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D-antroquinonol為一新穎之DNA甲基轉移酶抑制劑，可抑制DNA甲基轉移酶-1活性且對於人類乳癌細胞具有抗癌效果
Other Title
A Novel DNA Methyltransferase Inhibitor, D-antroquinonol, Inhibits The DNMT-1 Activity and Induces Anticancer Effects on Human Breast Cancer Cells
Type
thesis
Date Issued
2013-05-28
Author(s)
王昇超
Advisor
林若凱
Subjects
系所名稱：生藥學研究所
Description
學位別：碩士
語文別：中文
指導教授：林若凱
共同指導教授：
口試委員：阮麗蓉;劉興璟
中文關鍵字：DNA甲基轉移酶乳癌;抗癌
語文別：中文
指導教授：林若凱
共同指導教授：
口試委員：阮麗蓉;劉興璟
中文關鍵字：DNA甲基轉移酶乳癌;抗癌
Abstract
DNA methylation是一種epigenetic modification機制，可不造成DNA鹼基序列異動而調節gene表現。DNA methylation於癌症中Tumor suppressor genes (TSGs) 之siliencing扮演著重要之關鍵。然而DNA methyltransferases (DNMTs) 是催化DNA methylation之酵素，並且過去文獻報導DNMTs protein表現量於多種癌症中為過度表現情形。此外，TSGs之promoter hypermethylation可透過抑制DNMTs而可逆地恢復為正常狀態，因此DNMT抑制劑 (DNMT inhibitor; DNMTi) 之開發是極具新藥開發潛力之領域。
D-antroquinonol是一個自牛樟芝 (Antrodia camphorata) 純化萃取而得且過去從未被報導過之化合物。為了評估D-antroquinonol是否具有抑制DNA甲基轉移酶1 (DNA methyltransferase1; DNMT1) 之活性，並且透過降低TSGs相關之CpG islands之promoter hypermethylation情形以重新活化TSGs表現以抑制乳癌細胞之生長與轉移。利用核磁共振分析儀 (Nuclear magnetic resonance ; NMR) 鑑定D-antroquinonol 結構為3-demethoxyl antroquinonol. 利用DNMT1酵素活性分析、分子模型與對接分析 (molecular modeling and docking)、the Illumina Methylation 450K array-based assay、pyrosequencing、即時定量RT-PCR及Western blotting分析此化合物對於乳癌細胞(MDA-MB-231) 之特異性及抗癌效果。DNMT1酵素活性分析具有隨著投予之化合物劑量增加而有酵素活性抑制之效果且此分析在DNMT3B酵素活性分析未被檢出相同結果，推測此化合物對於DNMT1酵素具有特異性。而molecular docking之結果顯示D-antroquinonol可binding於DNMT1之催化位。D-antroquinonol 可降低乳癌細胞 (MDA-MB-231) 內多種TSGs之甲基化程度，包括FANCC和CACNA1A基因，Western blotting及real time RT-PCR analysis 顯示D-antroquinonol 可誘導增加FANCC, CACNA1A之mRNA及蛋白質表現量。而SRB分析結果顯示D-antroquinonol可誘導抑制乳癌細胞 (MCF-7、T-47D及MDA-MB- 231) 之生長且不影響正常細胞生長 (IMR-90及MCF-10A)。The wound-healing assay及transwell assays 結果顯示D-antroquinonol可誘導抑制乳癌細胞 (MDA-MB- 231) 之爬行能力。
總結以上，我們鑑定了一個過去未被發表過之DNMT1抑制劑－D-antroquinonol，可誘導DNA 之demethylation、恢復TSGs表現並抑制癌細胞生長及轉移。
D-antroquinonol是一個自牛樟芝 (Antrodia camphorata) 純化萃取而得且過去從未被報導過之化合物。為了評估D-antroquinonol是否具有抑制DNA甲基轉移酶1 (DNA methyltransferase1; DNMT1) 之活性，並且透過降低TSGs相關之CpG islands之promoter hypermethylation情形以重新活化TSGs表現以抑制乳癌細胞之生長與轉移。利用核磁共振分析儀 (Nuclear magnetic resonance ; NMR) 鑑定D-antroquinonol 結構為3-demethoxyl antroquinonol. 利用DNMT1酵素活性分析、分子模型與對接分析 (molecular modeling and docking)、the Illumina Methylation 450K array-based assay、pyrosequencing、即時定量RT-PCR及Western blotting分析此化合物對於乳癌細胞(MDA-MB-231) 之特異性及抗癌效果。DNMT1酵素活性分析具有隨著投予之化合物劑量增加而有酵素活性抑制之效果且此分析在DNMT3B酵素活性分析未被檢出相同結果，推測此化合物對於DNMT1酵素具有特異性。而molecular docking之結果顯示D-antroquinonol可binding於DNMT1之催化位。D-antroquinonol 可降低乳癌細胞 (MDA-MB-231) 內多種TSGs之甲基化程度，包括FANCC和CACNA1A基因，Western blotting及real time RT-PCR analysis 顯示D-antroquinonol 可誘導增加FANCC, CACNA1A之mRNA及蛋白質表現量。而SRB分析結果顯示D-antroquinonol可誘導抑制乳癌細胞 (MCF-7、T-47D及MDA-MB- 231) 之生長且不影響正常細胞生長 (IMR-90及MCF-10A)。The wound-healing assay及transwell assays 結果顯示D-antroquinonol可誘導抑制乳癌細胞 (MDA-MB- 231) 之爬行能力。
總結以上，我們鑑定了一個過去未被發表過之DNMT1抑制劑－D-antroquinonol，可誘導DNA 之demethylation、恢復TSGs表現並抑制癌細胞生長及轉移。