过亚硝酸根诱导的DNA损伤及其抑制剂的研究

过亚硝酸根（ONOO^-）具有细胞毒性,能够修饰DNA碱基、造成DNA单链断裂。本文采用HPLC-ECD以及琼脂糖凝胶电泳法分别研究了ONOO^-诱导的DNA碱基修饰以及DNA链断裂。结果表明,在一定ONOO^-浓度范围内,8-OHdG的生成量以及DNA链断裂程度与其浓度有依赖关系。同时还分别研究了槲皮素、黄酮、α-萘基黄酮、咖啡酸以及含有巯基的谷胱甘肽、硫辛酸等天然抗氧化抑制剂对ONOO^-诱导DNA损伤的抑制效果。结果表明,除黄酮、α-萘基黄酮外,其它物质都有明显的抑制作用,其中抑制效果最显著的是槲皮素。     

新型O~6-苄基鸟嘌呤衍生物的合成及其细胞毒性

以O~6-苄基鸟嘌呤(O~6-BG)为起始原料,经4步反应合成了一个新型的O~6-BG衍生物——4-硝基苄基-[6-(苄氧基)-9H-嘌呤-2]氨基甲酸酯(4),其结构经1H NMR和HR-ESI-MS表征。用CCK-8法研究了4对人脑神经胶质细胞(SF126,SF763和SF767)的细胞毒性。结果表明:在低氧环境下,4与ACUN的协同作用对SF126,SF763和SF767均有较好的抑制活性,其IC50分别为0.04 m M,0.1 m M和0.03 m M,优于阳性对照药O~6-BG。     

氯乙基亚硝基脲导致DNA股间交联的荧光光谱法研究

氯乙基亚硝基脲(CENUs)是重要的临床抗癌药物,其抗癌作用机制与导致DNA股间交联密切相关。使用荧光光谱法对其导致的DNA股间交联进行定量分析。结果表明,交联率随着反应时间的延长逐渐增加,司莫司汀(Me-CCNU)和卡莫司汀(BCNU)的交联率分别约在8 h和5 h达到最大值,且药物浓度越大,交联率增加越快。比较了Me-CCNU和BCNU对DNA交联作用的反应动力学,发现分解较慢的Me-CCNU与DNA的交联过程中存在一段明显的"诱导期";而分解较快的BCNU与DNA的交联反应则不存在"诱导期",且BCNU浓度过高或反应时间过长均会使交联率下降。该文为阐明CENUs导致DNA交联的反应动力学和反应机理提供了依据。     

1-[N(2′-脱氧胞基)]-2-[N-(2′-脱氧鸟基)]乙烷的合成及其在DNA股间交联检测中的应用

以2′-脱氧鸟苷,2′-脱氧胞苷,2-氟乙醇等为原料合成了1-[N-(2′-脱氧胞基)]-2-[N-(2′-脱氧鸟基)]乙烷(dG-dC),其结构经1HNMR,IR和MS表征。以dG-dC为标准品,用HPLC-MS对1,3-双(2-氯乙基)-1-亚硝基脲导致DNA股间交联的损伤产物进行了定性分析。     

纳米颗粒与蛋白质分子的相互作用

纳米技术的快速发展和广泛应用前景,引起了人们对纳米生物效应和安全性问题的普遍关注。为保证纳米技术的健康持续发展,纳米颗粒与生物体的相互作用以及产生的生物学效应不容忽视。为充分了解纳米颗粒物产生的生物学效应,阐明纳米颗粒如何进入生物体以及与生物体相互作用的分子过程至关重要。在总结国内外相关研究的基础上,本文介绍了纳米颗粒进入机体的主要途径,并系统综述了纳米颗粒与蛋白质分子的相互作用及其表征方法,以及纳米颗粒与蛋白质相互作用对蛋白质结构功能和纳米颗粒生物效应的影响。     

用分子对接方法预测HIV-1整合酶与金精三羧酸抑制剂的相互作用

用分子对接方法 (Docking)研究了HIV 1整合酶与其抑制剂金精三羧酸的结合过程 .为弄清金属离子在结合中所起的作用 ,选择含有一个Mg+ 2 或不含Mg+ 2 的两种不同的整合酶受体分别与金精三羧酸对接 .结果表明 ,Mg+ 2 对稳定配体与受体的结合起了重要作用 .金精三羧酸配体与含有一个金属Mg+ 2 的整合酶受体对接 ,最优结合自由能为 - 4 5 .19kJ/mol.当Mg+ 2 失去后 ,整合酶的活性中心构象将发生变化 ,使金精三羧酸抑制剂与整合酶的结合自由能 (- 2 4 .35kJ/mol)明显增加 .预测了未知的HIV 1整合酶与其抑制剂金精三羧酸的复合物结构 ,并可对基于结构的抗HIV 1整合酶的药物设计提供重要信息     

B[a]A甲基衍生物致癌活性的从头计算研究

甲基多环芳烃的代谢过程中,角环湾区的阳离子及亚甲基阳离子孰是＂终致癌剂＂的理论一直存在争论。本文以B[a]A为例,依据生物体内的代谢模型、应用量子化学从头计算方法和密度泛函理论（DFT）,系统计算了苯并[a]蒽母体及其各个位置取代甲基衍生物代谢过程产物的总能量,发现碳正离子形成的难易程度是引起其致突和致癌活性差异的一个重要因素。计算结果表明,湾区阳离子与甲基阳离子两个亲电活性中心两种作用机制相比较,显然后者的相关性更为明显。     

用分子对接方法研究HIV-1融合酶与病毒DNA的结合模式

用分子对接方法研究了HIV-1整合酶（Integrase,IN）二聚体与3’端加工（3’Processing,3’-P）前的8bp及27bp病毒DNA的相互作用,并获得IN与27bp病毒DNA的特异性结合模式。模拟结果表明,IN有特异性DNA结合区和非特异性DNA结合区;IN二聚体B链的K14,R20,K156,K159,K160,K186,K188,R199和A链的K219,W243,K244,R262,11263是IN结合病毒DNA的关键残基;并从结构上解释了能使IN发挥活性的病毒DNA的最小长度是15bp。通过分析结合能发现,IN与DNA稳定结合的主要因素是非极性相互作用,而关键残基与病毒DNA相互识别主要依赖于极性相互作用．模拟结果与实验数据较吻合。     

金属离子对HIV-1整合酶与硫氮硫扎平抑制剂作用模式影响的分子模拟研究

HIV-1整合酶（IN）通过依赖金属离子的两步反应将病毒DNA整合入宿主细胞过程中。结合于HIV-1上的金属离子个数的变化直接影响整合酶与抑制剂之间的结合。本工作用同源模建方法搭建了每条单链核心区具有两个Mg2+ 的（2Mg-IN-Core）和具有一个Mg2+ 的HIV-1 IN二聚体核心区模型（1Mg-IN-Core）。分子对接分别得到它们与硫氮硫扎平类化合物能量较低的复合物结构,把对接结果进行了比较。研究发现：当整合酶中结合的Mg2+个数改变时,它与抑制剂的结合模式也会发生很大的变化;抑制剂能够特异的且稳定的与2Mg-IN-Core模型的活性位点结合;同时与ASP64和GLU152螯合的那个Mg2+离子对于硫氮硫扎平抑制剂与整合酶上的结合有很大的影响。2Mg-IN-Core模型与抑制剂的复合物平均结构进行了2000 ps的 分子动力学模拟,分析发现同时与ASP64及ASP116螯合的Mg2+与IN蛋白形成了四个稳定的螯合键;同时与ASP64及GLU152螯合的Mg2+可与IN结合、也可与抑制剂形成稳定的配位键,这个Mg2+对IN与硫氮硫扎平抑制剂之间的结合有较大影响。     

铁卟啉催化二乙基亚硝胺羟基化的反应机理

采用密度泛函理论(DFT)对P450酶活性中心铁卟啉Cpd I催化二乙基亚硝胺(NDEA)代谢活化的反应机理进行了研究.结果表明,Cpd I催化NDEA羟基化的过程包含氢抽提反应和回弹反应2个步骤.其中,氢抽提反应为控速步骤,氢自由基从NDEA转移到铁卟啉的Fe O上,是典型的氢原子传递(HAT)过程;紧接着铁卟啉上的羟基经历无能垒的反应过程回弹到NDEA自由基上,形成羟基化代谢产物.NDEA羟基化过程中高自旋态(HS)和低自旋态(LS)均参与反应,整个羟基化过程呈现明显的双态反应性(TSR).研究比较了NDEA分子侧链上Cα—H和Cβ—H羟基化反应的差异,得到Cα—H和Cβ—H羟基化所需跨越的能垒分别为57.7/57.7 k J/mol(LS/HS)和76.4/74.3 k J/mol(LS/HS),表明Cα—H比Cβ—H更易于在P450作用下发生羟基化;此外,Cβ—H羟基化所需克服的能垒并未过高,使得Cβ—H羟基化在生理条件下完全也有可能发生.本研究为深入揭示亚硝胺经代谢活化导致癌症的作用机制提供了可靠的理论依据.