Создание высокоселективных ингибиторов ферментов
Создание высокоселективных ингибиторов ферментов относится к числу основных проблем современной фармакологии и Химиотерапии.
Можно представить себе, что группа функционально однородных ферментов должна иметь весьма сходную химическую топографию активного центра, в то время как первичная структура белка на некотором удалении от активного центра может в силу сохранившихся эволюционных отличий обладать большей вариабельностью и индивидуальным своеобразием. Таким образом, в принципе не исключена возможность создания «дистанционных» ингибиторов, которые при закреплении в активном центре фермента будут проявлять высокое сродство к некоторым функциональным группам белка вне каталитического участка молекулы и среди функционально идентичных ферментов будут предпочтительно тормозить активность фермента определенного тканевого происхождения.
Идея такого рода была частично реализована. Baker с сотрудниками (1967, 1968), которые изучали сравнительное торможение активности ТГФК-дегидрогеназ из печени голубя, из Е. coli, Е. coli, инфицированной фагом Т2, крысиной саркомы Уокера 256 и из лейкозных клеток L1210/FR-8 у мышей в присутствии различных 2,4-диаминопиримидинов и замещенных триазинов.
Оказалось, что чувствительность различных ТГФК-дегидрогеназ к производным триазинов, имеющим объемный заместитель в составе первого фенильного кольца, отличается более чем в 270 раз и зависит от взаимодействия заместителя с гидрофобным участком молекулы фермента за пределами активного центра.
Burchall и Hitchings (1965) нашли, что 2,4-диамино-5-(3, 4, 5-триметоксибензил)-пиримидин, получивший тривиальное название «триметоприм», в 50000 раз активнее тормозит бактериальную ТГФК-дегидрогеназу по сравнению с ТГФК-дегидрогеназами из тканей млекопитающих. Эти авторы, определяли, однако, концентрацию ингибитора, вызывающую торможение активности фермента на 50%. Истинные величины Ki для ТГФК-дегидрогеназ из различных источников при сравнительном изучении ингибиторов определены не были. Следует отметить, что в настоящее время накапливаются указания о существенном различии кинетики ТГФК-дегидрогеназ, выделенных из различных биологических объектов. Различия между индивидуальными ТГФК-дегидрогеназами в кинетических особенностях катализируемой реакции (сродство к субстратам, порядок их присоединения к активному центру, скорость преобразования промежуточных комплексов) могут предопределять резкие различия в чувствительности к различного типа ингибиторам фермента и служить основой для синтеза антиметаболитов. Исследования в этом направлении, несомненно, принесут важные практические результаты.
Интересный подход к регуляции цикла обмена фолиевой кислоты в злокачественных клетках разработали в последние годы американские исследователи, синтезировавшие гомофолиевую кислоту, которая отличается от фолиевой кислоты наличием дополнительной метальной группы между птеридиновым и бензольным кольцами молекулы. Гомофолиевая и дигидрогомофолиевая кислоты восстанавливаются ТГФК-дегидрогеназой, причем тетрагидрогомофолиевая кислота практически не влияет на активность СОМТ, но весьма активно тормозит тимидилатсинтетазу (Goodman е. а., 1964; Plante е. а., 1967).
Тетрагидрогомофолиевая кислота оказывает химиотерапевтический эффект при парентеральном введении мышам, зараженным вариантом лейкозных клеток L1210, устойчивым к действию метотрексата (Mead е. а., 1966). К ингибиторам тимидилатсинтетазы относится также широко используемый в онкологической практике 5-фтор-урацил (Blakley, 1969).
«Роль эндогенных факторов в развитии лейкозов»,
под ред. проф. М.О. Раушенбаха
