DNA Interaction with ⁵⁷Co-Bleomycin

 

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Tumor-diagnostic ⁵⁷Co-bleomycin is a mixture of two isomers: types I and II. Interaction between these and DNA was studied by fluorescence spectrometry and thermal denaturation. The fluorescence study indicated that cobalt chelation resulted in a remarkable increase in the apparent DNA-bleomycin association constant and a slight increase in bleomy-cin-DNA binding; a remarkable difference was observed between the two isomers. In the thermal denaturation study, the difference of DNA binding behavior was also observed. The tumor affinity of these isomers was slightly different, and type I isomer showed higher tumor affinity than type II. These results indicate that cobalt chelation to bleomycin enhances DNA-bleomycin binding and its DNA binding stability, and these mechanisms, although not fully understood, appear to underly the difference in tumor affinity of cobalt-bleomycin isomers.

Tumordiagnostisches ⁵⁷Co-Bleomycin besteht aus einem Gemisch von zwei Isomeren: Typ I und II. Die Wechselwirkung zwischen diesen Isomeren und DNS wurde mittels Fluoreszenz-Spektrometrie und Wärmedenaturierung erforscht. Die Fluoreszenz-Studie zeigte, daß die Kobaltchelierung des Bleomycins eine deutliche Erhöhung des anscheinenden Bin-dungskoeffizients des DNS-Bleomycins und gleichzeitig eine geringe Erhöhung der DNS-Bleomycin-Bindungszahlen verursachte; dabei war eine bemerkenswerte Differenz zwischen den beiden Isomeren zu beobachten. Auch bei der Messung der DNS-Wärmedenaturierung ergaben sich Differenzen zwischen den beiden Isomeren in bezug auf ihr DNS-Bindungsverhalten. Die Tumoraffinität beider Isomere war leicht unterschiedlich, wobei jene des Typs I höher war als jene des Typs II. Diese Untersuchungsergebnisse zeigen, daß die Kobaltchelierung des Bleomycins dessen DNS-Bindung und zugleich seine Bindungsstabilität fördert, und daß diese Mechanismen in nicht völlig geklärter Weise dem Unterschied in der Tumoraffinität der beiden Isomeren des Kobalt-Bleomycins zugrunde liegen.

• References

• 1 Ames B. N. Assay of inorganic phosphate, total phosphate and phosphatases. Methods Enzymol 1966; 8: 115-117.
  Google Scholar
• 2 Chien M, Grollmann A. P, Horwitz S. B. Bleomycin-DNA interactions: Fluorescence and proton magnetic resonance studies. Biochemistry 1977; 16: 3641-3647.
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 3 De Liemer L. H, Meares C. F, Goodwin Dia-manti D. A. BLEDTA: Tumor localization by a Bleomycin analogue containing a metal chelating group. J. med. Chem 1979; 22: 1019-1023.
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 4 Grove R. B, Eckelman W. C, Reba R. C. Distribution of labeled bleomycin in normal and tumor-bearing mice. J. nucl. Med 1973; 14: 917-919.
  PubMedGoogle Scholar
• 5 Grove R. B, Reba R. C, Eckelman W. C, Goodyear M. Clinical evaluation of radiolabeled Bleomycin (BLEO) for tumor detection. J. nucl. Med 1980; 15: 386-390.
  Google Scholar
• 6 Kakinuma J, Kagiyama R, Orii H. Chemical properties and tumor affinity of separated isomers of cobalt-Bleo-mycin. Eur. J. nucl. Med 1980; 5: 159-163.
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 7 Mamo L, Nouel J. P, Robert J, Chai N, Houdart R. Use of radioactive Bleomycin to detect malignant intracranial tumors. J. Neurosurg 1973; 39: 735-741.
  CrossrefPubMedGoogle Scholar
• 8 Reba R. C, Eckelman W. C, Poulose K. P, Grove R. B, Stevenson J. S, Rzeszotarski W. J, Primack A. Tumor-specific radiopharmaceuticals: Radiolabeled Bleomycin. In: Radiopharmaceuticals. Subramanian G. et al. Eds New York; 1975: 454-473.
  Google Scholar
• 9 Sausville E. A, Peisach J, Horwitz S. B. Effect of chelating agent and metal ions on the degradation of DNA by Bleomycin. Biochemistry 1978; 17: 2470-2476.
  Google Scholar
• 10 Vos C. M. Doctoral thesis. 1981
  Google Scholar