Riparazione del DNA Checkpoints Ciclo Cellulare Fattori in

Riparazione del DNA, Checkpoints & Ciclo Cellulare

Fattori in grado di indurre lesioni nel DNA l Radiazioni ultraviolette l Radiazionizzanti l Composti chimici naturali o di sintesi l Specie reattive dell’ossigeno species – La maggior parte di queste deriva da processi endogeni l In un organismo umano ogni giorno il DNA subisce ~100, 000, 000 lesioni

Le cellule tumorali sono altamente suscettibili all’inibizione della riparazione del DNA l Le cellule tumorali – Proliferano in modo non regolato u meno tempo a disposizione per riparare il DNA rispetto alle cellule normali – Crescono in condizioni di stress, il che causa un danno continuo al DNA – Presentano difetti nella riparazione del DNA u fenotipo mutator u La crescita continua nonostante l’instabilità genomica – Sono dipendenti dalle vie di riparazione del DNA che ancora possiedono

Tipi di lesione al DNA e meccanismi di riparazione Tipo di lesione: Singlestrand breaks (SSBs) Addotti ingombranti Doublestrand breaks (DSBs) O 6 alchilguanina Inserzioni & delezionsi Mismatch repair Meccanismo di riparazione: Enzimi di riparazione: Base excision repair PARP Recombinational repair HR NHEJ ATM DNA-PK Nucleotideexcision repair XP, polimerasi Riparazione diretta MSH 2, MLH 1 AGT

Inibitori di ATM, ATR e DNA-PKCS l Non selettivi u. Caffeina (ATM/ATR) u. Wortmannina u. LY 294002 l ATM-selettivi u. KU-55933 l DNA-PKCS u. NU-7441

MECCANISMI D’AZIONE DI UCN-01 1. Inibizione isoforme Ca 2+-dipendenti della PKC (IC 50 = 30 n. M) 2. Inibizione isoforme Ca 2+-indipendenti della PKC (IC 50 ~ 600 n. M) 3. Arresto del ciclo cellulare inibizione CDKs aumento della sintesi di p 27 kip 1 e p 21 waf 1 4. Abolizione del checkpoint in G 2

PARP-1 è un enzima chiave nella riparazione di single-strand DNA breaks DNA damage PAR chains are degraded via PARG PARP Binds directly to SSBs Repaired DNA NAD+ Nicotinamide +p. ADPr Repair enzymes PAR Once bound to damaged DNA, PARP modifies itself producing large branched chains of PAR

L’inibizione di PARP-1 aumenta le lesioni a doppio filamento nel DNA SSB PNK 1 XRCC 1 pol β Lig. III PARP Inhibition of PARP-1 prevents recruitment of repair factors to repair SSB Replication (S-phase) DNA DSB

Effetto Selettivo dell’inibizione di PARP-1 in cellule tumorali con mutazioni di BRCA 1 or BRCA 2 DSB in DNA Normal cell DSB repaired effectively via HR pathway Cell survival BRCA-deficient cancer cell Deficient HR pathway – DSB not repaired Cancer cell death