MAGYAR ONKOLÓGIAVol 48, No. 3, 2004

 Közlemény

A dezoxicitidin-kináz speciális szerepe a kemoterápiás nukleozidanalógok aktiválásában és a sejtosztódás gátlásában

Staub Mária

Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Pathobiokémiai Intézet, Semmelweis Egyetem, Budapest

A dezoxicitidin-kináz (dCK) központi szerepet tölt be a sejtek DNS-prekurzor-ellátásában, mivel foszforilálni képes a dC mellett a dA és dG nukleozidokat is. Emlõs sejtekben a fõ dTTP-forrás szintén a dC, a dCMP-dezamináz úton keresztül. A dCK széles szubsztrátspecificitásának köszönhetõen foszforilálni képes egy sor dezoxinukleozid-analógot, aktivitása határozza meg az egyik legfontosabb kemoterápiás gyógyszercsoport iránti érzékenységet. A limfoid szövetekben, differenciálatlan sejtekben és tumorokban a legmagasabb a dCK aktivitása, amely a sejtciklussal nem változik. Meglepõ módon viszont nõ az enzim aktivitása, ha különbözõ sejteket, különbözõ DNS-szintézist gátló, DNS-t károsító genotoxikus anyagokkal, gamma-besugárzással kezelünk. A megnövekedett dCK-aktivitás fokozhatja a kemoterápia iránti érzékenységet, a molekuláris mechanizmus felderítése mellett közvetlen gyakorlati alkalmazásra is van remény a jelenség felismerésével. Munkánk során az enzimaktiválódás mechanizmusát vizsgáltuk, kiderült, hogy nem emelkedett sem a dCK fehérje, sem a dCK mRNS mennyisége, a DNS-károsodás látszott a közös, fõ kiváltó oknak, ami a dCK aktiválásáért felelõs. A DNS-károsodás után fokozódik a sejtekben a DNS-repair, amihez a dNTP-poolokat elsõ lépésben a dCK biztosítja. Elégtelen repair esetében a megnövekedett dATP-szint a sejteket az apoptózis irányába viszi. Az aktiválás folyamata függ a sejt kalciumkoncentrációjától, fehérjefoszforilációra utaló jelek is vannak, melyek jeltovábbító mechanizmusokra utalnak. Az ''aktivált dCK'' biztosan más konformációs állapotban van a sejtekben, mint a genotoxikus kezelés elõtti enzim volt, csak natív körülmények között köti az anti-dCK ellenanyagot, denaturáló körülmények között nem (8-11, 22, 26, 32-34, 35, 36). Magyar Onkológia, Vol 48, Nr. 3, 229-234, 2004

The special function of deoxycytidine kinase (dCK) in the activation of chemotherapeutic nucloside analogs and in inhibition of cell proliferation. Deoxycytidine kinase (dCK) plays a central role in the deoxynucleoside salvage processes, phosphorylating dC, dA, and dG to their monophosphates. In mammalian cells, the major source of dTTP comes also from dC via dCMP deaminase. Moreover, based on its broad substrate specificity, this enzyme is responsible for the activation of several nucleoside analogues of therapeutical importance, influencing the sensitivity of malignant tissues towards chemotherapy. The expression of dCK is highest in different lymphoid cells/tissues, in embryonic cells and in most malignant cells (2, 7, 13-15, 18). The activity of dCK is not cell cycle-regulated. In contrast to this, dCK activity was found to be elevated several fold upon short-term treatments of normal human lymphocytes with therapeutic nucleoside anlogues, and other genotoxic agents as well as by DNA damaging agents including the DNA polymerase inhibitor aphidicolin, the topoisomerase II inhibitor etoposide and ?-irradiation, which might be a potentially important phenomenon with respect to the clinical practice, too. These findings indicated that the main trigger of activation could be the damaged DNA itself, and the biological relevance might be to supply the dNTPs for the enhanced DNA repair. Activation of dCK was paralleled by elevated levels of intracellular dATP, raising the possibility that dCK activation is linked to the induction of apoptosis. With regard to the mechanism of enzyme activation, no changes were found in the protein and mRNA levels of dCK upon stimulation, while the activation process was calcium dependent and comprised a protein phosphorylation step. A positive correlation was found between the enzymatic activity and the native immunoreactivity of dCK, strongly arguing that dCK undergoes a conformational change during activation, which results in the formation of a catalytically more active steric structure (8-11, 22, 26, 32-34, 35, 36). Hungarian Oncology, Vol 48, Nr. 3, 229-234, 2004


Beküldve: 2004. augusztus 2.; elfogadva: 2004. augusztus 13.
Elérhetőség: Dr. Staub Mária, Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Pathobiokémiai Intézet, Semmelweis Egyetem, 1088 Budapest Puskin u. 9.; Tel: 1-266-2755/4003, Fax: 1-266-2755/4003; E-mail: Staub@puskin.sote.hu

Kattintson ide a teljes (PDF) változat letöltése végett!
ad