幾種環(huán)境雌激素與DNA相互作用檢測.pdf

1、環(huán)境雌激素(EEs，Environmental Estrogens)是通過與雌激素受體相結(jié)合，來競爭受體結(jié)合位點，影響細(xì)胞信號傳播途徑等方式，發(fā)揮類似雌激素的效應(yīng)，擾亂人和動物正常內(nèi)分泌的外源性化學(xué)物質(zhì)。而作為生物體遺傳物質(zhì)主要載體的DNA是許多小分子作用的主要靶標(biāo)，小分子的參與可能會對DNA分子造成損傷，并危害到生物體的生長發(fā)育。因此，研究環(huán)境雌激素與生物大分子DNA的相互作用，為深入認(rèn)識環(huán)境雌激素與DNA的作用機制及環(huán)境雌激素的危害

2、提供理論依據(jù)。本文聯(lián)合應(yīng)用多種光譜學(xué)方法并結(jié)合化學(xué)計量學(xué)和分子模擬等技術(shù)，在模擬人體生理酸度(pH7.4)條件下，測定了三種環(huán)境雌激素(己烯雌酚、雙酚A、雙酚AF)與小牛胸腺DNA的相互作用。
　　主要內(nèi)容如下：
　　1.簡要介紹DNA的生理特性和環(huán)境雌激素的主要危害，簡要概述了生物分子與小分子物質(zhì)相互作用的基本理論與檢測方法。
　　2.在人體生理酸度條件(pH7.4)下，以吖啶橙(AO)作為熒光探針，采取熒光光譜法、

3、圓二色譜法(CD)和紅外光譜(FT–IR)以及粘度測量手段，測定了環(huán)境雌激素己烯雌酚(DES)與小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。結(jié)果表明，DES能在A，T堿基富集區(qū)以嵌插方式與ctDNA結(jié)合，置換出之前嵌到其中的AO，結(jié)合常數(shù)最大可達(dá)到104數(shù)量級，且由二者熱力學(xué)中焓變熵變均小于零的數(shù)值可推測氫鍵和范德華力是反應(yīng)中的主要驅(qū)動力，同時DES的存在還使ctDNA的相對粘度值上升，并導(dǎo)致DNA的B構(gòu)象向A構(gòu)象轉(zhuǎn)變。
　　3.在p

4、H=7.4的Tris–HCl緩沖溶液中，通過構(gòu)建化學(xué)計量學(xué)多元曲線分辨–交替最小二乘法(MCR–ALS)結(jié)合光譜測量、分子模擬及DNA熔點、粘度研究的方法體系，測定了環(huán)境雌激素雙酚A(BPA)與ctDNA的結(jié)合性質(zhì)。發(fā)現(xiàn)BPA能嵌入到ctDNA螺旋結(jié)構(gòu)中，使ctDNA熔點和粘度都有一定程度的增加。測得反應(yīng)的結(jié)合常數(shù)為103數(shù)量級大小，F(xiàn)T–IR和CD分析表明，BPA主要作用于ctDNA的A、T堿基對，并導(dǎo)致ctDNA的B型構(gòu)象向A型構(gòu)象

5、轉(zhuǎn)變。分子模擬直觀地展現(xiàn)了BPA嵌入到ctDNA雙鏈中的空間結(jié)合模式。應(yīng)用MCR–ALS分析BPA與ctDNA反應(yīng)的紫外吸收光譜，得到了反應(yīng)體系中各組分（BPA、ctDNA、ctDNA–BPA復(fù)合物）的濃度變化，根據(jù)濃度變化曲線可定量測定BPA–ctDNA相互作用進(jìn)程。同時還發(fā)現(xiàn)隨著β–環(huán)糊精(β–CD)的加入，BPA的熒光強度明顯增強，β–CD的存在為BPA提供了一個疏水環(huán)境，并未明顯影響B(tài)PA與ctDNA的結(jié)合作用。
　　4.

6、 MCR–ALS方法解析了雙酚AF(BPAF)與ctDNA的反應(yīng)的復(fù)雜紫外光譜數(shù)據(jù)矩陣，得到了反應(yīng)組分的光譜曲線及濃度變化趨勢，根據(jù)組分濃度的關(guān)系，可實現(xiàn)對BPAF與ctDNA相互作用過程的監(jiān)測。熒光猝滅實驗表明，ctDNA對BPAF的熒光猝滅屬于靜態(tài)猝滅機制，結(jié)合作用主要由疏水作用力和氫鍵驅(qū)動。BPAF主要通過嵌插模式與ctDNA結(jié)合，該結(jié)論得到了KI熒光猝滅效應(yīng)、DNA單雙鏈實驗、粘度測量和離子強度實驗結(jié)果的證實。FT–IR和CD光