G-四聯(lián)體-Hemin生物模擬酶催化體系的研究及應(yīng)用.pdf

1、G-四聯(lián)體結(jié)構(gòu)是DNA的二級結(jié)構(gòu)。形成G-四聯(lián)體結(jié)構(gòu)的含G序列通常存在于一些重要生理區(qū)域，如端粒和一些基因啟動區(qū)域。因此G-四聯(lián)體的研究在生理上具有重要的意義。G-四聯(lián)體-hemin配合物具有過氧化物酶活性是DNA模擬酶的一種。但是目前關(guān)于DNA模擬酶的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系的研究還比較少，阻礙了這類模擬酶的進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。
　　 本文利用G-四聯(lián)體-hemin配合物能夠催化H2O2與ABTS(2，2'-氨基-二(3-乙基-苯并噻唑啉-

2、6-磺酸))的反應(yīng)，產(chǎn)物具有特征的綠色并在λ=414nm處有累計(jì)吸收的方法，比較了短鏈dXnGmXp(X=A T或C)序列尤其是dTnGmTp序列形成的分子間四鏈G-四聯(lián)體-hemin配合物的過氧化物酶活性，同時研究了它們的CD(圓二色)光譜和pKa值。這些研究為DNA-hemin過氧化物模擬酶模型體系提供了更多的信息，并且?guī)椭U明了過氧化物模擬酶的作用方式和結(jié)構(gòu)功能關(guān)系。比較了35個核酸d(G2Tn)3G2，d(G3Tn)3G3(n=

3、1-4)和dG3TiG3TjG3TkG3(i=1-3，j=1-3，k=1-3)的催化活性和CD光譜，從而研究了具有過氧化物酶活性的DNA-hemin配合物的結(jié)構(gòu)功能關(guān)系。結(jié)果顯示G-四聯(lián)體的構(gòu)成是決定DNA-hemin配合物的過氧化物酶活性一個重要因素，平行結(jié)構(gòu)的G-四聯(lián)體-hemin配合物比反平行結(jié)構(gòu)的具有更強(qiáng)的過氧化物酶活性。以觀察結(jié)果為基礎(chǔ)，利用在K+和Na+間競爭使G-四聯(lián)體的結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，開發(fā)了一種新型的K+檢測方法。這種方法

4、能夠在高濃度Na+存在下進(jìn)行。檢測通過肉眼即可判斷，消除了對昂貴儀器的需要。以上述催化反應(yīng)產(chǎn)生特征的綠色為基礎(chǔ)，開發(fā)了一種簡易、價廉的G-四聯(lián)體穩(wěn)定劑大批量篩選方法。由于G-四聯(lián)體穩(wěn)定劑與氯化血紅素相互競爭作用減弱了氯化血紅素與G-四聯(lián)體的結(jié)合，最終導(dǎo)致反應(yīng)體系顏色減弱甚至消失；而非穩(wěn)定劑的加入不會對反應(yīng)體系的顏色產(chǎn)生影響。利用該方法篩選了8種藥物(四種正性，四種負(fù)性)，并將篩選結(jié)果與G-四聯(lián)體分子信標(biāo)方法進(jìn)行比較，驗(yàn)證了方法的可行性。