы и сгрептовариципы - - очепь близкие по своей химической структуре антибиотики, образуемые различными видами актииомп-цстов из рода Streptomyces. Па осповапии сходства структуры их объединяют в общий класс аизамицинов. На рис. 61 представлена структура рифамицииа SV, рифампицина (синонимы: рпфампии, рпмактан, рифа-дип) и некоторых других полусинтетическпх производных рифамицииа SV. Антибиотики этой группы получили очень широкую известность благодаря использованию в качестве инструментов исследования структуры и механизма действия полимераз. Опубликованы детальные обзоры литературы, посвященные механизму действия и использованию в биохимических исследованиях антибиотиков этой группы (Sensi, 1973; Kors-len, Kcralen, 1974; Гай л и др., 1975; Wehrli, Staehelin. 1975).
Рифамицины п стрептоварпцины подавляют рост грамположительных и некоторых грамотрицательных бактерий благодаря эффективному тор-можению синтеза РНК в результате ингибирования активности ДНК-за-висимой PH К-полимер азы. Устойчивость культур кишечной Палочки к ри-фампицнну связана с плохой проницаемостью клеточной оболочки, поскольку антибиотик является эффективным ингибитором РНК-полпмеразы R coli. Рифампицин связывается с (э-субт.едпницой бактериальной РНК-иолпмеразы и инактивирует фермент при очепг. низких концентрациях (порядка 0,01 мкг/мл). Вместе с тем ДНК-зависимые РНК-полпмеразы из клеток эукариотов устойчивы при концентрациях в 10 ООО раз выше. Связываясь с ферментом, рифампицин не влияет на удлинение уже синтезирующихся полинуклеотидпых цепей, а избирательно блокирует инициацию новых цепей.
Противоречивые данные были получены при исследовании действия рифампцииов на РНК-полпмеразы митохондрий и хлоропластов (см. Wehrli, Staehelin, 1975). Многие авторы отмечали высокую чувствительность синтеза РНК в интактш.тх оргапеллах и в частично очищенных полимеразных системах. Однако высокоочищепиые препараты РНК-полпмеразы из митохондрий и хлоропластов оказались очень устойчивыми к действию рифампицина. Верли и Стехелип (Wehrli. Staehelin, 1975) считают,
Класс IV
Ряфаииыдян Л —OH—N—N N—
Ч__/
M/l'S-DA
M/ti
А -II А - Н
мигидрнфах- В —СП=.% N пипчн)
N11
Гкфиикцпн SV D II AF/AP (Х-де-
р —гн=\ %
\_/
С — 0Н=>?0(СИ,)-СН>
7
С 0Н=_\ИНЧ
Al'7013
AF/DNKI
К.
Oil
—(ЮССИ,
,/ВД
— ОГНХОЖ —Oil
хс..н.
/С, И,
—оснлюк< - ооссн.
C-.IL
AF/AUDP
\J-™>
А
-Oil —он —он
-он
—он
-ooc.cn,
—OOCCII-.
-OOCCII,
—OOCCII,
—ооссн.,
CII,
lJuc. 61. Структура рифамиципа SV « его производных
что на основании имеющихся данных полимеразы этих оргапелл нельзя сближать с полимеразами бактерии.
Широкая программа исследований позволила получить многочисленные производные рифамицинов, которые были разделены на три класса (Smith el а!.. 1972) (рис. 59). Препараты класса А не активны в отношении ДНК- и РНК-нолимераз эукариотов и ДНК-полимераз опко-гешшх вирусов. Препараты класса 13 умеренно подавляют ферменты эукариотов и онкогенных вирусов, и наконец производные, содержащие лн-иофильную боковую цепь и относящиеся к классу G, являются эффективными ингибиторами (Gurgo, Green, 1972; Yang ot al.. 1972). Препараты на класса С получили очень широкую известность и использовались многочисленными исследователями и качестве ингибиторов РНК-эавнсимой ДНК-полимеразы («обратной транскриптазы») онкогенных вирусов и PITK- и ДНК-полимераз клеток эукариотов. Однако сравпение действия
этих производных на различные полимеразы, а именно па обратную трап-скриптазу онкогенных вирусов, ДHK-no.iимеразу тимуса теленка, Корп-берговскую ДНК-полнмеразу М. lysodoiklicus и РНК-иолимеразу Е. coli, устойчивую к рифамиицину, показало, что она одинаково подавляют ак-тшшость псох этих ферментов (Welirli, Staehelin, 1975). Можно сказать, что ни одно из известных на сегодняшний день производных рифами-цияа не является специфическим ингибитором обратной транскриптааы или любой другой ДТТ К-полимеразы. Кроме того, использовать эти производные н качестве ингибиторов полимераз нужно с большой осторожностью. поскольку они вызывают также некоторые другие эффекты. Так, в клетках HeLa производные рифамлципа подавляли синтез РНК, синтез ДНК, включение нуклоозидов н клетки, и кроме того, синтез полифени-лаланииа в бесклеточиой системе (Bnsiello et al., 1973). Точно также стрептоваришшы. ингибирующие РТТК-запнсимую ДТТК-полимеразу (Brockman eL al.. 1971). подавляли включение нуклеозидов в клетки HeLa (Tan, McAuslan, 1971). Наконец, в работе ТГГерера (Scherer, 1975) показано, что производное рифампицина— AF/013—при инкубации с ин-тактнымп клетками HeLa, фибробластами мышей или с эритроцитами кур вызывает быструю и сильную дезинтеграцию цитоплазматической мембраны. В результате наблюдается выход в среду компонентом клетки, включая рибосомы. При концентрации этого производного 100 мгк/мл из клеток TIoLa за 30 мин выходило в среду 70% РНК, 44% белка и 26% фосфолипидов. Даже при концентрации 20 мкг/мл из клеток HeLa. меченных аН-уридином, выходило 70% кислоторастворнмой радиоактивности и 10% кислотонерастворимой РНК. AF/013 действовал па мембрану сильпее, чем Тритон Х-100. Автор считает, что AF/013 и другие производные с липофильной боковой цептло нельзя использовать in vivo в качестве ингибиторов полимераз.
