基于G-四鏈體及其熒光探針構(gòu)建的UDG生物傳感器.pdf

1、尿嘧啶DNA糖苷酶(Uracil DNA Glycosylase，UDG)是一種高度保守的修復(fù)蛋白，它通過移除DNA中錯誤出現(xiàn)的尿嘧啶堿基來防止DNA中的基因錯配或突變，保持基因的完整性。因此，對該酶的活性檢測有重要意義。但是傳統(tǒng)的UDG活性檢測方法繁瑣耗時，存在污染風(fēng)險，因此急需開發(fā)新型的檢測手段，如核酸生物傳感器，實現(xiàn)對UDG的快速檢測。
　　G-四鏈體DNA是一種富含鳥嘌呤(G)的核酸二級結(jié)構(gòu)。基于G-四鏈體構(gòu)建的熒光核酸生

2、物傳感器在生化分析與診斷等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。本論文，針對G-四鏈體二級結(jié)構(gòu)的對稱性，設(shè)計合成了C1-，C2-，C3-對稱的芳香乙烯取代吡啶衍生物作為G-四鏈體熒光探針，并篩選出最優(yōu)熒光探針與G-四鏈體共同構(gòu)建UDG生物傳感器。本論文主要內(nèi)容及結(jié)果包括:
　　1)設(shè)計合成新型熒光探針。針對G-四鏈體DNA的結(jié)構(gòu)對稱性，設(shè)計了一系列C1-、C2-、C3-對稱的芳香乙烯取代吡啶衍生物，并以簡單的合成步驟得到了三個系列C1-（單取代1個）

3、、C2-（雙取代2個）、C3-（三取代2個）共5個有對稱規(guī)律的衍生物。
　　2)評價與篩選最優(yōu)熒光探針。通過熒光滴定，PAGE實驗、CD光譜、紫外滴定、FRET熔點實驗等手段考察了衍生物對G-四鏈體的選擇性、最低檢測限及其相互作用模式。該衍生物在不同類型的核酸中優(yōu)先結(jié)合了G-四鏈體，更重要的是，取代基的數(shù)目、種類以及衍生物的對稱性對其與G-四鏈體的熒光響應(yīng)的影響顯著。其中，雙吲哚基取代C2-對稱衍生物2a對G-四鏈體DNA有最佳的

4、選擇性和靈敏度(K=2.17×105 M-1,LOD=33 nM)，并在細(xì)胞熒光成像實驗中顯示出優(yōu)良的性能。
　　3)構(gòu)建與評價UDG生物傳感器。傳感器中含有G-四鏈體DNA(ON1)和含尿嘧啶的DNA鏈(ON2)組成的雙鏈DNA，UDG酶作用于該雙鏈后，釋放出ON1,進(jìn)而形成G-四鏈體，與2a特異性作用后產(chǎn)生顯著的熒光信號。該傳感器的檢測線性范圍:0.05-1.00 U/mL，檢測限:0.005 U/mL。此外，在胎牛血清樣品中