Die CH‐Bindungen der Zuckerbausteine von DNA als Angriffspunkte für chemische Nucleasen und Wirkstoffe

Diese Übersicht befaßt sich mit den molekularen Aspekten der DNA‐Spaltung durch synthetische chemische Nucleasen (Übergangsmetallkomplexe mit Redoxeigenschaften und Affinität zu DNA) und natürliche Wirkstoffe (cytotoxische Agentien wie Bleomycine und Endiine). Anders als die Desoxyribo‐Nucleasen, die den nucleophilen Angriff von Wasser auf das Phosphoratom einer bestimmten Phosphodiester‐Einheit katalysieren, oxidieren diese nicht hydrolytisch wirkenden Reagentien zur DNA‐Spaltung die Zuckereinheiten, und zwar im allgemeinen durch H‐Abstraktion. Je nach der Art und der Struktur des Spaltungsreagens sowie der Art seiner Aktivierung und seiner Intercalation in DNA wird eine andere der fünf aktivierbaren CH‐Bindungen der Desoxyribose angegriffen. In Folgereaktionen an der ursprünglichen Schàdigungsstelle werden Nucleobasen freigesetzt, Zuckerreste oxidiert, Basen‐substituierte oxidierte Zucker oder an die endständige Phosphatgruppe gebundene oxidierte Zucker gebildet. In den meisten Fällen verursacht vor allem der Verlust eines Nucleosids oder zumindest eines Teils davon mit dem damit einhergehenden Verlust einer Baseninformation den DNA‐Strangbruch. Für beide Arten von DNA‐Spaltungsreagentien wird hier der derzeitige Wissensstand hinsichtlich der Art der Aktivierung und der DNA‐Bindung sowie des Mechanismus des oxidativen Desoxyribose‐Abbaus vorgestellt. Dank eines genaueren Verständnisses der unterschiedlichen DNA‐Spaltungs‐mechanismen und wegen der Nachfragenach hocheffizienten und hochspezifischen Reagentien scheint die Entwicklung neuer künstlicher und selektiver DNA‐Spaltungsreagentien ein herausforderndes Arbeitsgebiet auf dem Wegzu einem rationalen Design neuartiger Antitumor‐und antiviraler Agentien sowie in der Molekularbiologie zu sein.