光譜法研究小分子與DNA的相互作用.pdf

1、脫氧核糖核酸(DNA)被認定為生物體內(nèi)遺傳信息的攜帶者，它也是基因表達的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA作為重要的遺傳物質(zhì)，它在蛋白質(zhì)的合成上是很重要的，所以DNA對生物的生命現(xiàn)象起著至關(guān)重要的作用。從分子水平上研究生命現(xiàn)象的本質(zhì)可以通過研究DNA的結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系。如癌癥等許多疾病，都是由于感染的DNA不斷復(fù)制和增殖的結(jié)果（化學(xué)藥品、紫外線、某些病毒等環(huán)境因素均能使DNA發(fā)生突變，從而導(dǎo)致腫瘤的形成）。據(jù)此研究DNA與小分子的相互作用，對于小分子

2、在代謝動力學(xué)、生物化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)和制藥學(xué)等方面具有重要的意義。另外，熒光光譜法被廣泛的應(yīng)用到小分子與DNA的相互作用的研究中，是因為這種方法具有靈敏度高、快速、選擇性好的優(yōu)點。本論文分為5個部分:
　　第一部分:緒論
　　主要介紹了離子液體的應(yīng)用發(fā)展、蒽環(huán)類藥物的研究概況、縮氨基硫脲的研究概況、DNA的結(jié)構(gòu)以及DNA與小分子相互作用的研究狀況。
　　第二部分和第三部分:
　　主要介紹了1-丁基-3-甲基咪唑甲磺酸

3、鹽([C4mim][MS])和1-己基-3-甲基咪唑甲磺酸鹽([C6mim][MS])與小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用，運用的主要方法是熒光光譜和紫外光譜。研究離子液體(ILs)和DNA的相互作用有利于ILs在生命科學(xué)中的應(yīng)用，還可以幫助研究者更好的利用ILs作為溶劑。[C4mim][MS]和[C6mim][MS]被ctDNA的猝滅機制都是靜態(tài)猝滅。[C4mim][MS]和[C6mim][MS]與ctDNA的相互作用是溝槽作用，

4、可以通過紫外吸收光譜、單雙鏈DNA、KI實驗和熒光偏振實驗得到證明。在溫度285、298、310K下，研究了它們之間的結(jié)合常數(shù)。[C6mim][MS]與ctDNA的結(jié)合常數(shù)比[C4mim][MS]與ctDNA的大，說明[C6mim][MS]與ctDNA的結(jié)合力更大。根據(jù)熱力學(xué)參數(shù)，疏水作用力是[C6mim][MS]-ctDNA和[C4mim][MS]-ctDNA兩體系的結(jié)合的主要作用力。這樣的結(jié)果有助于我們得到以下兩點結(jié)論:1.離子液體

5、中的陽離子烷基鏈的長短對ILs-ctDNA作用機制的影響。2.陽離子烷基鏈的長短對ILs-ctDNA作用力大小的影響。
　　第四部分:
　　用溴化乙錠(EB)作為熒光探針研究了縮氨基硫脲衍生物—1，4-二羥基-2-甲?；?9，10-蒽醌縮對氟苯基氨基硫脲(DAFPT)與ctDNA的相互作用是通過用溴化乙錠(EB)作為熒光探針來研究的，DAFPT是在實驗室中合成的。DAFPT與ctDNA的結(jié)合模式是通過紫外光譜、熒光光譜和分子

6、模擬對接技術(shù)研究的。DAFPT對EB-ctDNA的猝滅方式是混合猝滅方式，同時熱力學(xué)參數(shù)表明這個反應(yīng)方式是自發(fā)的。DAFPT與ctDNA的作用是溝槽作用，離子強度、熒光偏振和DNA解鏈實驗可以證明。分子模擬對接技術(shù)方法證明DAFPT能嵌插到ctDNA的A-T富集的堿基對之間。
　　第五部分:
　　熒光光譜和分子模擬研究了在模擬人體生理環(huán)境下的蒽環(huán)衍生物(AOMan)與ctDNA的相互作用。根據(jù)雙對數(shù)方程計算了在不同溫度下AO

7、Man與ctDNA相互作用的結(jié)合常數(shù)，并依據(jù)范德霍夫方程，計算了它們相互作用的熱力學(xué)參數(shù)、焓變和熵變。證明AOMan與ctDNA的結(jié)合過程是自發(fā)的。證明AOMan與ctDNA的結(jié)合模式是嵌插的方法是，把AOMan加入到ctDNA體系中，混合溶液的粘度明顯的增加。另外,分子模擬方法證明AOMan分子中的蒽環(huán)可以通過氫鍵嵌插到ctDNA的G-C堿基富集的堿基對之間，這個結(jié)果與光譜實驗的結(jié)果是一致的。通過研究蒽環(huán)與DNA的作用，可以了解DNA