藥物活性小分子與DNA相互作用的研究.pdf

1、脫氧核糖核酸(DNA)包含所有必需的遺傳信息，是控制細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的主要物質(zhì)。它的兩條互補(bǔ)鏈通過Watson-Crick堿基對相連接構(gòu)成雙螺旋分子，其在生命過程中起著非常重要的作用。DNA是許多抗病毒、抗癌和抗菌類藥物的主要作用靶，其結(jié)構(gòu)在很多條件下可以被破壞，尤其是和小分子相互作用，所以DNA可以用于許多類型疾病的治療。小分子與DNA相互作用的研究已成為生物化學(xué)和生命科學(xué)中熱門的研究課題之一。對于藥物活性小分子和DNA相互作用的研究有

2、助于人們進(jìn)一步理解藥物活性小分子與DNA的相互作用模式，從分子水平上理解諸多致癌藥物的致癌機(jī)理，抗癌和抗菌、抗炎藥物的藥理和毒性，對設(shè)計(jì)新型特效的DNA靶向藥物具有重要指導(dǎo)意義，為臨床藥物的使用提供有效的理論指導(dǎo)。蒽環(huán)類藥物是一類重要的抗癌類抗生素，主要用于急性淋巴細(xì)胞白血病和急性粒細(xì)胞白血病的治療，但它及其代謝產(chǎn)物能引起一系列毒性，因此限制了它的使用。萘普生是一種治療效果好，毒副作用小的消炎鎮(zhèn)痛類非甾體藥物。本文選取了兩種蒽環(huán)類活性小

3、分子和兩種萘普生稀土金屬配合物，即4’-O-(a-L-夾竹桃糖基)柔紅霉素(ODNR)，柔紅霉素糖苷配基(DNR-A)，釹-萘普生配合物(Nd-NAP)和鏑-萘普生配合物(Dy-NAP)，通過光譜學(xué)方法研究了其與小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。本論文共分為五個(gè)部分：
　　第一部分：緒論
　　主要介紹DNA在生命活動(dòng)中的重要作用，DNA的結(jié)構(gòu)和功能，以及小分子與DNA相互作用的研究方法及進(jìn)展。
　　第二部分：OD

4、NR與ctDNA相互作用的研究
　　通過紫外吸收光譜法、熒光光譜法、離子強(qiáng)度的影響、KI熒光猝滅實(shí)驗(yàn)和單雙鏈ctDNA作用的比較實(shí)驗(yàn)研究了ODNR與ctDNA的相互作用模式。結(jié)果表明，ODNR通過嵌插結(jié)合方式與ctDNA發(fā)生相互作用。猝滅機(jī)理屬于靜態(tài)猝滅。求取不同溫度下的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)，通過熱力學(xué)參數(shù)確定分子間作用力主要為疏水作用力，也可能有靜電作用。
　　第三部分：DNR-A和ctDNA的相互作用的研究
　　D

5、NR-A和ctDNA的相互作用的研究通過光譜學(xué)方法進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)紫外吸收光譜發(fā)生了減色效應(yīng)，ctDNA通過靜態(tài)猝滅方式猝滅了DNR-A的內(nèi)源熒光。粘度實(shí)驗(yàn)、離子強(qiáng)度的影響、KI猝滅實(shí)驗(yàn)、熒光偏振、變性DNA實(shí)驗(yàn)和DNA解鏈溫度實(shí)驗(yàn)都證明DNR-A和ctDNA的主要相互作用方式是嵌插結(jié)合。熱力學(xué)參數(shù)表明疏水作用力是主要的分子間作用力。
　　第四部分：Nd-NAP與ctDNA相互作用的研究
　　利用熒光光譜法結(jié)合紫外吸收光譜法研

6、究了Nd-NAP與ctDNA的相互作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Nd-NAP插入到ctDNA的堿基對之間。運(yùn)用Stern-Volmer方程分析不同溫度下的熒光猝滅數(shù)據(jù)，表明動(dòng)態(tài)猝滅和靜態(tài)猝滅可能同時(shí)存在。293 K和310 K溫度下的結(jié)合常數(shù)和結(jié)合位點(diǎn)數(shù)分別是2.904×104 L·mol-1，1.172和2.432×104 L·mol-1，1.143。熱力學(xué)參數(shù)△G，△H和△S的計(jì)算結(jié)果說明氫鍵和范德華力是主要的分子間作用力。
　　第五部

7、分：Dy-NAP與ctDNA相互作用的研究
　　在模擬生理?xiàng)l件下，研究了Dy-NAP與ctDNA的相互作用。不同溫度下的熒光猝滅數(shù)據(jù)通過Stern-Volmer方程分析，結(jié)果說明猝滅機(jī)理不是單一的猝滅方式。結(jié)合常數(shù)由修正后的Stern-Volmer方程求取。紫外吸收光譜發(fā)生了減色效應(yīng)和紅移，說明Dy-NAP與ctDNA之間發(fā)生了相互作用。熒光光譜、離子強(qiáng)度影響、碘化物猝滅實(shí)驗(yàn)和熒光偏振實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Dy-NAP與ctDNA的相互作用