Collagen Type IV Inhibitoren

Gängige Collagen Type IV Inhibitors sind unter underem Halofuginone CAS 55837-20-2, Captopril CAS 62571-86-2, 3-Aminopropionitrile CAS 151-18-8, Penicillamine CAS 52-67-5 und Baicalein CAS 491-67-8.

Chemische Inhibitoren von Kollagen Typ IV umfassen eine Reihe von Verbindungen, die in verschiedene biologische Prozesse eingreifen, die für die Synthese, die Modifikation und den Aufbau des Kollagens wesentlich sind. Halofuginon unterbricht den TGF-β-Signalweg, einen entscheidenden Regulator der Synthese von Kollagen Typ IV. Indem es diesen Weg behindert, verhindert Halofuginon die normale Transkription und anschließende Translation von Kollagen Typ IV, was zu einer Verringerung seiner Produktion führt. In ähnlicher Weise zielt Captopril auf die enzymatische Aktivität der Prolyl-4-Hydroxylase ab, eines Enzyms, das die Hydroxylierung von Prolinresten im Kollagen Typ IV katalysiert. Diese Hydroxylierung ist eine Voraussetzung für die Stabilität und den Zusammenbau der Kollagenfasern; daher führt die Bindung von Captopril an die aktive Stelle des Enzyms zu weniger stabilem Kollagen, das nicht richtig zusammengesetzt ist.

EDTA und D-Penicillamin wirken beide durch Chelatbildung von Metallionen, aber sie zielen auf unterschiedliche Aspekte der Reifung von Kollagen Typ IV ab. EDTA chelatiert Metallionen wie Kupfer und Eisen, die Kofaktoren für Enzyme wie die Lysyloxidase sind. Lysyloxidase ist für die Vernetzung von Kollagen Typ IV verantwortlich, wodurch die Kollagenfasern gestärkt werden. Ohne diese Vernetzung sind die Integrität und Funktion des Kollagens Typ IV beeinträchtigt. D-Penicillamin bildet auch ein Kupferchelat, das die Lysyloxidase direkt hemmt und somit die Vernetzung von Kollagen Typ IV verhindert. Andererseits hemmt β-Aminopropionitril spezifisch die Lysyloxidase, ohne Metallionen zu chelatieren, und bietet damit einen weiteren Mechanismus, durch den die Vernetzung gestört werden kann. Baicalein und Disulfiram hemmen ebenfalls die Lysyloxidase, was die kritische Rolle dieses Enzyms für die Funktion des Kollagens Typ IV weiter unterstreicht. Pyridoxin konkurriert mit Pyridoxalphosphat, einem wesentlichen Kofaktor für die enzymatische Aktivität der Lysyloxidase, und verringert dadurch das Ausmaß der Kollagenvernetzung. Mimosin hemmt direkt die Prolyl-4-Hydroxylase, ähnlich wie Captopril, jedoch über einen anderen Mechanismus, was zu einer Abnahme des Hydroxyprolin-Gehalts führt und somit die Stabilität von Kollagen Typ IV beeinträchtigt. Carboplatin ist zwar in erster Linie für seine DNA-Bindungsfähigkeit bekannt, kann aber auch die Transkription von Enzymen hemmen, die an der posttranslationalen Modifikation von Kollagen Typ IV beteiligt sind. Thiostrepton zielt auf LOXL2, ein Lysyloxidase-ähnliches Enzym, das ebenfalls am Vernetzungsprozess von Kollagen Typ IV beteiligt ist, und seine Hemmung führt zu einer Verringerung der reifen und funktionellen Kollagenfasern. Schließlich hemmt Genistein Tyrosinkinasen, die an der intrazellulären Signalübertragung beteiligt sind, die für die Synthese und den Zusammenbau des Kollagens erforderlich ist, und verhindert so indirekt die ordnungsgemäße Bildung von Kollagen Typ IV.