ヒトG-4重鎖DNA配列を標的としたピペリンのがん抑制効果のエビデンス

Evidences for Piperine inhibiting cancer by targeting human G-quadruplex DNA sequences.

• Arpita Tawani
• Ayeman Amanullah
• Amit Mishra
• Amit Kumar

抄録

ピペリンは天然のアルカロイドであり、抗酸化作用、抗変異原性、抗腫瘍作用、抗増殖作用などが知られています。ピペリンは、様々な細胞標的と結合したり、相互作用したりすることで、このような薬理作用を発揮します。近年、ピペリンと二重鎖DNAとの相互作用については、昨年初めての報告が発表されましたが、G-四重鎖構造との相互作用については、まだ研究されていませんでした。本研究では、ピペリンと様々なDNAのG-四重鎖構造との相互作用について初めて報告する。本研究では、ピペリンとG-四重鎖DNA配列との相互作用を初めて報告した。その結果、ピペリンは二本鎖DNAよりもG-四重鎖DNAに対して特異性を示し、c-mycプロモーター領域に形成されたG-四重鎖構造に対して最も高い親和性を示した。さらに、インビトロ研究では、ピペリンがアポトーシスを介した細胞死を引き起こすことが示されており、この天然物であるピペリンは、G-四重鎖構造を標的とする有望な候補として、強力な抗がん剤として作用することがさらに強調されています。

Piperine, a naturally occurring alkaloid, is well known as anti-oxidant, anti-mutagenic, anti-tumor and anti-proliferative agent. Piperine exerts such pharmacological activities by binding or interacting with various cellular targets. Recently, the first report for Piperine interaction with duplex DNA has been published last year but its interaction with G-quadruplex structures has not been studied yet. Herein, we report for the first time the interaction of Piperine with various DNA G-quadruplex structures. Comprehensive biophysical techniques were employed to determine the basis of interaction for the complex formed between Piperine and G-quadruplex DNA sequences. Piperine showed specificity for G-quadruplex DNA over double stranded DNA, with highest affinity for G-quadruplex structure formed at c-myc promoter region. Further, in-vitro studies show that Piperine causes apoptosis-mediated cell death that further emphasizes the potential of this natural product, Piperine, as a promising candidate for targeting G-quadruplex structure and thus, acts as a potent anti-cancer agent.