日本語AIでPubMedを検索
キノキサリン-7-カルボキシレート1,4-ジ-N-オキサイドのE. histolyticaに対する生物学的活性とチオレドキシン還元酵素阻害剤としての分析
Biological activity of esters of quinoxaline-7-carboxylate 1,4-di-N-oxide against E. histolytica and their analysis as potential thioredoxin reductase inhibitors.
PMID: 31907668 DOI: 10.1007/s00436-019-06580-8.
抄録
アメーバ症は、世界中の何百万人もの人々に影響を与える原虫Entamoeba histolyticaによって引き起こされます。標準的な治療法はメトロニダゾールであるが、この薬剤にはいくつかの副作用があり、また、変異原性や発がん性がある。そのため、代替療法の探索が必要とされています。キノキサリン1,4-ジ-N-オキシド（QdNO）誘導体は、様々な原虫に対して活性を示すことが示されている。本研究では，キノキサリン-7-カルボキシレート1,4-ジ-N-オキシド（7-カルボキシレートQdNOs）のエステル誘導体がE. histolyticaの増殖，形態学，超微細構造，酸化ストレスに及ぼす影響を評価するとともに，E. histolyticaチオレドキシン還元酵素（EhTrxR）阻害剤としての可能性を分析した。in vitro試験の結果，n-プロピル系およびイソプロピル系の12化合物は，メトロニダゾール（IC=4.5μM）よりも高い活性（IC=0.331～3.56μM）を示した。より優れた生物学的活性を有する化合物は、それぞれR1-、R2-及びR3位に嵩高いトリフルオロメチル基及びイソプロピル基を有していた。これらの化合物で処理したトロポゾアイトで見られた主な変化は、クロマチンの変化、細胞の粒状性、細胞の破片を含む液胞の再分布、活性酸素種の増加などであった。興味深いことに、7-カルボキシル化QdNOs誘導体は、NADPH結合ドメインのアミノ酸残基やEhTrxRの酸化還元活性部位と相互作用することが示唆された。酵素学的アッセイでは、選択された7-カルボキシル酸QdNOsがEhTrxRジスルフィド還元酵素活性を阻害することが示され、ジアフォラーゼ活性は、これらの化合物が酵素の電子受容体基質として作用することを示している。以上の結果から、7-カルボン酸QdNOs誘導体の抗アメーバ作用には、酸化ストレスの誘導とEhTrxR活性の阻害が関与していることが示唆された。
Amoebiasis is caused by the protozoan Entamoeba histolytica that affects millions of people throughout the world. The standard treatment is metronidazole, however, this drug causes several side effects, and is also mutagenic and carcinogenic. Therefore, the search for therapeutic alternatives is necessary. Quinoxaline 1,4-di-N-oxides (QdNOs) derivatives have been shown to exhibit activity against different protozoan. In the present study, the effects of esters of quinoxaline-7-carboxylate 1,4-di-N-oxide (7-carboxylate QdNOs) derivatives on E. histolytica proliferation, morphology, ultrastructure, and oxidative stress were evaluated, also their potential as E. histolytica thioredoxin reductase (EhTrxR) inhibitors was analyzed. In vitro tests showed that 12 compounds from n-propyl and isopropyl series, were more active (IC = 0.331 to 3.56 μM) than metronidazole (IC = 4.5 μM). The compounds with better biological activity have a bulky, trifluoromethyl and isopropyl group at R1-, R2-, and R3-position, respectively. The main alterations found in trophozoites treated with some of these compounds included changes in chromatin, cell granularity, redistribution of vacuoles with cellular debris, and an increase in reactive oxygen species. Interestingly, docking studies suggested that 7-carboxylate QdNOs derivatives could interact with amino acid residues of the NADPH-binding domain and/or the redox-active site of EhTrxR. Enzymatic assays demonstrated that selected 7-carboxylate QdNOs inhibits EhTrxR disulfide reductase activity, and diaphorase activity shows that these compounds could act as electron acceptor substrates for the enzyme. Taken together, these data indicate that among the mechanisms involved in the antiamoebic effect of the 7-carboxylate QdNOs derivatives studied, is the induction of oxidative stress and the inhibition of EhTrxR activity.