G-四链体DNA与二萘嵌苯类配体分子相互作用的电化学研究

论文摘要

G-四链体DNA以其独特的结构及生理学功能为目前抗肿瘤药物研发提供了一个新的契机。能够诱导富G的DNA序列形成G-四链体的化合物和能够与G-四链体发生特异性结合并使其稳定的化合物,可以通过抑制端粒酶的活性或降低癌症基因的转录表达,从而达到抗肿瘤的目的。这类化合物由于具备了更高的选择性,因此能够大大降低传统化疗药物的毒性,并大大抑制恶性肿瘤复发的可能。因此建立一种能够快速、简便、经济且高通量地筛选G-四链体DNA靶向分子的方法,对与G-四链体DNA的研究具有十分重要的意义。本论文采用电化学方法,结合光谱方法,主要研究了二萘嵌苯类化合物的性质,及此类化合物与G-四链体DNA之间的相互作用,获得结合模式、结合常数等热力学参数。主要研究结果有:（1）合成几类二萘嵌苯类化合物,并通过红外光谱,核磁共振对其进行了表征。同时详细地研究了不同溶剂对PDI1荧光性质的影响,发现二氧六环或二氧五环作为共混溶剂时,荧光强度增强100倍以上,与其它溶剂有较大的区别。应用时间相关单电子测量获得不同混合溶剂的PDI1溶液的荧光寿命。（2）使用电化学阻抗方法研究了K+对G-四螺旋DNA结构的影响。通过实验表明,随着K+浓度的增加,G-四螺旋DNA的电化学阻抗图中明显出现了不同的梯度,表明G-四螺旋DNA的结构发生了变化。（3）采用循环伏安法研究了二萘嵌苯衍生物在不同pH值条件下,分别与双链DNA与G-四链体DNA之间的相互作用,获得结合常数等参数。研究表明在不同的条件下,二萘嵌苯衍生物对双链DNA和G-四链体DNA的选择性不同。其选择性与文献报道相吻合。这为电化学方法快速、灵敏地筛选G-四链体DNA靶向分子奠定基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 一 G-四链体DNA 与配体分子相互作用的研究意义与现状
• 1.1 G-四链体DNA 的结构与性质
• 1.2 G-四链体DNA 配体分子的合成与进展
• 1.2.1 G-四链体与配体分子的结合模式
• 1.2.2 配体分子的类型与特征
• 1.2.3 G-四链体DNA 与靶向性分子相互作用研究方法
• 1.3 本课题研究的重要意义
• 二 二萘嵌苯类G-四链体DNA 配体分子的合成与光谱表征
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验仪器与药品
• 2.2.2 二萘嵌苯类化合物的制备
• 2.2.3 二萘嵌苯来化合物的红外图谱
• 2.2.4 二萘嵌苯类化合物的核磁表征
• 2.3 二萘嵌苯类化合物荧光性质研究
• 2.3.1 不同的混合溶剂对二萘嵌苯类化合物的荧光性质的影响
• 2.3.2 温度对PDI1 溶液荧光强度的影响
• 2.3.3 pH 值对PDI1 溶液荧光强度的影响
• 2.3.4 PDI1 在不同溶液的荧光寿命
• 2.3.5 PDI1 不同溶液的的紫外光谱
• 2.4 小结
• 三 G-四链体DNA 与配体分子相互作用的电化学研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 主要仪器和试剂
• 3.2.2 电化学实验
• 3.3 二萘嵌苯类衍生物与G-四链体DNA 相互作用的电化学研究
• 3.3.1 Au/ds-DNA 和Au/G4-DNA 工作电极的制备与表征
• 3.3.2 G-四链体对K+相互作用的电化学研究
• 3.3.3 G-四链体DNA 对二萘嵌苯衍生物相互作用的电化学研究
• 3.4 小结
• 四 结论与展望
• 4.1 研究结果
• 4.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位阶段发表的学术论文