β-Tubulin Inhibitoren

Gängige β-Tubulin Inhibitors sind unter underem Vinblastine CAS 865-21-4, Docetaxel CAS 114977-28-5, Taxol CAS 33069-62-4, Colchicine CAS 64-86-8 und Podophyllotoxin CAS 518-28-5.

Chemische Inhibitoren von β-Tubulin können auf verschiedene Weise mit dem Protein interagieren und seine normale biologische Funktion verhindern, die für die Bildung und Stabilisierung von Mikrotubuli in Zellen entscheidend ist. Colchicin zum Beispiel bindet direkt an β-Tubulin und hemmt dessen Polymerisation zu Mikrotubuli, wodurch wesentliche zelluläre Prozesse wie die Mitose gestört werden. In ähnlicher Weise greift Nocodazol in den Polymerisationsprozess ein, indem es Mikrotubuli destabilisiert und so den Zusammenbau von β-Tubulin zu funktionellen Strukturen verhindert. Vinblastin und Vincristin sind ebenfalls auf β-Tubulin ausgerichtet, hemmen aber die Polymerisation von Mikrotubuli, einen Prozess, der für die Zellteilung und den intrazellulären Transport notwendig ist. Ihre Bindung an β-Tubulin blockiert die Mikrotubuli-Bildung, was zu einer gestörten mitotischen Spindelbildung führt, die ein kritischer Schritt bei der Zellteilung ist.

Darüber hinaus wirkt Paclitaxel in gewisser Weise entgegengesetzt zu den vorgenannten Inhibitoren, indem es die Mikrotubuli stabilisiert. Es bindet an β-Tubulin und verhindert dessen Abbau, der für die normale dynamische Neuordnung des Zytoskeletts erforderlich ist; diese Stabilisierung führt zur Hemmung der normalen Funktion von β-Tubulin. Podophyllotoxin bindet, wie die anderen, an β-Tubulin und hemmt den Zusammenbau der Mikrotubuli, wodurch die Zellteilung gestört wird. Eribulin und Pelorusid A hingegen binden an die wachsenden Enden der Mikrotubuli und hemmen ihr Wachstum bzw. ihre Schrumpfung, die beide von der ordnungsgemäßen Funktion von β-Tubulin abhängen. Combretastatin A4, das einen ähnlichen Mechanismus wie Colchicin aufweist, bindet an die Colchicin-Stelle von β-Tubulin und behindert dessen Fähigkeit, zu Mikrotubuli zu polymerisieren, während Griseofulvin an polymerisierte Mikrotubuli bindet und deren Dynamik beeinträchtigt. Albendazol und Mebendazol schließlich binden spezifisch an β-Tubulin und hemmen dessen Einbau in die Mikrotubuli, wodurch sie die wesentlichen Funktionen der Mikrotubuli bei zellulären Prozessen hemmen und die Zellteilung unterbrechen. Jede dieser Chemikalien wirkt, indem sie die Fähigkeit von β-Tubulin zur Bildung oder Aufrechterhaltung von Mikrotubuli verändert, die für die Zellstruktur und -funktion unerlässlich sind.