基于DNA雙螺旋與G-四鏈體結(jié)構(gòu)為靶點的小分子配體研究.pdf

1、DNA是經(jīng)典的抗癌藥物作用靶點。然而目前臨床上使用的DNA烷化劑以及拓撲毒類藥物，由于其與雙螺旋DNA的非特異性結(jié)合，會產(chǎn)生很大的毒副作用。為了提高選擇性并降低基于DNA為靶點藥物的副作用，研究人員開始把設(shè)計的目光投向一些具有重要生物功能的特殊DNA二級結(jié)構(gòu)，如G-四鏈體。G-四鏈體是由富含鳥嘌呤的DNA序列通過自身組裝形成的特殊二級結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)在人端粒以及一些癌基因的啟動子區(qū)域都有存在。小分子配體通過誘導(dǎo)以及穩(wěn)定這些富含鳥嘌呤序列DN

2、A形成的G-四鏈體結(jié)構(gòu)，可以抑制癌細胞中端粒酶的活性以及調(diào)控癌基因的轉(zhuǎn)錄和表達水平，從而使其成為新型的抗癌藥物設(shè)計的靶點。 鑒于小分子配體非特異性與雙螺旋DNA的結(jié)合會導(dǎo)致毒副作用，最重要的工作是設(shè)計具有高選擇性的G-四鏈體小分子配體。 雙螺旋DNA與G-四鏈體結(jié)構(gòu)同源且相互聯(lián)系，同時研究小分子配體與這兩種結(jié)構(gòu)的相互作用有利于構(gòu)效關(guān)系的總結(jié)并設(shè)計出更有選擇性的G-四鏈體配體。 本文內(nèi)容主要包括： 1.綜述

3、了雙螺旋DNA以及G-四鏈體的結(jié)構(gòu)特征，并對它們的聯(lián)系與區(qū)別進行了討論。 2.綜述了基于雙螺旋DNA為靶點設(shè)計小分子配體的研究進展及小分子配體與雙螺旋DNA的作用模式。 3.綜述了基于G-四鏈體為靶點設(shè)計小分子配體的研究進展，并對研究的方法及配體與G-四鏈體的作用模式進行了總結(jié)。 　　4.設(shè)計并合成了一系列具有不同性質(zhì)氨基側(cè)鏈的蒽吡唑類大黃素衍生物。通過光譜學(xué)的方法系統(tǒng)地研究了衍生物與雙螺旋DNA的相互作用性質(zhì)及其特點

4、。結(jié)果表明，化合物所表現(xiàn)出的與DNA不同的結(jié)合模式以及相應(yīng)的細胞毒性與其側(cè)鏈的柔韌性及電荷密度有關(guān)。研究中所獲得的構(gòu)效關(guān)系信息對今后設(shè)計高效和高選擇性的DNA配體，有一定意義。 5.設(shè)計并合成了一系列新結(jié)構(gòu)的靶向G-四鏈體的Isaindigotone衍生物，它們的結(jié)構(gòu)特征在于衍生物的相對柔韌性及非共平面性。研究結(jié)果表明化合物能特異性結(jié)合在G-四鏈體上而與雙螺旋DNA幾乎沒有作用。圓二色光譜以及凝膠阻滯實驗則表明，在鉀離子存在的溶

5、液狀態(tài)下，衍生物可以改變端粒序列原來占主導(dǎo)地位的混合式G-四鏈體構(gòu)象，而選擇性穩(wěn)定分子內(nèi)正平行(螺旋槳式)的結(jié)構(gòu)。此外，通過光譜學(xué)的方法闡明了化合物是通過特殊的結(jié)合模式與G-四鏈體相互作用。并且對化合物這種特殊的結(jié)合模式與其四鏈體靶向選擇性和選擇性穩(wěn)定螺旋槳式構(gòu)象間的關(guān)系進行討論。最后，通過PCR中止實驗、端粒重復(fù)序列擴增法、細胞毒實驗和衰老相關(guān)的β-半乳糖苷酶染色實驗研究了化合物與端粒序列的G-四鏈體相互作用后對端粒相關(guān)生物功能的影響