Recent developments on the role of mitochondria in poly(ADP-ribose) polymerase inhibition

Current Medicinal Chemistry

Volumn 10, Issue 24, 2003, Pages 2669-2678

  Klaidman, L K ^a   Yang, J ^a   Chang, M L ^a   Adams Jr , J D ^a  

^a UNIVERSITY OF SOUTHERN CALIFORNIA   (United States)

Author keywords

ADP ribose)polymerase; Mitochondria; NAD+; Nicotinamide; Poly

Indexed keywords

1,2,3,6 TETRAHYDRO 1 METHYL 4 PHENYLPYRIDINE; 3 AMINOBENZAMIDE; ADENOSINE DIPHOSPHATE; ADENOSINE TRIPHOSPHATE; BETA LAPACHONE; CYCLOSPORIN A; CYTOCHROME C; GLUTAMATE RECEPTOR; GLUTATHIONE; GLUTATHIONE PEROXIDASE; GLYCERALDEHYDE 3 PHOSPHATE DEHYDROGENASE; HYDROGEN PEROXIDE; KETAMINE; MALONIC ACID; NEUROTOXIN; NICOTINAMIDE; NICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE; NICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE ADENOSINE DIPHOSPHATE RIBOSYLTRANSFERASE; NICOTINAMIDE ADENINE DINUCLEOTIDE ADENOSINE DIPHOSPHATE RIBOSYLTRANSFERASE INHIBITOR; OXIDIZING AGENT; PROTEIN BAD; PROTEIN BAK; PROTEIN BAX; PROTEIN BCL 2; PROTEIN BCL XL; PROTEIN BID; TERT BUTYL HYDROPEROXIDE;

APOPTOSIS; BIOENERGY; BRAIN DISEASE; BRAIN INJURY; CALCIUM SIGNALING; DISORDERS OF MITOCHONDRIAL FUNCTIONS; DRUG MECHANISM; DRUG POTENTIATION; ENERGY METABOLISM; ENZYME INHIBITION; ENZYME SUBSTRATE; HUMAN; LACTIC ACIDOSIS; MELAS SYNDROME; MITOCHONDRION; NECROSIS; NONHUMAN; OXIDATIVE STRESS; PATHOPHYSIOLOGY; REVIEW;

ANIMALS; APOPTOSIS; CALCIUM SIGNALING; CELL NUCLEUS; ENZYME INHIBITORS; HUMANS; MITOCHONDRIA; NAD; NECROSIS; OXIDATIVE STRESS; POLY(ADP-RIBOSE) POLYMERASES;

EID: 0345255907     PISSN: 09298673     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.2174/0929867033456323     Document Type: Review

References (105)

1. Szabo, C.; Dawson, V. L. Trends Pharmacol. Sci., 1998, 19, 287.
2. Tentori, L.; Portarena, I.; Graziani, G. Pharmacol. Res., 2002, 45, 73.
3. Shall, S.; de Murcia, G. Mutat. Res., 2000, 460, 1.
4. Ayoub, I. A.; Lee, E. J.; Ogilvy, C. S.; Beal, M. F.; Maynard, K. I. Neurosci. Lett., 1999, 259, 21.
5. Endres, M.; Wang, Z. Q.; Namura, S.; Waeber, C.; Moskowitz, M. A. J. Cereb. Blood Flow Metab., 1997, 17, 1143.
6. Yang, J.; Adams, J. D. Curr. Topics Pharmacol. In press.
7. Yang, J.; Klaidman, L. K.; Nalbandian, A.; Oliver, J.; Chang, M. L.; Chan, P. H.; Adams, J. D. Neurosci. Lett., 2002, 1333, 91.
8. Yang, J.; Klaidman, L. K.; Chang, M. L.; Kem, S.; Sugawara, T.; Chan, P.; Adams, J. D. Pharmacol. Biochem. Behav., 2002, 73, 901.
9. Adams, J. D.; Woolf, T. F. In Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery. In press.
10. Plaschke, K.; Kopitz, J.; Weigand, M. A.; Martin, E.; Bardenheuer, H. J. Neurosci. Lett., 2000, 284, 109.
11. Ding, Y.; Zhou, Y.; Lai, Q.; Li, J.; Gordon, V.; Diaz, F. G. Brain Res., 2001, 915, 210.
12. Nagayama, T.; Simon, R. P.; Chen, D.; Henshall, D. C.; Pei, W.; Stetler, R. A.; Chen, J. J. Neurochem., 2000, 174, 1636.
13. Takahashi, K.; Pieper, A. A.; Croul, S. E.; Zhang, J.; Snyder, S. H.; Greenberg, J. H. Brain Res., 1999, 829, 46.
14. Tokime, T.; Nozaki, K.; Sugino, T.; Kikuchi, H.; Hashimoto, N.; Ueda, K. J. Cereb. Blood Flow Metab., 1998, 18, 991.
15. Scovassi, A. I.; Poirier, G. G. Mol. Cell Biochem., 1999, 199, 125.
16. Venkatachalam, S.; Denissenko, M. F.; Alvi, N.; Wani, A. A. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1993, 197, 722.
17. Yoon, Y. S.; Kim, J. W.; Kang, K. W.; Kim, Y. S.; Choi, K. H.; Joe, C. O. J. Biol. Chem., 1996, 271, 9129.
18. Wright, S. C.; Kumar, P.; Tam, A. W.; Shen, N.; Varma, M.; Larrick, J. W. J. Cell Biochem., 1992, 48, 344.
19. Broaddus, V. C.; Yang, L.; Scavo, L. M.; Ernst, J. D.; Boylan, A. M. J. Clin. Invest., 1996, 98, 2050.
20. Ghibelli, L.; Nosseri, C.; Coppola, S.; Maresca, V.; Dini, L. Exp. Cell. Res., 1995, 221, 470.
21. Malorni, W.; Rivabene, R.; Straface, E.; Rainaldi, G.; Monti, D.; Salvioli, S.; Cossarizza, A.; Franceschi, C. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1995, 207, 715.
22. Virag, L.; Marmer, D. J.; Szabo, C. Free Radic. Biol. Med., 1998, 25, 1075.
23. Mizutani, H.; Tada-Oikawa, S.; Hiraku, Y.; Oikawa, S.; Kojima, M.; Kawanishi, S. J. Biol. Chem., 2002, 277, 30684.
24. Kuo, M. L.; Shen, S. C.; Yang, C. H.; Chuang, S. E.; Cheng, A. L.; Huang, T. S. Oncogene, 1998, 17, 2225.
25. Fujita, T.; Maruyama, M.; Araya, J.; Sassa, K.; Kawagishi, Y.; Hayashi, R.; Matsui, S.; Kashii, T.; Yamashita, N.; Sugiyama, E.; Kobayashi, M. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol., 2002, 27, 542.
26. Cole, K. K.; Perez-Polo, J. R. J. Neurochem., 2002, 82, 19.
27. Cinel, I.; Buyukafsar, K.; Cinel, L.; Polat, A.; Atici, S.; Tamer, L.; Oral, U. Pharmacol. Res., 2002, 46, 119.
28. Tanaka, Y.; Yoshihara, K.; Tohno, Y.; Kojima, K.; Kameoka, M.; Kamiya, T. Cell. Mol. Biol. (Noisy-le-grand), 1995, 41, 771.
29. Guo, T. L.; Miller, M. A.; Datar, S.; Shapiro, I. M.; Shenker, B. J. Tox. Appl. Pharmacol., 1998, 152, 397.
30. Tronov, V. A.; Konstantinov, E. M. Biochemistry (Mosc), 2000, 65, 1279.
31. Palomba, L.; Sestili, P.; Columbaro, M.; Falcieri, E.; Cantoni, O. Biochem. Pharmacol., 1999, 58, 1743.
32. Lovborg, H.; Martinsson, P.; Gullbo, J.; Ekelund, S.; Nygren, P.; Larsson, R. Biochem. Pharmacol., 2002, 63, 1491.
33. Lee, Y. J.; Shacter, E. Free Radic. Biol. Med., 2000, 29, 684.
34. Virag, L.; Salzman, A. L.; Szabo, C. J. Immunol., 1998, 161, 3753.
35. Watson, A. J.; Askew, J. N.; Benson, R. S. Gastroenterol., 1995, 109, 472.
36. Lassota, P.; Kazimierczuk, Z.; Darzynkiewicz, Z. Arch. Immunol. Ther. Exp. (Warsz), 1994, 42, 17.
37. Wakade, A. R.; Przywara, D. A.; Palmer, K. C.; Kulkarni, J. S.; Wakade, T. D. J. Biol. Chem., 1995, 270, 17986.
38. Coppola, S.; Nosseri, C.; Maresca, V.; Ghibelli, L. Exp. Cell Res., 1995, 221, 462.
39. Negri, C.; Donzelli, M.; Bernardi, R.; Rossi, L.; Burkle, A.; Scovassi, A. I. Exp. Cell. Res., 1997, 234, 174.
40. Ceruti, S.; Barbieri, D.; Veronese, E.; Cattabeni, F.; Cossarizza, A.; Giammarioli, A. M.; Malorni, W.; Franceschi, C.; Abbracchio, M. P. J. Neurosci. Res., 1997, 47, 372.
41. Hoshino, J.; Koeppel, C.; Westhauser, E. Biochim. Biophys. Acta, 1994, 1201, 516.
42. Beal, M. F.; Henshaw, D. R.; Jenkins, B. G.; Rosen, B. R.; Schulz, J. B. Ann. Neurol., 1994, 36, 882-8.
43. Mukherjee, S. K.; Klaidman, L. K.; Yasharel, R.; Adams, J. D. Eur. J. Pharmacol., 1997, 330, 27.
44. Cosi, C.; Marien, M. Brain Res., 1998, 809, 58.
45. Mandir, A. S.; Przedborski, S.; Jackson-Lewis, V.; Wang, Z. Q.; Simbulan-Rosenthal, C. M.; Smulson, M. E.; Hoffman, B. E.; Guastella, D. B.; Dawson, V. L.; Dawson, T. M. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1999, 96, 5774.
46. Adams, J. D.; Odunze, I. N.; Biochem. Pharmacol., 1991, 41, 1099.
47. Majamaa, K.; Rusanen, H.; Remes, A.; Hassinen, I. E. Mol. Cell. Biochem., 1997, 174, 291.
48. Adams, J. D.; Mukherjee, S. K.; Klaidman, L. K.; Chang, M. L.; Yasharel, R. Ann. NY Acad. Sci., 1996, 786, 135.
49. Hyslop, P. A.; Zhang, Z.; Pearson, D. V.; Phebus, L. A. Brain Res., 1995, 671, 181.
50. Chang, M. L.; Yang, J.; Kem, S.; Klaidman, L.; Sugawara, T.; Chan, P. H.; Adams, J. D. Neurosci. Lett., 2002, 322, 137.
51. Mukherjee, S. K.; Yasharel, R.; Klaidman, L. K.; Hutchin, T. P.; Adams, J. D. Brain Res. Bull., 1995, 38, 595.
52. Mukherjee, S. K.; Adams, J. D. Mol. Chem. Neuropathol., 1997, 32, 59.
53. Klaidman, L. K.; Mukherjee, S. K.; Hutchin, T. P.; Adams, J. D. Neurosci. Lett., 1996, 206, 5.
54. Klaidman, L. K.; Mukherjee, S. K.; Adams, J. D. Biochim. Biophys. Acta, 2001, 1525, 136.
55. Schraufstatter, I. U.; Hinshaw, D. B.; Hyslop, P. A.; Spragg, R. G.; Cochrane, C. G. J. Clin. Invest., 1986, 77, 1312.
56. Berger, N. A. Radiat. Res., 1985, 101, 4.
57. Carson, D.A.; Seto, S.; Wasson, D. B.; Carrera, C. J. Exp. Cell Res., 1986, 164, 273.
58. Nanavaty, U. B.; Pawliczak, R.; Doniger, J.; Gladwin, M. T.; Cowan, M. J.; Logun, C.; Shelhamer, J. H. Exp. Lung Res., 2002, 28, 591.
59. Tanizawa, A.; Kubota, M.; Takimoto, T.; Akiyama, Y.; Seto, S.; Kiriyama, Y.; Mikawa, H. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1987, 144, 1031.
60. Paschen, W.; Olah, L.; Mies, G. J. Neurochem., 2000, 75, 1675.
61. Chiarugi, A. Trends Pharmacol. Sci., 2002, 23, 122.
62. Rawling, J. M.; ApSimon, M. M.; Kirkland, J. B. Free Radic. Biol. Med., 1996, 20, 865.
63. Oei, S. L.; Ziegler, M. J. Biol. Chem., 2000, 275, 23234.
64. Sies, H. In Metabolic Compartmentation; Sies, H., Ed.; Academic Press: NY, 1982; pp 205-231.
65. Di Lisa, F.; Menabo, R.; Canton, M.; Barile, M.; Bernardi, P. J. Biol. Chem., 2001, 276, 2571.
66. Vinogradov, A.; Scarpa, A.; Chance, B. Arch. Biochem. Biophys., 1972, 152, 646.
67. Devin, A.; Guerin, B.; Rigoulet, M. FEBS Lett., 1997, 410, 329.
68. Hyslop, P. A.; Hinshaw, D. B.; Halsey, W. A.; Schraufstatter, I. U.; Sauerheber, R. D.; Spragg, R. G.; Jackson, J. H.; Cochrane, C. G. J. Biol. Chem., 1988, 263, 1665.
69. Sheline, C. T.; Behrens, M. M.; Choi, D. W. J. Neurosci., 2000, 20, 3139.
70. Ban, K.; Handa, S.; Chapman, R. A. Cardiovasc. Res. 1999, 44, 556.
71. Fiskum, G.; Murphy, A. N.; Beal, M. F. J. Cereb. Blood Flow Metab., 1999, 19, 351.
72. Hofstetter, W.; Muhlebach, T.; Lotscher, H. R.; Winterhalter, K. H.; Richter, C. Eur. J. Biochem., 1981, 117, 361.
73. Lotscher, H. R.; Winterhalter, K. H.; Carafoli, E.; Richter, C. J. Biol. Chem., 1980, 255, 9325.
74. Frei, B.; Winterhalter, K. H.; Richter, C. Eur. J. Biochem., 1985, 149, 633.
75. Brustovetsky, N.; Tropschug, M.; Heimpel, S.; Heidkamper, D.; Klingenberg, M. Biochem., 2002, 41, 11804.
76. Crompton, M. Biochem. J., 1999, 341, 233.
77. Halestrap, A. P.; McStay, G. P.; Clarke, S. J. Biochimie. 2002, 84, 153.
78. Goodwin, P. M.; Lewis, P. J.; Davies, M. I.; Skidmore, C. J.; Shall, S. Biochim. Biophys. Acta. 1978, 543, 576.
79. Ying, W.; Chen, Y.; Alano, C. C.; Swanson, R. A. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2002, 22, 774.
80. Grunicke, H.; Keller, H. J.; Liersch, M.; Benaguid, A. Adv. Enzyme Regul., 1974, 12, 397.
81. Liu, T. J.; Lin, S. Y.; Chau, Y. P. Tox. Appl. Pharmacol., 2002, 182, 116.
82. Frantseva, M. V.; Carlen, P. L.; Perez Velazquez, J. L. Free Radic. Biol. Med., 2001, 31, 1216.
83. Kamat, J. P.; Devasagayam, T. P. Redox Rep., 1999, 4, 179.
84. Adams, J. D.; Klaidman, L. K.; Morales, M.; Moran, K.; Schiavoni, B.; Hsu, J. R.; Mukherjee, S. K. In Chemicals and Neurodegenerative Disease; Bondy, S. C., Ed.; Prominent Press: Scottsdale, 1999; pp 231-261.
85. Leist, M.; Single, B.; Castoldi, A. F.; Kuhnle, S.; Nicotera, P. J. Exp. Med., 1997, 185, 1481.
86. Leist, M.; Single, B.; Kunstle, G.; Volbracht, C.; Hentze, H.; Nicotera, P. Biochem. Biophys. Res. Commun., 1997, 233, 518.
87. Richter, C.; Schweizer, M.;Cossarizza, A.; Franceschi, C. FEBS Lett., 1996, 378, 107.
88. Lelli, J. L.; Becks, L. L.; Dabrowska, M. I.; Hinshaw, D. B. Free Radic. Biol. Med., 1998, 25, 694.
89. Kass, G. E.; Eriksson, J. E.; Weis, M.; Orrenius, S.; Chow, S. C. Biochem. J., 1996, 318, 749.
90. Lemasters, J. J.; Qian, T.; Bradham, C. A.; Brenner, D. A.; Cascio, W. E.; Trost, L. C.; Nishimura, Y.; Nieminen, A. L.; Herman, B. J. Bioenerg. Biomembr., 1999, 31, 305.
91. Colussi, C.; Albertini, M. C.; Coppola, S.; Rovidati, S.; Galli, F.; Ghibelli, L. FASEB J., 2000, 14, 2266.
92. Boulares, A. H.; Zoltoski, A. J.; Yakovlev, A.; Xu, M.; Smulson, M. E. J. Biol. Chem., 2001, 276, 38185.
93. Parone, P. A.; James, D.; Martinou, J. C. Biochimie, 2002, 84, 105.
94. Zamzami, N.; Kroemer, G. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol., 2001, 2, 67.
95. Halestrap, A. P.; Doran, E.; Gillespie, J. P.; O'Toole, A. Biochem. Soc. Trans., 2000, 28, 170.
96. Shimizu, S.; Narita, M.; Tsujimoto, Y. Nature, 1999, 399, 483.
97. Vander Heiden, M. G.; Chandel, N. S.; Williamson, E. K.; Schumacker, P. T.; Thompson, C. B. Cell, 1997, 91, 627.
98. Chong, Z. Z.; Lin, S. H.; Maiese, K. J. Vasc. Res., 2002, 39, 131.
99. Lin, S. H.; Vincent, A.; Shaw, T.; Maynard, K. L; Maiese, K. J. Cereb. Blood Flow Metab., 2000, 20, 1380.
100. Yu, S. W.; Wang, H.; Poitras, M. F.; Coombs, C.; Bowers, W. J.; Federoff, H. J.; Poirier, G. G.; Dawson, T. M.; Dawson, V. L. Science, 2002, 297, 259.
101. Yoshida, H.; Kong, Y. Y.; Yoshida, R.; Elia, A. J.; Hakem, A.; Hakem, R.; Penninger, J. M.; Mak, T. W. Cell, 1998, 94, 739.
102. Andreone, T.L.; O'Connor, M.; Denenberg, A.; Hake, P. W.; Zingarelli, B. J. Immunol., 2003, 170, 2113.
103. Ziegler, M.; Jorcke, D.; Zhang, J.; Schneider, R.; Klocker, H.; Auer, B.; Schweiger, M. Biochem., 1996, 35, 5207.
104. Ziegler, M.; Jorcke, D.; Schweiger, M. Biochem. J., 1997, 326,401.
105. Ziegler, M.; Jorcke, D.; Herrero-Yraola, A.; Schweiger, M. Adv. Exp. Med. Biol., 1997, 419, 443.