雙核鐵（Ⅲ）配合物的合成及對(duì)DNA與磷酸二酯的裂解性能研究.pdf

1、大連理工大學(xué)博士學(xué)位論文雙核鐵（Ⅲ）配合物的合成及對(duì)DNA與磷酸二酯的裂解性能研究姓名：陳小強(qiáng)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專(zhuān)業(yè)：應(yīng)用化學(xué)指導(dǎo)教師：彭孝軍20070901雙核鐵( i i i ) 配合物的合成及對(duì)D N A 與磷酸_ 二酯的裂解性能研究S y n t h e s i so f D i i r o n ( I l I ) C o m p l e x e sa n d T h e i r A c t i v i t yi nC l e

2、a v a g eo fD N A a n d P h o s p h O d i e s t e r sA b s t r a c tM i m i c k i n g t h ea c t i v i t i e so f n u c l e a s e si sc u r r e n t l ya n a t t r a c t i v er e s e a r c h a r e a i n m o l e c u l a rb

3、 i o l o g y s i n c ea r t i f i c i a ln u c l e a s e sh a v ep o t e n t i a l a p p l i c a t i o n sa sn o v e l r e s t r i c t i o n c n z y m e sa n da n t i e a n c e r t h e r a p e u t i c a g e n t s ．I nt h

4、 ep a s t a f e w y e a r s ，v a r i o u ss y n t h e t i cm e t a l l o n u c l e a s e s h a v eb e e nr e p o r t e da sD N A h y d r o l y t i ca g e n t s ．N e v e r t h e l e s s ．t h e i ra c t i v i t yi s s t i

5、l lm u c h l o w e r t h a nt h a to f t h ec o r r e s p o n d i n ge l l z y m e s ．S ot h ed e v e l o p m e n to f s y n t h e t i ca g e n t st oc l e a v eD N Aw i t h h i g h e f f i c i e n c y i sa f a s c i n a

6、 t i n gc h a l l e n g e ．A n e w d i —F e ( 1 1 1 ) c o m p l e x ( F e 2 L b ) ，l i n k i n gaa c r i d i n eg r o u pa sD N A - i n t e r c a l a t o r , h a sb e e nd e s i g n e da n d s y n t h e s i z e d a sh y

7、d r o l y t i cc l e a v i n ga g e n to fD N A ．C o m p a r e d w i t hF e 2 L a( w i t h o u ta c r i d i n e g r o u p ) ，F(xiàn) e 2 L bh a sl e dt oa1 4 一f o l d i n c r e a s eo f t h e c l e a v a g ee f f i c i e n c y

8、o fp l a s m i dD N A a sa r e s u l to f t h eb i n d i n g i n t e r a c t i o nb e t w e e nD N A a n da c r i d i n em o i e t y ．T h ei n t e r a c t i o n h a s b e e n d e f n o n s t x a t e d b y U V - v i s i b

9、 l e a _ b s o r p t i o 瑪C D s p e c t r a , v i s c i d i t ye x p e r i m e n ta n dt h e r m a ld e n a t u r a t i o n s t u d i e s ．T h eh y d r o l y t i cm e c h a n i s mi ss u p p o r t e db yt h ee v i d e n

10、c ef r o mT 4D N A l i g a s ea s s a y ，r e a c t i v eo x y g e ns p e c i e s ( R O S ) q u e n c h i n ge x p e r i m e n ta n d D N A c l e a v a g e e z p e r i m e n tu n d e r a n a e r o b i c c o n d i t i o n

11、．I nn a t u r e ，t h eh i g hr e a c t i v i t yo fn u c l e a s e si s a t t r i b u t e dt ot h ec o o p e r a t i o n o f t h e p r o t h e t i cm e t a li r o n sw i t hs e v e r a lf u n c t i o n a lg r o u p so f

12、t h ea m i n o a c i ds i d ec h a i n s p r e s e n ti nt h ea c t i v es i t e ．T h ep o s i t i v e l yc h a r g e dr e s i d u e so f l y s i n e ，a r g i n i n ea n d h i s t i d i n ea r et h o u g h tt os t a b i

13、l i z ep h o s p h o r a n e —l i k e t r a n s i t i o n s t a t e s b ye l e c t r o n s t a t i c i n t e r a c t i o n s ，h y d r o g e nb o n d i n ga n d ／o rp r o t o nt r a n s f e r ．S e v e r a le x a m p l e s

14、o fs y n t h e t i c s y s t e m sh a v e b e e n r e p o r t e db a s e do nt h e s ef u n c t i o n s ．D r a m a t i c a l l y e n h a n c e da c t i v i t yw a so b s e r v e df o rt h es y s t e m sc o n t a i n i n

15、gh y & o g e nb o n d i n g d o n o r s ．B a s e d o nL a ，w er e c e n t l yp r e p a r e d t w o n o v e l d i n u c l e a t i n gl i g a n d sL ca n d L dw i t h b i s a m m o n i u m a n d b i s g u a n i d i n i

16、 u mg r o u p s ，r e s p e c t i v e l y ．T h e c o r r e s p o n d i n g d i i r o nc o m p l e x e s F e 2 L ca n dF e 2 L d w e r eo b t a i n e d ．T h eD N A c l e a v a g ee x p e r i m e n t i n d i c a t e sa m u

17、c hm o r e p r o n o u n c e d D N Ac l e a v a g e e f f i c i e n c y f o r t h e i n t r o d u c i n g o fb i s a m m o n i u m a n db i s g u a n i d i n i u m g r o u p s ，a n d t h ec o o p e r a t i v i t i e sb e

18、 t w e e nm e t a l i o n s a n d a m i n o ／g u a n i d i n eg r o u p sa r ee v i d e n c e db yt h ef a c tt h a tt h e r ei s n os i g n i f i c a n tc l e a v a g ea f t e ri n c u b a t i n gD N Aw i t h n o n - m

19、e t a l l a t e dl i g a n d s ．T h e r e a c t i v i t yo fD N A c l e a v i n gs y s t e m sc a n b ee n h a n c e dw h e nt h e i rs t r u c t u r e sc o m p r i s eg r o u p sw i t h h i g hD N A a f f i n i t y ．A s

20、 i n s p i r e d b yt h e s t r a t e g y ，a s e r i e s o fd i n u c l e a ri r o nc o m p l e x e se o n j u g a t i n gd o u b l e —a c r i d i n e ，d o u b l e —p y r e n e a n dd o u b l e —a n t h r a c e n em o i