Λ-、△-[Rh（bpy）2chrysi]^3＋对含C：T错配的DNA序列识别作用的分子模拟研究

通过分子模拟方法研究了手性金属配合物[Rh（bpy）2Chrysi]^3＋（bpy=2，2’-bipyridineChrysi=5，6-chrysenequinonediimine）对包含C：T错配碱基对的B-DNA序列的识别作用．结合类似的针对含G：A错配的和正常的B-DNA序列的识别作用研究，发现配合物I-Rh（bpy）zChrysi]^3＋可以对错配B-DNA序列进行序列特异性的识别．能量对比计算结果表明，该经典插入识别作用倾向于在错配碱基对附近进行，其中△-[Rh（bpy）2chrysi]^3＋比其手性异构体更占优势．这同Barton教授工作组的实验结果是一致的．另外插入作用倾向于在错配序列中的正常双碱基对C3A4／G3T4（错配碱基对附近）中从小沟进行．与该配合物对含G：A错配的和正常的B-DNA序列的识别作用不同的是，对包含C：T错配碱基对的B-DNA序列的识别作用倾向于从小沟进行．这一点可能源于C：T碱基对结构的不同．     

手性金属配合物△,∧-[Ru(IP)2dppz]2+对含G:T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和部分构型修复的分子力学研究

环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane Pyrimidine Dimer,CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节,XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的,但其识别效率很低.本文首次采用分子力学方法模拟了一种新的手性金属配合物△,∧-[Ru(IP)2dppz]2 对含G:T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用.模拟结果显示:金属配合物[Ru(IP)2dppz]2 的两个手性异构体都对含G:T错配的CPD双螺旋DNA具有识别作用,识别的过程体现了很强的手性选择性、沟选择性和位点特异性.同时,我们发现:在∧-[Ru(IP)2dppz]2 插入到CPD后,形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状,使其在构型上得到初步的修复.     

D,L-[Ru(phen)2dppz]2+对含G∶T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和修复的理论研究

环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane Pyrimidine Dimer, CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节,XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的,但其识别效率很低.首次采用分子力学方法模拟了手性金属配合物D,L-[Ru(phen)2dppz]2+ (phen=1,10 phenanthroline, dppz = dipyrido[3,2-a∶2',3'-c]phenazine)对含G∶T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用.模拟结果显示:该配合物的左手异构体优先从小沟方向识别与G∶T错配相邻的A4T5/T7G6区域,而右手异构体则优先从大沟方向识别与G∶T错配相邻的另一区域T6A7/G5T4.由于CPD的形成,该DNA螺旋高度扭曲,使得识别过程体现了手性选择性和位点特异性,左手异构体更占优势.详细的能量分析发现:在配合物插入碱基堆积过程中的空间位阻状况决定了识别作用的结果,静电相互作用也在一定程度上产生了影响.此外,我们还发现,金属配合物插入CPD相邻的区域后,能将形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状,使其得到构型上的部分修复.     

D，L-[-Ru（phen）2dppz-]^2＋对含G：T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和修复的理论研究

环丁烷嘧啶二聚体（Cyclobutane Pyrimidine Dimer,CPD）是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节,XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的,但其识别效率很低．首次采用分子力学方法模拟了手性金属配合物D,L-[Ru（phen）2dppz]^2＋（phen=1,10phenanthroline,dppz—dipyrido[3,2-a：2’,3＇-c]phenazine）对含G：T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用．模拟结果显示：该配合物的左手异构体优先从小沟方向识别与G：T错配相邻的4T5／T7G6区域,而右手异构体则优先从大沟方向识别与G：T错配相邻的另一区域T6A7／C5T4．由于CPD的形成,该DNA螺旋高度扭曲,使得识别过程体现了手性选择性和位点特异性,左手异构体更占优势．详细的能量分析发现：在配合物插入碱基堆积过程中的空间位阻状况决定了识别作用的结果,静电相互作用也在一定程度上产生了影响．此外,我们还发现,金属配合物插入CPD相邻的区域后,能将形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状,使其得到构型上的部分修复．     

D,L-[Ru(phen)_2dppz]~(2+)对含G:T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和修复的理论研究

环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane Pyrimidine Dimer,CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节,XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的,但其识别效率很低.首次采用分子力学方法模拟了手性金属配合物D,L-[Ru(phen)2dppz]2+(phen=1,10phenanthroline,dppz=dipyrido[3,2-a∶2’,3’-c]phenazine)对含G∶T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用.模拟结果显示:该配合物的左手异构体优先从小沟方向识别与G∶T错配相邻的A4T5/T7G6区域,而右手异构体则优先从大沟方向识别与G∶T错配相邻的另一区域T6A7/G5T4.由于CPD的形成,该DNA螺旋高度扭曲,使得识别过程体现了手性选择性和位点特异性,左手异构体更占优势.详细的能量分析发现:在配合物插入碱基堆积过程中的空间位阻状况决定了识别作用的结果,静电相互作用也在一定程度上产生了影响.此外,我们还发现,金属配合物插入CPD相邻的区域后,能将形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状,使其得到构型上的部分修复.     

手性金属配合物Δ,Λ-[Ru(IP)_2dppz]~(2 )对含G:T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和部分构型修复的分子力学研究

环丁烷嘧啶二聚体(CyclobutanePyrimidineDimer,CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节,XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的,但其识别效率很低.本文首次采用分子力学方法模拟了一种新的手性金属配合物?,Λ-[Ru(IP)2dppz]2 对含G:T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用.模拟结果显示:金属配合物[Ru(IP)2dppz]2 的两个手性异构体都对含G:T错配的CPD双螺旋DNA具有识别作用,识别的过程体现了很强的手性选择性、沟选择性和位点特异性.同时,我们发现:在Λ-[Ru(IP)2dppz]2 插入到CPD后,形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状,使其在构型上得到初步的修复.     

手性配合物D,L-[Co(phen)2hpip]3+识别DNA序列及从构型上修复错配序列DNA的分子力学模拟

使用分子力学方法模拟了化合物[Co(phen)₂hpip]³⁺(phen=1,10 phenanthroline, hpip= 2-[2-hydroxyphenyl] imidazole [4,5-f][1,10]phenanthroline)对正常、错配序列DNA的识别作用及对错配DNA在构型上的修复作用. 模拟结果显示, 该配合物的两个手性异构体都从小沟方向特异性的识别正常DNA, 而从大沟方向特异性的识别剪式错配DNA与错配相邻的区域. 两个手性异构体都能将错配DNA的错配区域由剪式构型转变为平行构型, 其中右手异构体转变得更完美. 详细的分析发现, 在配合物插入碱基堆积过程中的空间位阻状况决定了识别作用的结果, 体现在以下两点: (1)辅助配体菲啰啉与DNA骨架及碱基的空间冲突情况; (2)骨架及碱基对在DNA为适应配合物的进入而发生扩张时的空间拥挤程度. 配合物对剪式错配构型的修复不但与空间相互作用有关, 还与配体hpip-碱基及碱基之间堆积的紧密程度有关.     

手性金属配合物Δ,Λ-[Ru(IP)2dppz]2＋对含G:T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和部分构型修复的分子力学研究

环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane Pyrimidine Dimer, CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节, XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的, 但其识别效率很低. 本文首次采用分子力学方法模拟了一种新的手性金属配合物Δ,Λ-[Ru(IP)₂dppz]^2＋对含G:T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用. 模拟结果显示: 金属配合物[Ru(IP)₂dppz]^2＋的两个手性异构体都对含G:T错配的CPD双螺旋DNA具有识别作用, 识别的过程体现了很强的手性选择性、沟选择性和位点特异性. 同时, 我们发现: 在Λ-[Ru(IP)₂dppz]^2＋插入到CPD后, 形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状, 使其在构型上得到初步的修复.     

手性金属配合物Δ,Λ-[Ru(IP)2dppz]2＋对含G:T错配的环丁烷嘧啶二聚体识别和部分构型修复的分子力学研究

环丁烷嘧啶二聚体(Cyclobutane Pyrimidine Dimer, CPD)是紫外线对DNA损伤导致皮肤癌的首要环节, XPC-hHR23B是最早作为对CPD的损伤识别剂的, 但其识别效率很低. 本文首次采用分子力学方法模拟了一种新的手性金属配合物Δ,Λ-[Ru(IP)₂dppz]^2＋对含G:T错配的CPD双螺旋DNA的识别作用. 模拟结果显示: 金属配合物[Ru(IP)₂dppz]^2＋的两个手性异构体都对含G:T错配的CPD双螺旋DNA具有识别作用, 识别的过程体现了很强的手性选择性、沟选择性和位点特异性. 同时, 我们发现: 在Λ-[Ru(IP)₂dppz]^2＋插入到CPD后, 形成CPD的两个T碱基由原来的敞口形状部分地转为近平行状, 使其在构型上得到初步的修复.     

用二维核磁共振研究[Co(phen)2(HNAIP)]Cl3配合物与错配及正常寡聚核苷酸的作用

为了开发能识别正常与错配核酸的探针, 首次合成了[Co(phen)₂(HNAIP)]Cl₃金属配合物, 并利用二维核磁研究了此配合物与错配d(CCGAATGAGG)₂及正常d(CCTAATTAGG)₂寡聚核苷酸的相互作用, 首次发现, [Co(phen)₂(HNAIP)]Cl₃是从“大沟”插入到错配碱基对G₃A₄和G₇A₈之间, 能够很好地识别G:A错配; 而[Co(phen)₂(HNAIP)]Cl₃与正常的寡聚核苷酸的作用, 则是从小沟插入, 即[Co(phen)₂(HNAIP)]Cl₃与错配和正常寡聚核苷酸在不同位置及不同沟槽存在明显的插入式结合、并且有明显的差异, 这就有可能被用来作为识别正常与错配寡聚核苷酸的探针.     

△,Λ-[Co(phen)2tpphz]3+与B-DNA相互作用的分子模拟

针对国际上对金属配合物同DNA间作用机量的争议,采用分子模拟手段在MM2力场下,搭建并优化了手性金属配合物△,Λ-[Co(phen)2tpphz]^3+与B-DNA[d(GTCGATCGAC)2]的模型,继而对其相互作用进行了模拟,得出的结论是：对所采用的B-DNA片断,该金属配合物有明显的立体选择性△型配合物从小沟插入占明显优势,而且,总体来看,从AT区插入更易进行。     

△,Λ-[Co(phen)2tpphz]^3+与B - DNA相互作用的分子 模拟

针对国际上对金属配合物同DNA间作用机量的争议,采用分子模拟手段在MM2力场下,搭建并优化了手性金属配合物△,Λ-[Co(phen)2tpphz]^3+与B-DNA[d(GTCGATCGAC)2]的模型,继而对其相互作用进行了模拟,得出的结论是：对所采用的B-DNA片断,该金属配合物有明显的立体选择性△型配合物从小沟插入占明显优势,而且,总体来看,从AT区插入更易进行。     

分子模拟手性金属配合物△,Λ-[Co(phen)_2dppz]~(3 )与B-DNA的作用模型

利用分子模拟方法, 通过研究手性金属配合物[Co(phen)2dppz]3 (phen = 1, 10-phenanthroline, dppz = dipyrido[3, 2-a: 2′, 3′-c]phenazine)与B-DNA的作用机理, 探讨了当前存在争议的两种模型: 即Barton的从DNA大沟插入、且 D 型异构体更易于和B-DNA结合的模型和Norden的从DNA小沟插入、且没有显著异构体选择性的模型.最终, 研究结果支持Norden的结合模型, 而对Barton的结合模型提出了异议.     

米托蒽醌与B-DNA相互作用的分子模拟

针对嵌插型抗癌药物米托蒽醌(mitoxantrone,MTX)同B-DNA间作用模式的争议,采用分子模拟方法研究了米托蒽醌分子与B-DNA分子的相互作用.结果表明:米托蒽醌分子插入到B-DNA中有大小沟选择性及碱基对特异性,更倾向从小沟方向插入到DNA分子中;对5'-CG碱基对有特异性识别.通过详细能量项的分析,揭示了米托蒽醌插入DNA分子的驱动力及对碱基的特异性识别作用主要是空间相互作用特别是静电相互作用.在最佳作用位点复合物的构象分析则表明蒽醌环只有一部分插入碱基对中,侧链在小沟中延磷酸基骨架以3'-5'方向伸展,并通过静电作用进一步增强米托蒽醌与B-DNA的结合.     

分子模拟手性金属配合物△,∧ -[Co(phen)2dppz]3+与B-DNA的作用模型

利用分子模拟方法, 通过研究手性金属配合物[Co(phen)2dppz]3+(phen = 1, 10-phenanthroline, dppz = dipyrido[3, 2-a: 2′, 3′-c]phenazine)与B-DNA的作用机理, 探讨了当前存在争议的两种模型: 即Barton的从DNA大沟插入、且△型异构体更易于和B-DNA结合的模型和Norden的从DNA小沟插入、且没有显著异构体选择性的模型.最终, 研究结果支持Norden的结合模型, 而对Barton的结合模型提出了异议.     

钴配合物对错配寡聚核苷酸d(GCGAGC)2的选择性识别

应用核磁共振方法研究了配合物[Co(phen)₂(HPIP)]Cl₃与含两对剪式G:A错配的寡聚核苷酸d(GCGAGC)₂的键合作用. 结果表明, 配合物从错配G:A区域的小沟插入并延伸到大沟里, 对该错配有特异性识别作用. ³¹P NMR表明, 该配合物的键合使得该错配碱基区域的磷酸骨架发生变化.     

新型双核配合物的形成及荧光性质研究

利用光谱学方法研究了[Ru(bpy)2TPPHZ]2+(TPPHZ=四吡啶[3,2-a: 2',3'-c: 3",2"-h: 2'",3'"-j]吩嗪)和[Ru(bpy)2ODHIP]2+(ODHIP=3,4-二羟基-咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)与Ni2+的配位情况及配位后的荧光性质变化, 探讨了配合物与Ni2+配位形成双核配合物后与DNA的作用机制变化. 结果表明, [Ru(bpy)2TPPHZ]2+和[Ru(bpy)2ODHIP]2+均可与Ni2+配位, 形成双核配合物[Ru(bpy)2(TPPHZ)Ni]4+和[Ru(bpy)2(ODHIP)Ni]4+, 配合物的荧光强度随着Ni2+浓度的增加而减弱. 与DNA作用后, 配合物仍可与Ni2+配位形成双核配合物, [Ru(bpy)2(TPPHZ)Ni]4+的荧光几乎完全消失, 同时配合物与DNA保持插入模式作用, 而配合物[Ru(bpy)2(ODHIP)Ni]4+与DNA的作用则由沟面结合改为插入结合, 同时配合物的荧光减弱.     

钌（Ⅱ）多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP(3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(Ⅱ)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 .运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征.利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2 配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况.结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2 与DNA通过部分插入模式作用,[Ru(bpy)2ODCIP]2 与Co2 配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 也能与DNA插入结合.进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2 和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4 的荧光性质.     

钌(II)多吡啶配合物的合成、荧光性质及与脱氧核糖核酸DNA的 作用机制研究

设计合成含多个配位中心的多吡啶配体ODCIP (3,4-二氯基苯并咪唑并[4,5-f][1,10]邻菲咯啉)及其钌(II)多吡啶配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋. 运用元素分析、红外光谱、核磁谱和质谱对配体及配合物进行结构表征. 利用紫外吸收光谱、荧光光谱和粘度法研究了[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA(脱氧核糖核酸)的作用机制、与Co2＋配位后与DNA的作用机制及其荧光变化情况. 结果表明[Ru(bpy)2ODCIP]2＋与DNA通过部分插入模式作用, [Ru(bpy)2ODCIP]2＋与Co2＋配位形成的双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋也能与DNA插入结合. 进一步利用稳态荧光发射光谱、荧光淬灭实验等方法研究了单核配合物[Ru(bpy)2ODCIP]2＋和双核配合物[Ru(bpy)2(ODCIP)Co]4＋的荧光性质.     

钴(Ⅲ)配合物与DNA作用的研究

为了考察金属配合物中配体分子平面大小对金属配合物与DNA作用模式的影响 ,用荧光法和光度法对乙二胺合钴 (Ⅲ ) ([Co(en)3]3 )、联吡啶合钴 (Ⅲ ) ([Co(bpy)3]3 )和邻菲咯啉合钴 (Ⅲ ) ([Co(phen)3]3 )与DNA的作用进行了研究。结果表明[Co(phen)3]3 与DNA作用时除存在静电作用模式外 ,还存在插入作用 ,而[Co(en)3]3 和[Co(bpy)3]3 主要以静电作用与DNA结合。插入作用的强弱与配合物中配体分子平面大小有关。