Das Krebsmedikament Doxorubicin bindet an unterschiedlichen Stellen an DNA und RNA

In den letzten 50 Jahren hat sich Doxorubicin (DOX), auch bekannt als Adriamycin, als eines der wirksamsten chemotherapeutischen Krebsmedikamente zur Behandlung verschiedener Krebsarten etabliert. Wir vergleichen die Bindungsstellen von Doxorubicin an DNA und tRNA. Die DOX-Bindung erfolgt durch Interkalation in den DNA-Duplex, während es an tRNA über die Haupt- und Nebenrillen bindet. Die DOX-DNA-Interkalation erfolgt in der Nähe von A-7, C-5, *C-19 (Wasserstoffbrücke mit der DOX-NH2-Gruppe), G-6, T-8 und T-18 mit einer freien Bindungsenergie von -4,99 kcal/mol. Die DOX-tRNA-Bindungen erfolgen in der Nähe von A-29, A-31, A-38, C-25, C-27, C-28, *G-30 (Wasserstoffbrückenbindung) und U-41 bei einer freien Bindungsenergie von -4,44 kcal/mol. Die Interkalation des Wirkstoffs induzierte einen partiellen Übergang von B- zu A-DNA, während die tRNA in der Struktur der A-Familie verblieb. Die beobachteten strukturellen Unterschiede zwischen den DOX-Bindungen an DNA und tRNA könnten die Hauptgründe für die antitumorale Wirksamkeit des Wirkstoffs sein. Die Ergebnisse des In-vitro-MTT-Assays an SKC01-Kolonkarzinomzellen stimmen mit den beobachteten strukturellen Veränderungen der DNA überein.