抗癌药物4'-O-(α-L-夹竹桃糖基)柔红霉素与小牛胸腺DNA相互作用的荧光光谱法

在pH=7.4的Tris-HCl介质中,利用荧光光谱和紫外吸收光谱法,研究了一种新型蒽环类抗癌药物柔红霉素衍生物(4′-O-(α-L-夹竹桃糖基)柔红霉素,ODNR)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。 通过离子强度的影响、KI荧光猝灭实验和单双链ctDNA作用的比较实验,分析了ODNR与ctDNA的相互作用模式。 结果表明,ODNR通过嵌插方式与ctDNA发生作用。 ctDNA对ODNR的荧光有明显的猝灭作用,其机理属于静态猝灭。 通过Scatchard方程求得不同温度下的结合常数和结合位点数,由热力学参数确定分子间作用力为疏水作用,也可能存在静电作用。     

光谱法研究硫酸奎宁与小牛胸腺DNA的相互作用

本文采用紫外吸收光谱、荧光光谱、荧光偏振等方法研究了硫酸奎宁(QN)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用,考察了影响其相互作用的各种因素,探讨了作用机理和作用方式。DNA存在时,QN的荧光被显著猝灭,吸收光谱出现减色现象。荧光偏振和阴离子猝灭等实验证实QN通过嵌插方式与ctDNA作用。测得QN与DNA的本征键合常数为1.51(±0.13)×104 L/mol,结合位点数为0.997,一分子的QN可以和大约1个碱基对作用。     

基于氧化石墨烯的Ag~+与核酸中C-C碱基错配的相互作用研究

基于氧化石墨烯,以修饰了荧光分子的单链DNA为探针,利用荧光光谱和圆二色光谱研究了Ag+对双螺旋DNA中C-C碱基错配特异性识别,并建立了检测Ag+的荧光方法。荧光光谱表明Ag+能与带C-C错配碱基的双螺旋DNA作用,使原本被氧化石墨烯淬灭的标记在DNA上的荧光分子的荧光得到恢复。圆二色光谱表明Ag+能与双螺旋DNA中的C-C碱基错配相互作用,形成更稳定的C-Ag+-C结构。在最佳实验条件下,体系荧光强度的变化与Ag+的浓度在30.0~250.0 nmol/L之间呈良好的线性关系,方法检出限为19.1 nmol/L。为研究Ag+与核酸分子的相互作用及其在环境中对生物分子的影响等方面提供了重要依据。     

S-异丙甲草胺与小牛胸腺DNA的相互作用

应用紫外光谱、荧光光谱、DNA热变性法以及黏度法研究了S-异丙甲草胺与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用. 结果表明, S-异丙甲草胺使ctDNA在200 nm处的吸收峰发生明显改变, 表现出红移和减色效应, 而对260 nm处的吸收峰产生影响较小, 排除了嵌插作用的可能; ctDNA对S-异丙甲草胺内源性荧光表现出很强的猝灭作用, 且随温度的升高, 其猝灭程度有所下降, 表明S-异丙甲草胺是以形成加合物的方式与ctDNA结合的, 并求得了它们在不同温度下的结合常数; 将不同离子强度条件下S-异丙甲草胺与ctDNA作用以及不同S-异丙甲草胺浓度下ctDNA的热变性温度和黏度变化的研究结果与紫外光谱和荧光光谱相结合, 可以判断S-异丙甲草胺是以沟槽作用的方式与ctDNA结合的.     

光谱联合电泳法研究双酚A与肿瘤相关DNA的相互作用

研究双酚A与人类肿瘤相关DNA(抑癌基因p53 DNA和癌基因C-myc DNA)的相互作用。分别采用紫外、荧光和圆二色等光谱方法和聚丙烯酰胺凝胶电泳法研究了双酚A与人类肿瘤相关DNA(抑癌基因p53 DNA和癌基因C-myc DNA)的相互作用模式。其中紫外、荧光和圆二色滴定实验均表明了嵌插作用的存在,离子强度实验、KI猝灭对比实验和凝胶电泳实验证实了静电和嵌插作用的共同作用,可进一步影响DNA的双螺旋构象。     

双酚A与小牛胸腺DNA的嵌插作用

在pH7.4Tris-HCl缓冲条件下,应用多种光谱学方法并结合化学计量学多元曲线分辨-交替最小二乘法(MCR-ALS)、DNA熔点测量、粘度分析以及分子模拟技术,研究了环境雌激素双酚A(BPA)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用。由MCR-ALS解析扩展的紫外光谱数据矩阵,得到了3个反应组分(BPA、ctDNA及BPA-ctDNA复合物)的相对浓度及其光谱曲线,可评估BPA与ctDNA相互作用进程。BPA引起ctDNA熔点和粘度升高、与吖啶橙竞争结合ctDNA表明BPA通过嵌插模式与ctDNA作用。傅里叶红外光谱研究显示,BPA主要结合在ctDNA的A,T碱基富集区,这与分子模拟结果一致。圆二光谱分析表明,BPA与ctDNA作用诱导ctDNA的结构由B构象向A构象转变。     

光谱法及分子模拟研究芹菜素与人血清白蛋白的相互作用

利用紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色光谱及分子模型等技术,在生理pH条件下,研究了芹菜素与人血清白蛋白的相互作用,计算了结合常数和热力学参数。分子模型研究表明,芹菜素与人血清白蛋白在亚结构域ⅡA结合,二者间的主要作用为疏水作用和静电作用,这与荧光光谱所得结果基本一致。红外光谱、圆二色光谱及同步荧光光谱均显示芹菜素与人血清白蛋白结合后没有改变人血清白蛋白的二级结构。     

烷基酚与DNA相互作用的荧光光谱法研究

用荧光光谱法研究了环境激素辛基酚(OP)、壬基酚(NP)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用.实验发现,随着ctDNA的加入,辛基酚、壬基酚的荧光光谱产生了有规律地猝灭,且最大发射峰红移.其中荧光猝灭是由于形成了烷基酚-DNA加合物而引起的静态猝灭.辛基酚、壬基酚与ctDNA均以插嵌模式相互作用,其结合常数分别为5.1×105 L·mol-1 和1.4×106 L·mol-1 ,结合位点分别为1.31和1.45.热力学参数确定了辛基酚及壬基酚与ctDNA的作用力类型主要是疏水作用力.     

时间分辨光谱技术研究亚甲基蓝与小牛胸腺DNA的相互作用

采用时间分辨光谱技术研究了亚甲蓝与小牛胸腺DNA（MB-ctDNA）重水混合体系中MB敏化单态氧（1O2）动力学过程,以此进一步探讨MB与DNA的相互作用。结果表明显示,低浓度ctDNA和高浓度ctDNA的单态氧磷光动力学曲线有着明显不同,这些差异被归结为MB与DNA间结合方式和作用机制的改变。在低浓度ctDNA条件下,MB分子和ctDNA之间形成离子型结合物,MB的吸收带出现显著的减色效应,敏化1O2产量随DNA浓度增加而急剧下降,但ctDNA与1O2没有发生明显的相互作用;而在高浓度DNA时,MB分子和ctDNA之间的相互作用方式转变为以嵌入式结合为主,激发态MB与ctDNA间的能量转移和介质的粘度效应,改变了1O2的动力学特性,大大降低了光敏剂MB敏化1O2的产量,但1O2不为ctDNA所猝灭。这些结果阐明,在MB与DNA的混合体系中,敏化单态氧损坏DNA的Ⅱ型反应不是主要的PDT作用机制。     

手性石墨烯量子点与DNA相互作用及其机制研究

手性作为自然界最重要的特性之一,与生命活动息息相关.因此,手性纳米材料在材料学及生物学相关领域的研究引起了极大的关注.本工作提出了一种采用一步水热法合成手性石墨烯量子点的新方法.该方法以柠檬酸和L-色氨酸为原料进行手性石墨烯量子点的合成,通过圆二色光谱法证明了两种手性石墨烯量子点具有两个对称性高的手性信号,圆二色吸收峰分别位于230 nm和305 nm.通过荧光光谱法获取了它们与ctDNA相互作用的系列热力学参数,采用粘度测量、DNA熔链温度实验并结合多种谱学方法证明,手性石墨烯量子点与小牛胸腺DNA（ctDNA）之间的结合存在较大的手性差异.紫外-可见吸收光谱证明手性石墨烯量子点均能使ctDNA的吸收峰红移,并出现减色效应.手性石墨烯量子点提高了ctDNA的熔链温度,但降低了ctDNA的相对粘度.通过氢键和范德华力相互作用,手性石墨烯量子点均插入ctDNA的G-C碱基对中,这严重影响了ctDNA的右手B型螺旋结构.因空间位阻效应不同,右手性石墨烯量子点比左手性石墨烯量子点更容易与右手B型螺旋的ctDNA结合,且对ctDNA的右手B型螺旋结构产生显著的影响.这些结论阐明了手性石墨烯量子点与ctDNA之间嵌插结合作用的分子机制,为手性纳米材料在化学、生物学、医学等许多科学领域的发展提供有价值的信息.