ITC研究达卡巴嗪与DNA反应动力学

利用等温滴定量热(ITC)、光谱、粘度测量等方法,研究了小牛胸腺DNA与抗癌药物达卡巴嗪的相互作用。结果表明:达卡巴嗪与DNA作用后,吸收光谱会出现增色、蓝移和粘度减小等现象。采用ITC法得到了结合常数以及结合位点数,发现达卡巴嗪与DNA以非经典嵌插式及表面作用两种方式结合。对于嵌插式,ΔH10,ΔS10,K1=5.63×10~4,结合位点数0.10;对于药物分子仅与DNA表面发生作用而并未嵌入到DNA分子的疏水部分的结合方式,ΔH_20,ΔS_20,K_2=1.00×10~3,结合位点数9.99。同时发现紫外法得到的结合常数是Ka=6.70×10~4,与ITC的嵌插式吻合。     

茜草色素蒽棕与DNA的相互作用机理研究

在pH为7.41的生理条件下,以溴化乙锭(EB)作为荧光探针,通过紫外可见光谱法(UV-Vis)和荧光光谱法对茜草色素类食用色素蒽棕(Ant)与鲱鱼精脱氧核糖核酸(DNA)分子之间的相互作用机理做了初步探讨。通过循环伏安法研究蒽棕在玻碳电极上的电化学规律,根据蒽棕与DNA作用的循环伏安曲线及EB对Ant与DNA作用的影响,推断Ant与DNA相互作用的主要方式为嵌插。结果显示:蒽棕与DNA分子之间相互作用的结合比为n(Ant):n(DNA)=3.68:1,25℃时的结合常数K=2.084×103L/mol,Ant-DNA复合物的表观摩尔吸光系数ε=2.21×104L·mol-1·cm-1。探讨了盐效应对蒽棕与DNA分子相互作用的影响以及它们之间的作用方式,发现蒽棕电化学变化规律同EB相似,这些实验结果证明茜草类食用色素中的蒽棕能够与DNA分子发生相互作用,相互作用方式存在嵌插。     

血卟啉及金属血卟啉对嘌呤衍生物识别作用的研究

采用紫外光谱法、荧光光谱法和核磁共振谱法研究了嘌呤与血卟啉及金属血卟啉的作用情况,并对影响因素(酸度和离子强度等)进行了试验。结果表明在pH 11.2 的Kolthoff缓冲溶液中,嘌呤有很强的荧光峰,且血卟啉及金属血卟啉对嘌呤有明显的识别作用,结合常数在104～105, 结合比均为1∶1。金属血卟啉的结合常数：K_Ni(Ⅱ)-HP＞K_Co(Ⅱ)-HP＞K_Zn(Ⅱ)-HP＞K_Cu(Ⅱ)-HP,同时对识别机理进行了讨论,提出了两点和三点作用模式的识别机理。     

吖啶橙与ctDNA相互作用机理的光谱法研究

应用光谱法研究了三环杂芳香类染料吖啶橙(AO)与DNA的相互作用.探讨了以AO为探针与小牛胸腺DNA(ct DNA)的作用机理.在pH 2.00的Tris-HCl缓冲溶液中,AO在DNA的表面聚集作用导致体系的共振光散射(RLS)增强,在339nm处出现了新增强的RLS峰;通过紫外-可见吸收光谱观察,当DNA与AO的质量比超过0.166后,AO与DNA的作用方式经历了由嵌入到聚集的改变;进一步研究用荧光法作Scatchard图得出AO与DNA的作用方式为嵌入和静电的混合作用模式:每个核苷酸上的成键位点数n和每一位点的结合常数K均随AO浓度改变而发生了变化.此外.还研究了阴离子表面活性剂的协同作用等.     

血卟啉及金属血卟啉与甲氧卞氨嘧啶相互作用的荧光光谱研究

荧光光谱法研究了甲氧卞氨嘧啶与血卟啉及金属血卟啉的作用情况 ,考察了酸度对甲氧卞氨嘧啶荧光强度的影响。在 p H=11.0的 KH2 PO4- Na2 HPO4缓冲液中 ,甲氧卞氨嘧啶有较强的荧光峰 ,血卟啉及金属血卟啉对甲氧卞氨嘧啶有明显的识别作用 ,结合常数大于 10 5,结合比均为 1∶ 1。金属血卟啉与甲氧卞氨嘧啶的结合常数小于血卟啉与甲氧卞氨嘧啶的结合常数 ,并对识别机理进行了探讨。     

靶向分子羧甲基多糖与DNA作用机理研究

以溴化乙锭(EB)为荧光探针,结合紫外光谱法研究了壳聚糖、羧甲基壳聚糖、羧甲基纤维素与DNA的相互作用,药物分子与DNA作用程度可用作用常数D来表示,实验表明: 几种生物多糖与DNA分子的作用强弱顺序为: 壳聚糖＞羧甲基壳聚糖＞羧甲基纤维素;多糖主要以嵌插方式与DNA作用, 使EB-DNA荧光猝灭。     

丁二酸、1,10-菲啰啉构筑稀土配合物的合成、表征及与DNA作用的光谱学研究

首次合成丁二酸-1,10-菲啰啉稀土配合物,并运用光谱法研究配合物与DNA之间的作用机制,为新型抗癌药物的设计开发提供依据。以1,10-菲啰啉(phen)和丁二酸(SA)为配体构筑了3种稀土(La3+,Nd3+,Eu3+)配合物,采用元素分析、红外和紫外光谱及热重分析对配合物性质进行表征测试,确定其化学组成为(RE)2(SA)(phen)·2H2O(RE=La,Nd,Eu)。同时,通过光谱法探讨了这3种配合物分别与DNA作用的机理以及稀土离子种类对作用强度的影响。配合物与DNA作用时,可观察到较明显的吸收峰红移和较大的减色效应现象,同时,中性红(NR)荧光竞争实验发现配合物都能不同程度地猝灭NR-DNA体系的荧光。这3种配合物对DNA均具有较强的插入作用,作用强度为:La(Ⅲ)Nd(Ⅲ)Eu(Ⅲ)。计算了DNA与配合物的结合比、结合常数及一些热力学参数,得出DNA与Eu配合物、Nd配合物、La配合物的结合比分别为4∶1,2∶1和8∶1,Δr Gm0、Δr Sm0,表明这3种配合物与DNA之间的反应均能够自发进行,且作用是熵驱动的。     

用荧光显微示踪方法研究RecA在DNA同源识别过程中的工作机理

RecA是原核生物体内参与DNA同源识别过程的一种关键蛋白,长期以来一直是同源重组相关课题的重要研宄对象.通过荧光显微示踪方法,发现在同源识别过程中RecA与单链DNA形成的核蛋白丝与模板DNA的结合是短时(τ=0.2 s)和短程(l=1.05μm)的,结合后搜寻模板DNA上的同源位点的过程可分为布朗运动和定向运动两种模式.结合时核蛋白丝并不是缠绕在模板DNA上,而是以一种更弱的方式结合在模板DNA外侧进行位点搜寻.如果在该过程中没有找到同源位点,核蛋白丝就会脱离模板DNA,并寻找下一次与模板DNA结合的机会,重复以上过程.     

虫草素与DNA作用的光谱研究

利用紫外光谱及以溴化乙锭 (EthidiumBromide ,EB)为荧光探针 ,研究了虫草素与小牛胸腺DNA的作用机理。讨论了不同浓度虫草素与DNA作用的紫外光谱 ,荧光光谱及磷酸盐对荧光的猝灭作用。从紫外光谱图上可看出DNA发生了明显的增减色效应并有轻微的红移现象 ,说明虫草素可能以其腺嘌呤碱基嵌入到DNA双螺旋碱基对间。DNA的荧光光谱先是增强然后减弱 ,最终伴随轻微的蓝移进一步表明了虫草素可能插入DNA双螺旋碱基对间。同时磷酸盐的猝灭作用说明虫草素与DNA的磷酸集团也能发生作用。最后通过Scatchard方程作图证明 :虫草素与DNA可能存在两种作用方式即插入方式和与DNA的磷酸基团结合。     

Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物与DNA相互作用的光谱研究

研究了Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物(NdL)与天然和变性DNA的相互作用.在DNA存在下,测定了NdL的紫外吸收光谱(UV)和荧光激发光谱(FL).利用紫外滴定法,测定了NdL与DNA的结合常数.在20mmol/L Tris-HCl缓冲溶液(pH=7.0),Nd-四甘醇醛缩苯丙氨酸Schiff碱配合物与小牛胸腺DNA的结合常数为4.11×103L/mol,化合物本身的UV和FL峰强度减小.NdL与DNA的作用模式为"静电引力".     

基于p53DNA的泽泻醇抗肿瘤分子机制研究

研究泽泻醇类化合物23-乙酰泽泻醇B(alisol B 23-acetate, 23B)、24-乙酰泽泻醇A(alisol A 24-acetate, 24A)混合物(24A∶23B含量比=1∶1)与抑癌基因p53DNA的作用机理,探讨泽泻醇类化合物抗肿瘤作用的分子机制。紫外-可见吸收光谱法、荧光光谱法与分子模拟联用探讨23B,24A及24A-23B混合物与p53DNA的作用方式。紫外光谱显示泽泻醇单体与其混合物部分嵌插入p53DNA,他们使p53DNA紫外吸收降低的程度为：24A∶23B(1∶1)>23B>24A。荧光光谱显示泽泻醇单体及其混合物与p53DNA的相互作用模式均为嵌插结合,结合强度为：24A∶23B(1∶1)>23B>24A。分子模拟显示,泽泻醇单体及其混合物与p53DNA结合能的大小顺序为：24A∶23B (1∶1)>23B>24A,23B与p53DNA f 链的腺嘌呤脱氧核苷酸(DA4)形成1个氢键,24A-23B复合物与p53DNA的DA4、胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DT19)形成4个氢键。24A,23B及其混合物与p53DNA结合的强度顺序：24A∶23B (1∶1)>23B>24A,表明24A和23B对抗癌靶点p53DNA具有协同作用,三者与p53DNA的作用方式均为部分嵌插结合。同时,泽泻醇化合物母环C14-和结构中的空间位阻,p53DNA f 链的DA4中磷酸上的氧原子为泽泻醇类化合物与p53DNA相互作用的关键结合位点,是该类泽泻醇发挥抗肿瘤作用的活性中心。24A侧链C19-上的羟基,p53DNA f 链的DA4中腺嘌呤上的氮原子和氧原子,e链的DT19中胸腺嘧啶上的氧原子为泽泻醇类化合物协同增效作用的关键。     

铜(Ⅱ)配合物与DNA作用的光谱法研究

采用紫外光谱和荧光光谱研究了配离子[Cu(A)₂]2＋(其中A=邻菲络啉(phen),联吡啶(bpy),乙二胺(en))与小牛胸腺DNA的相互作用。实验发现配合物的存在使DNA碱变性的pH增大,变性后增色效应减小。EB-DNA体系的荧光强度随[Cu(phen)₂]2＋的加入迅速减弱。在DNA存在下,配离子被猝灭剂[Fe(CN)₆]4-的发光猝灭程度减小。进一步研究了配体分子平面的大小对配合物与DNA作用的影响。结果表明,铜配合物与DNA之间发生了插入作用,且该作用随配体芳环平面的减小而减弱, 即[Cu(phen)₂]2＋＞[Cu(bpy)₂]2＋＞[Cu(en)₂]2＋。     

新疆家蚕抗菌肽Cecropin-XJ与细菌DNA相互作用的光谱研究

抗菌肽的抗菌机理研究主要集中在抗菌肽与细菌细胞膜作用方面,抗菌肽是否与细菌的染色体DNA作用尚不清楚。为了探讨新疆家蚕抗菌肽Cecropin-XJ抗细菌的作用机理,利用紫外光谱及以溴化乙锭(EthidiumBromide,EB)为荧光探针的荧光光谱方法研究抗菌肽Cecropin-XJ与金黄色葡萄球菌DNA在体外的相互作用,计算获得抗菌肽与DNA的结合常数和成键位点数。结果显示,抗菌肽使DNA发生了明显的增色效应,并使DNA的荧光强度增强,抗菌肽能与EB竞争性的结合DNA,表明抗菌肽可能与DNA双螺旋的沟槽结合;在抗菌肽存在下,DNA与EB作用的结合常数和成键位点数都发生变化,表明抗菌肽以嵌入和非嵌入两种方式与DNA相互作用。文章从分子水平上初步阐述了抗菌肽与细菌DNA的作用模式和结构特征,为深入研究抗菌肽的作用机理奠定了基础。     

咖啡因与氧氟沙星的相互作用

利用紫外光谱、一阶导数紫外光谱及荧光光谱研究了咖啡因与氧氟沙星的相互作用,结果发现,咖啡因通过与氧氟沙星杂环共轭体系的堆积形成配合物引起氧氟沙星溶液荧光猝灭,二者形成1∶1的配合物,结合反应的表观结合常数分别为KA(T=299K)=1.18×104L.mol-1;KA(T=309K)=0.84×104L.mol-1,二者之间存在着范德华力以及杂环共轭体系的堆积效应。     

邻菲啰啉和水杨酸构筑铜配合物的电化学行为及与DNA的相互作用

合成了一种新型的三元铜配合物[Cu(phen)(SA)_2]·H_2O(phen=1,10-邻菲啰啉,SA=水杨酸),并以鲱鱼精DNA为靶点,通过紫外吸收光谱法、循环伏安法、差分脉冲伏安法和DNA粘度滴定实验,探讨了配合物与DNA的键合方式。结果表明,SA的羧酸根离子与Cu~(2+)单齿配位,phen的两个氮原子与Cu~(2+)呈双齿配位,形成的配合物在0.489 V/0.050 V处呈现一对明显的准可逆氧化还原峰,并且中心Cu~(2+)在玻碳电极上的反应主要由扩散过程控制。配合物与DNA作用时,可观察到配合物的紫外光谱出现明显的减色效应,但是红移现象不明显,氧化还原峰的电流减小,峰电位发生正移,并且DNA的粘度随配合物的加入而增大。结论认为,配合物以嵌插方式与DNA发生作用形成1∶1的复合物,但插入程度较弱(结合常数为1.55×10~4L·mol~(-1))。     

荧光光谱分析家蝇幼虫抗菌肽与大肠杆菌染色体DNA作用机理

利用荧光光谱方法研究了家蝇幼虫抗菌肽MDL-1与大肠杆菌染色体DNA的相互作用,并以溴化乙锭为荧光探针,考察了抗菌肽MDL-1结合大肠杆菌DNA的作用方式,探讨其作用模式,即：抗菌肽MDL-1与大肠杆菌DNA骨架的磷酸基团通过静电引力结合,使抗菌肽MDL-1和DNA的空间结构都发生变化,抗菌肽MDL-1进一步与DNA双螺旋的沟槽结合,然后抗菌肽MDL-1以嵌入或部分嵌入方式与DNA相互作用,计算出抗菌肽MDL-1与DNA的结合常数和成键位点数。本试验从分子水平上研究抗菌肽与细菌DNA的作用模式和结构特征,对深入了解抗菌肽的作用机理极为重要。     

Deoxyribonucleic Acid and Bovine Serum Albumin Interaction with the Asymmetric Schiff Base Ligand and Its Molybdenum (VI) Complex: Multi Spectroscopic and Molecular Docking Studies

The interaction of an asymmetric Schiff base ligand derived from allylamine and 2,3-dihydroxybenzaldehyde and its molybdenum (VI) complex with deoxyribonucleic acid (DNA) and bovine serum albumin (BSA) were studied using spectroscopic and molecular docking methods. The spectroscopic results revealed that the DNA and BSA affinity for binding the Mo(VI) complex is greater than its ligand. Furthermore, the molecular docking calculations showed that H-bond, hydrophobic, π-π and π-cation interactions had the dominant roles in the stability of the compound-BSA complexes. The DNA interaction results suggested that the compounds interacted with DNA by the groove binding mechanism.     

光谱法研究灿烂甲酚蓝与DNA的相互作用

利用紫外-可见(UV/Vis)光谱法研究了小分子染料灿烂甲酚蓝(BCB)与小牛胸腺DNA(ct DNA)的相互作用。实验表明,DNA在低浓度时,BCB能结合DNA形成1∶1的化合物,结合常数为4.3×104 L·mol-1,DNA与BCB的主要结合方式是“静电作用”方式;而在较高浓度时,则变成“嵌入作用”方式。为了进一步证明BCB分子嵌入到DNA, 利用了羟丙基-β环糊精(HP-β-CD)与BCB的包合行为来研究。实验证明,BCB分子能进入HP-β-CD的疏水性空腔形成包合物, 稳定常数为1.98×103 L·mol-1;高浓度DNA存在时,BCB分子从HP-β-CD空腔中离解而与DNA发生嵌入作用。据此可推断出BCB分子能嵌入到DNA的双螺旋沟槽中。BCB分子属经典的嵌入剂。     

8-羟基喹啉-山梨酸稀土配合物与鲱鱼精DNA相互作用的光谱研究

合成了以山梨酸(SA)和8-羟基喹啉(Hq)为配体的Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)为中心的三元稀土配合物,研究了配合物与DNA之间的作用机制。采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、差热热重、元素分析和摩尔电导等方法,确定了配合物的化学组成,采用光谱法探讨了配合物与鲱鱼精DNA的作用机制。结果表明:配合物的化学组成为Sm(Hq)(SA)2和Eu(Hq)(SA)2,其最大吸收峰在加入DNA后发生减色和红移,中性红(NR)使配合物-DNA体系的吸收发生减色,伴有等色点出现。配合物的加入导致NR-DNA体系的吸收峰强度和位置发生变化。计算求得Eu(Hq)(SA)2和Sm(Hq)(SA)2分别与DNA的结合位点数为5,在20℃下,Sm(Hq)(SA)2、Eu(Hq)(SA)2与DNA的结合常数分别是2.04×104L/mol和1.09×104L/mol。2种稀土配合物都能不同程度地猝灭NR-DNA体系的荧光,表明2种稀土配合物对DNA都有较强的嵌插作用且能自发进行,结合能力为Sm(Hq)(SA)2Eu(Hq)(SA)2。     

十二羰基三铁与DNA相互作用的紫外和荧光光谱研究

采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等法研究了十二羰基三铁簇合物与小牛胸腺DNA的相互作用.在簇合物存在下,DNA的紫外吸收光谱产生了明显的增色效应.荧光光谱表明簇合物的荧光强度随DNA的加入其荧光强度增加,说明簇合物与DNA之间发生了插入作用.