1. 文献综述

拓扑异构酶作为生物体内的一类关键酶，在真核生物与原核生物中都广泛存在。真核细胞中，根据作用机制不同，DNA拓扑异构酶又分两大类，分别是TopoI与TopoII两种。[1]两类拓扑异构酶参与着生物体内诸多重要的生命活动，包括MQ,复制、转录、重组、修复等所有关键的核内过程。[2]

1.1 TopoI抑制剂的抗癌研究价值

D N A是许多抗癌药物攻击的靶子。D N A 拓扑异构酶是一类能控制和改变D N A拓扑异构状态的核酶，这类酶被药物损伤和抑制可妨碍 D N A 的复制和转录，导致细胞的死亡。 [3]曾有研究者用鬼臼毒素衍生物和核苷酸类似物作用于此酶，并由此发现某些鬼臼毒素衍生 物和核苷酸类似物对TopoI和TopoII有强力的抑制作用。[4]

1.2 TopoI的作用机制

TopoI的作用机制，是通过结合DNA3rsquo;末端形成磷酸二酯键，形成TopoI-DNA可裂解复合物，从而介导DNA单链断裂，松弛其超螺旋结构；此后，再连接断裂的DNA，完成DNA拓扑结构的转变。[5]近几年来，对拓扑异构酶的研究已从基础科学的领域扩展到临床领域，在许多肿瘤细胞中，Topo的含量高于正常细胞。[6]故而明确该酶的体内功能与相应反应的分子机制，对于基础研究的发展，以及寻找相关的抗癌靶点研究而言都是很重要的。[7]

1.3 TopoI的类型

Ⅰ型拓扑异构酶又细分为IA型与IB型，两者功能类似但完全不相关，没有序列或结构上的相似性，催化功能也具有明显的不同。IA型在原核真核细胞中均有存在，最早发现在原核细胞中；而TopoIB型拓扑异构酶，除了存在于牛痘病毒，几乎全部存在于真核细胞中。[6]小牛胸腺拓扑异构酶I（CtTopo I）属于IB型拓扑异构酶，与IA型不同，它可既可以催化解旋负超螺旋分子，又可以解旋正超螺旋DNA分子。而TopoIA仅松弛负超螺旋DNA分子，需要Mgsup2; 以及单链DNA参与才能发挥功能，与暂时断裂的DNA分子的5rsquo;端共价结合。

1.4 核酸抑制剂作用机制

早期普遍研究的DNA拓扑异构酶抑制剂作用机制，是阻断酶与DNA反应的最后一步，即阻断单链或双链DNA 在切口部位的重新结合。此作用统称为拓扑异构酶“中毒”。具有中毒效应的抑制剂使这种拓扑异构酶和DNA链复合物趋于稳定的僵化，使细胞内行使正常功能的拓扑异构酶变为导致DNA链断裂的损伤物。[8] TopoI抑制剂共价连接于DNA上，稳定TopoI-断裂复合物，妨碍TopoI介导的单链DNA切口的再连接，导致细胞最后死亡。[9]