钌配合物断裂DNA及其机理研究

DNA是遗传信息的携带者和基因表达的物质基础,金属配合物与DNA的相互作用研究受到广泛关注,成为生物无机化学的重要研究内容之一.与其他类型金属配合物相比,钌配合物具有良好的热力学稳定性以及丰富的光化学、光物理和氧化还原特性,其作为DNA断裂试剂也引起人们的极大兴趣.以近年一些代表性的研究工作为例,本文对钌配合物在DNA断裂作用机制方面的研究进展进行了综述.     

丁二酮肟双核铜配合物与DNA相互作用的电化学研究

用电化学方法研究了丁二酮肟双核铜配合物[Cu2(Hdmg)4]与DNA的相互作用. 考察了pH、温度、离子强度和配合物浓度等因素对配合物与DNA相互作用的影响, 初步探讨了配合物与DNA相互作用的机理. 实验结果表明, 配合物与DNA的碱基结合形成非电活性物质, 使溶液中游离配合物的浓度降低, 配合物的峰电流减小. 单链DNA(ssDNA)充分暴露的碱基使其与配合物的结合能力大于双链DNA(dsDNA). Cu2(Hdmg)4与ssDNA和dsDNA的结合比分别为2:1和1:1, 结合常数分别为3.56×109和2.75×105.     

新型双核铜配合物的结构及DNA切割活性

合成了一种以吡啶-2,6-二甲酸(dipicH2)桥联的新型双核邻菲咯啉铜配合物，[Cu₂(phen)₃(dipic)(OH)]·Na·ClO₄·2H₂O(phen 为1，10-菲咯啉的缩写)。该配合物晶体属于单斜晶系，P2₁/n空间群，a=1.225 85(2) nm，b=2.196 3(3) nm，c=1.619 5(2) nm，β=100.951(2)°。配合物分子中的两个中心铜离子均处于变形的四方锥配位环境，并通过吡啶-2，6-二甲酸配体上的氧氮原子相连。凝胶电泳结果表明，在pH 7.4，温度37 ℃，以抗坏血酸为还原剂或在H₂O₂的存在下，该配合物对超螺旋pBR322 DNA表现出显著的切割活性，为人工金属核酸酶的研究提供了新的例证。     

含咪唑基的铜配合物催化蔗糖水解研究

合成了一种含双咪唑功能团的铜配合物,研究了双咪唑、组氨酸以及咪唑-丙氨酸铜配合物在较温和条件下(70 ℃,pH=7.0)的Tris(三羟基氨基甲烷)-H⁺缓冲溶液中对蔗糖水解的催化作用。研究了金属铜离子、咪唑、氨基酸3类功能团的组分配比以及实验条件如温度、pH值、反应时间等因素对催化反应的影响。结果表明：咪唑、氨基酸与铜离子在物质的量的配比为1∶1∶1时,催化效果最好;pH=7.0的中性溶液中,组氨酸铜配合物在70 ℃反应6 h后蔗糖的水解率可达80%以上。该论文也研究了十六烷基三甲     

苯甲酸二聚铜配合物与DNA相互作用的电化学研究及应用

采用电化学法对自行合成的苯甲酸二聚铜配合物[Cu(R)2]与鲑鱼精DNA的相互作用进行了研究。配合物在0.197 V和0.162 V处有一对氧化还原峰。加入双链DNA(dsDNA)后,氧化还原峰电流明显降低且式量电位正移,说明苯甲酸二聚铜配合物与DNA以嵌入方式生成一种非电活性超分子复合物,导致苯甲酸二聚铜配合物的峰电流降低,峰电流在一定范围内与鲑鱼精dsDNA质量浓度呈线性关系,线性范围为3.0×10-2~4.5×10-3mg/L,检出限为3.5×10-4mg/L。同时,以[Cu(R)2]作杂交指示剂,把一种新型发夹结构锁核酸探针(LNA)固定在金电极表面制备了电化学生物传感器,将该修饰电极与人工合成的慢性粒细胞白血病BCR/ABL融合基因片段进行杂交,用差示伏安法进行检测,该铜配合物能够较好地区分探针序列、单碱基错配序列和互补链序列。     

DNA与金属锇配合物相互作用的表面电化学研究

采用自己建立的DNA表面电化学研究微量方法, 研究了单双链DNA与两种锇配合物(联吡啶锇和二氯菲咯啉锇)的相互作用. 研究发现, 两种锇配合物都是通过静电作用与DNA结合, 其作用方式不受溶液离子强度的影响. 并计算得到了联吡啶锇和二氯菲咯啉锇与dsDNA和ssDNA相互作用的多个热力学和动力学参数, 如结合常数K_3＋或K_2＋, 结合常数比K_3＋/K_2＋, 离子强度为零时的极限比 , 结合自由能ΔG_b, 解离速度常数k, 结合位点数s.     

咪唑桥异多核配合物的合成和表征

本文报道了六种含ida,edma及dien的Cu-Im-Co,Cu-Im-Pt,Co-Im-Cu-Im-Co和Co-Im-Zn-Im-Co异双核,异三核配合物的合成与表征。用~1H NMR及反射光谱证实配合物中咪唑桥的存在,并对配合物中Cu的空间构型及成键性质进行了讨论。     

糖苷配合物与DNA作用机理的电化学研究进展

本文综述了糖苷配合物的合成、表征、生物功能及糖化学研究现状，并对糖苷功能配合物与DNA的作用机理及生物功能的电分析化学研究进行了探讨。着重讨论了应用电分析化学、谱学方法、单晶X-射线衍射分析来研究糖苷功能配合物。引用文献39篇。     

新型三联吡啶铜配合物的晶体结构及DNA切割活性

本文合成了新型三联吡啶铜配合物[Cu(ttpy)(acetone)Cl]·(NO₃)(H₂O)₃(ttpy=4′-p-tolyl-2,2′∶6,2″-terpyridine),通过元素分析和X-射线单晶衍射进行结构表征。该配合物属三斜晶系,空间群为P1,晶胞参数为a=0.847 6(3) nm,b=1.265 0(5) nm,c=1.422 7(5) nm,α=111.017(7)°,β=92.174(7)°,γ=90.562(7)°,V=1.422 5(9) nm³,Z=2,D_c=1.309 Mg·m^-3,μ(Mo Kα)=9.00 cm^-1,F(000)=578,R₁=0.063 3,wR=0.141 4。在配合物中,中心铜原子的配位环境为变形四方锥,并通过分子内和分子间的C-H…Cl和C-H…O氢键作用形成三维梯状结构。凝胶电泳结果表明,在pH=7.4,温度37°,以抗坏血酸为还原剂的条件下,该配合物对超螺旋pUC19 DNA表现出一定的切割活性。紫外-可见光谱结果显示,该配合物与四种核苷的反应活性顺序为：5′-GMP>5′-AMP>5′-TMP≈5′-CMP。     

Efficient Cleavage of DNA by the Novel Copper (II) Complex Derived From 2,2'-Pyridil Ligand

Due to the importance of oxidative degradation of nucleic acids in mutagenesis, carcinogenesis, and aging, a large number of chemical and biological investigations have been recently published1. Artificial metallonucleases have been proven to be efficient tools for the footprinting and sequence-specific targeting of nucleic acids1,2. They usually require high concentrations of the complex and of an external reducing agent (such as dithiothreitol, DTT) to form a reactive species in situ, the f…     

双核铜(Ⅱ)配合物在H2O2存在下对DNA的氧化切割活性

A novel dinuclear copper(Ⅱ) complex, [Cu₂(phen)(dipic)₂(H₂O)₂]·2H₂O (phen=1,10-phenanthroline, dipicH₂=2,6-pyridinedicarboxylic acid), has been prepared and structurally characterized. The complex crystallizes in the triclinic system, space group P1 with cell parameters a=0.846 0(17) nm, b=1.289 5(3) nm, c=1.452 7(3) nm, α=77.42(3)°, β=79.11(3)°, γ=87.08(3)°, and V=1.518 8(6) nm³. The dinuclear complex shows potential DNA cleavage activity at micromolar concentration in the presence of H₂O₂ and exhibits higher nuclease efficiency than mononuclear complex [Cu(dipic)(H₂dipic)]·H₂O. Without external reductants, the added H₂O₂ may contribute to the generation of hydroxyl radicals that result in DNA strand scission.CCDC:291786.     

金属有机配合物对DNA的断链作用

过渡金属配合物催化DNA、RNA的断链反应研究是近年来最为活跃的前沿研究领域之一,因某些金属配合物具有核酸酶特异性催化DNA、RNA断链的功能,因而该研究对新型抗肿瘤、抗艾滋病化学药物的定向设计及其基因治疗和分子生物学研究中DNA、RNA的高度专一性定点断裂、染色体图谱分析及DNA定位诱变、基因工程中足迹技术(footprinting)以及DNA构象识别等方面均具有重要意义和应用前景,文献已报道了一些具有断裂DNA、RNA功能的金属配合物,但其中很少有含金属-碳σ键的金属有机化合物,本文首次报道了二茂铁鎓离子三氯乙酸盐和二氯二茂钛对DNA的断链作用。     

多吡啶锌配合物键合与切割DNA研究

The complex of Zn[(phen)(dione)Cl]ClO_4·H_2O(where phen is 1,10-phenanthroline and dione is 1,10-phenan-throline-5,6-dione)has been synthesized and characterized.The interaction of the complex with DNA was investi-gated using UV absorption,fluorescence spectroscopy and electrophoresis measurements.The results show that thecomplex mainly binds to the double helix of DNA with intercalation mode and the binding constant K is 2.4×10~4mol~(-1)·L.Moreover,the complex can efficiently cleave plasmid DNA at physiological pH and temperature.Thecleavage occurs via a hydrolysis mechanism,which is showed by adding radical scavengers,rigorously anaerobicexperiments,analysis for malondialdehyde-like products,and the hydrolysis experiment of BDNPP with a rate con-stant k_(obs)of 5.3×10~(-6)s~(-1).     

Benzo[h]quinoline based Macrocyclic Copper(II), Cobalt(II) Complexes: Synthesis,Characterization and Light induced DNA Cleavage Studies

A new ligand dibenzo[h]quinolineno[1,3,7,9] tetraazacyclododecine-7,15 (14H, 16H)-dibenzene (L) and its Co(II)/Cu(II) metal complexes of type [MLX₂] (Where (M = Co(II) (5), Cu(II) (6) and X = Cl) were synthesized and are well characterized by FT-IR, ¹H-NMR, FAB mass elemental analysis, and electronic spectral data. The role of the cobalt/copper metals in photo-induced DNA cleavage reactions was explored by designing complex molecules having macrocyclic structure. Finally, we have shown that photocleavage of plasmid DNA is more efficiently enhanced when this macrocyclic ligand is irradiated in the presence of copper(II) than that of cobalt metal.     

缬氨酸Schiff碱金属铜配合物对质粒DNA的切割作用

缬氨酸Schiff碱金属铜配合物(PBP-L-Val-Cu)是新合成的一类非酶类切割工具, 合成了4种类型样品分别为L-CH3 Cu, D-CH3 Cu, L-Ph Cu和D-Ph Cu. 以质粒DNA(pUC18)为材料,分别对这4种类型化合物进行核酸切割效率的研究, 得出适合的反应体系后, 通过琼脂糖凝胶电泳对反应不同时间后核酸切割产物进行检测, 最终分别得到每种化合物将超螺旋型DNA切割成为开环型DNA和直线型DNA的切割效率, 经比较得出L-CH3 Cu型的切割效率是最快的. 将直线型DNA切割产物用琼脂糖凝胶回收试剂盒进行回收, 得到的直线型切割产物可以在T4连接酶的作用下重新连接起来. 利用酶切法对切口进行检测, 结果表明, 切割作用是具有特异性的. 另外, 该化合物对质粒pNQ216也具有切割活性.     

Theoretical study on the DNA interaction properties of copper(II) complexes

Theoretical studies on DNA-cleavage and DNA-binding properties of a series of Cu(II) complexes [Cu(bimda)(diimine)] 1–5 have been carried out by density functional theory (DFT). The optimized structures of Cu(II) complexes were docked into parallel, antiparallel and mixed G-quadruplexes, with which the binding energies of complexes 1–5 were obtained. The cytotoxicities of these complexes can be predicted preliminarily by the binding energies. To explore the energy changes of Cu(II) complexes in duplex DNA, the optimized structures of these complexes were docked into the duplex DNA, and the obtained docking models were further optimized using QM/MM method. The DNA-cleavage abilities of complexes 1–5 can be predicted accurately and explained reasonably by the computed intra-molecular reorganization energies of these complexes. This work reported here has implications for the understanding of the interaction Cu(II) complexes with the DNA, which might be helpful for the future directing the design of novel anticancer Cu(II) complexes.     

全反式维甲酸合钇(Ⅲ)配合物对DNA的切割和键合作用(英)

以紫外光谱、荧光光谱、粘度法和凝胶电泳方法研究了全反式维甲酸合钇(Ⅲ)配合物与DNA的作用。结果表明，该配合物能在生理条件下比配体和金属离子更有效地切割质粒DNA，体系离子强度和pH值的变化对配合物的切割活性有较大影响，自由基捕捉剂的加入不影响配合物的切割活性。该配合物对DNA的切割可能通过水解机理进行。该配合物可使DNA的粘度增加，使EB-DNA体系的荧光强度和DNA溶液的紫外吸收强度降低。据此推断，该配合物主要以嵌入方式与DNA作用。     

二价金属离子激活铜超氧化物歧化酶断裂DNA的活性

以铜超氧化物歧化酶(CunSOD, n＝1—4)作为野生型CuZnSOD突变体的一种模型, 研究了其在二价金属离子(Mg2+, Mn2+)存在下由非氧化途径断裂DNA的活性, 并与CuZnSOD和脱辅基SOD(apoSOD)进行了比较. 结果表明, 在Mg2+或Mn2+存在下, CunSOD断裂DNA的活性高于CuZnSOD和apoSOD, 并且DNA的断裂活性受二价金属离子浓度、pH及酶浓度等因素影响. 相对活性及动力学参数的测定结果表明, CunSOD断裂DNA的相对能力按Cu1SOD2SOD≈Cu4SOD3SOD的顺序变化.     

四环素-铜(Ⅱ)配合物与DNA相互作用的吸收光谱研究

用紫外光谱方法研究了四环素(TC) Cu(II)配合物与DNA的相互作用.吸收光谱研究表明,DNA能与四环素(TC)及Cu(II)形成的配合物发生反应,配合物与DNA的作用方式随着配合物类型及DNA浓度的不同而不尽相同:当四环素与铜形成1∶1型配合物时,较低浓度的DNA能与配合物以嵌插方式相互作用,而较高浓度的DNA与该配合物除了发生嵌插作用外,还存在另外的作用方式;当四环素与铜形成1∶2型配合物时,DNA与该配合物则主要以嵌插方式相互作用,并且这两种配合物与DNA的嵌插作用均是通过四环素配体插入的.