Как было показано выше, препараты, подавляющие синтез ДНК, используют для того, чтобы синхронизировать клеточные деления или начало синтеза вирусной ДНК и выявить связь между регуляторными механизмами и репликацией ДНК. В этом разделе дано краткое описание нескольких таких ингибиторов. Как видно из их свойств и способа действия, выбор соответствующего ингибитора зависит от изучаемой клеточной системы; необходимо также учитывать обратимость действия ингибитора.

Фтордезоксиуридин. Фтордезоксиуридин (фторурацилдезоксирибоза, ФУдР) обратимо ингибирует синтез ДНК и эффективен в концентрациях примерно 10-6 М. ФУдР фосфорилируется клеточной тимидинкиназой, превращаясь в аналог тимидиловой кислоты (дТМФ). В фосфорилированной форме ФУдР подавляет активность тимидилатсинтетазы, которая в норме катализирует эндогенный синтез дТМФ из дУМФ. Внутриклеточный фонд тимидина в большей части культивируемых клеток животных, очевидно, слишком низок, чтобы служить источником дТМФ.

Подавления тимидилатсинтетазной активности можно избежать прямым фосфорилированием тимидина, если клетка получает тимидин либо в результате деградации ДНК, либо при наличии свободного тимидина в среде. При использовании ФУдР целесообразно в то же самое время добавлять избыток дезоксиуридина; если ФУдР распадается внутри клетки с образованием фторурацила и дезоксирибозы, дезоксиуридин будет конкурентно подавлять образование фторуридина и его включение в РНК-

Бромурацилдезоксирибоза (БУдР) или иодурацилдезоксирибоза (ИУдР) также фосфорилируются тимидинкиназой, но в отличие от ФУдР после превращения в соответствующие трифосфаты они включаются в ДНК на место тимидина. Это служит основой для химиотерапии герпесвирусных инфекций.

Аминоптерин. Синтез ДНК можно предотвратить, блокируя восстановительное метилирование дУМФ, протекающее при участии тетрагидрофолиевой кислоты. Аминоптерин представляет собой аналог фолиевой кислоты. При отсутствии экзогенного поступления тимидина он обратимо подавляет активность редуктазы и, таким образом, косвенно — синтез ДНК. При одновременном добавлении аде-нозина и глицина аминоптерин избирательно подавляет синтез пиримидинов (Хакала, 1957; Саймон, 1961). Аминоптерин считается наилучшим ингибитором для блокирования синтеза ДНК в клетках, дефицитных по тимидинкиназе, или в клетках, где хотят повысить включение аналогов тимидина в днк.

Арабинозилнуклеозиды. Цитозинарабинозид (ара-Ц) и аденинарабинозид (ара-А) подавляют синтез ДНК млекопитающих столь же эффективно, как и ФУдР или аминоптерин. Токсический и ингибирующий эффекты ара-Ц можно снять одновременным добавлением дезоксицитидина; однако последний не обладает обратимым действием, если ингибирующие эффекты ара-Ц уже проявились. Наоборот, эффекты, вызываемые ара-А, не предотвращаются обычными дезоксинуклеозидами, например дезоксиаденозином. Необходимо отметить, что действие ара-Ц может ослабляться при высоком внутриклеточном уровне дезоксицитидиндезаминазы, превращающей его в уридинарабинозид, который не подавляет синтеза ДНК.

Размножение большинства, а возможно и всех, ДНК-содержащих вирусов в клеточных культурах заметно подавляется уже при таких низких концентрациях ара-Ц, как 10-6М. И ара-Ц, и ара-А in vivo превращаются в соответствующие трифосфаты, подавляя переход уридина в ЦМФ. Другой и, по-видимому, основной точкой приложения действия ингибитора является ДНК-полимераза. Ара-Ц в виде трифосфата подавляет полимеризацию дезоксинуклеотидов и в некотором количестве сам включается в ДНК.

Химические и ингибиторные свойства арабинозилнуклеозидов всесторонне рассмотрены в обзоре Коуэна (1966), а детали механизма их действия обсуждаются в статьях Фёрта и Коуэна (1968), Фёрлонга и Грейема (1971).

- Читать далее "Ингибиторы синтеза РНК. Механизмы ингибиции синтеза РНК"