SPECIFIC AND NON-SPECIFIC INTERACTIONS OF TWO CARCINOGENIC MYCOTOXINS, LUTEOSKYRIN AND RUGULOSIN WITH NUCLEIC ACIDS

(—) Luteoskyrin and (+) Rugulosin are 2 hepatotoxic and carcinogenic anthraquinone like pigments from Penicillia which contaminate rice and other foodstuffs. They inhibit in vivo and in vitro replication, transcription and DNA repair of Protocaryots and Eucaryots presumably by forming chelate-complexes with nucleic acids. In the present work, characterization, specificity and structure of binary polychelates (pigment-metal)n and ternary complexes (pigmentmetal-nucleic acids) are successively reported: whereas, unspecific complex II with double-stranded polynudeotides is shown to result from simple adsorption of polychelate onto the double helix, complex I is specific for single-stranded DNA (or polypurine nucleotides) and results from electrostatic association of separate pigment-metal units with the polyphosphatè chain. Additional stabilization is obtained by hydrophobic interaction between stacked aromalic moieties of pigment and purine units. A model of interaction is proposed for both complexes I and II. La lutéoskyrine (Ls) et la rugulosine (Rg) sont deux analogues pseudo-anthraquinoniques synthétisés par des Penicillia contaminant le riz, le maīs et les céréales stockées. Ces pigments induisent des hépatocarcinomes chez l'animal; parallèlement, ils inhibent in vivo et in vitro la réplication, la transcription et la réparation de l'ADN. Leur toxicité pourrait provenir des complexes de chélation existant entre ces pigments, les ions divalents (Mg⁺⁺ ou Mn⁺⁺) et les acides nucléiques structurés soit en monobrin (complexe I) soit en double brin (complexe II). Différentes études (en absorption, dichroïsme circulaire, RPE,...) révèlent qu'en l'absence même de biopolymères, ces pigments forment des polychélates (Ls ou Rg-M)n en hélice (ayant un pas d'environ 27 Å et comprenant 4 unités monomériques par tour). En présence d'ADN natif (ou de polynucléotides bicaténaires), la similitude des spectres d'absorption et de DC, et la dissociation du complexe mixte en polychélate + ADN montrent que le complexe II résulte d'une simple adsorption du polychélate sur l'acide nucléique. Plus intéressant est le cas du complexe I. Celui-ci est en effet spécifique des polypurines en monobrin, et peut être tenu pour responsable de l'inhibition des processus de replication, transcription et réparation, lorsque l'ADN est « ouvert ». En outre, on connaît peu de drogues susceptibles d'interagir spécifiquement avec les acides nucléiques non appariés. Nous montrons dans le présent a