紫外光谱与ITC法研究乌头碱与粘虫DNA相互作用

DNA是生物体遗传信息的载体,研究药物与DNA的相互作用对探讨其作用机理及新药的设计合成具有重要意义。利用紫外吸收光谱技术,微量量热法,等温滴定量热法以及分子模拟技术研究了乌头碱在水溶液中的溶解行为,探讨了乌头碱与粘虫DNA、鲑鱼精DNA、小牛胸腺DNA的相互作用。实验发现,乌头碱在水溶液中的溶解过程为准一级反应,半衰期(t_1/2)为0.691 h。乌头碱分别与三种DNA作用均为体现出沟槽和表面两种结合形式：沟槽结合时,结合常数Ka₁为105,结合位点数为0.40~0.60,且反应为焓驱动的自发过程;表面结合时,乌头碱分子仅与DNA表面发生作用而并未嵌到DNA分子的疏水部分,结合常数Ka₂为103,结合位点较大。分子模拟显示,乌头碱均以氢键作用力结合在三种DNA分子的沟槽区,且乌头碱分子中C₈上的酯基对粘虫DNA,鲑鱼精DNA和小牛胸腺DNA链上的碱基有特异性识别,依次为T33,T34和G16,C9,C8。模拟计算获得反应的结合能与实验测定所得ΔG值接近,同时,依据实验数据判定的作用力类型在分子模拟中得到印证,即理论计算与实验基本吻合。     

光谱及等温滴定量热法探究盐酸阿霉素与DNA作用机理

利用荧光光谱法,紫外可见光谱法,红外光谱法,圆二色谱法和等温滴定量热法等手段,对抗癌药物盐酸阿霉素 (DOX) 与DNA的作用过程进行研究,测得了它们的结合常数K_a、结合位点数n、反应焓变ΔH、熵变ΔS及ΔG,且在结合过程中,B型DNA的螺旋结构在一定程度发生改变。荧光光谱的数据显示出显著的猝灭效应, 表明DNA是一个DOX荧光的很好的猝灭剂。红外光谱表明阳离子DOX+通过静电吸引与 DNA 的磷酸基团相互作用,且DOX的碳氢链通过疏水缔合与DNA作用。ITC测定了DOX和DNA相互作用的焓变和熵变,表明DOX的烃链和DNA的碱基之间的疏水性相互作用提供了结合的驱动力。     

荧光光谱法研究拜复乐与小牛胸腺DNA的作用机理

用荧光光谱法研究了拜复乐（MXFX）与小牛胸腺DNA（ctDNA）之间的相互作用。在pH=7.4的Tris-HCl缓冲溶液中,MXFX的荧光激发峰和发射峰分别位于291 nm和462 nm。ctDNA的加入对MXFX的荧光有静态猝灭作用,这种荧光静态猝灭作用是由ctDNA和MXFX结合引起的,作用力为氢键或范德华力,结合常数为1.28×10⁵ L/mol（25 ℃）。采用离子强度的影响、碘离子猝灭及溴乙锭竞争作用实验研究了MXFX与ctDNA间的相互作用,结果表明MXFX与DNA的结合是MXFX嵌入到DNA中相邻2个碱基对之间,属于嵌入结合模式。     

荧光光谱法研究拜复乐与小牛胸腺DNA的作用机理

用荧光光谱法研究了拜复乐(MXFX)与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的相互作用。在pH=7.4的TrisHCl缓冲溶液中,MXFX的荧光激发峰和发射峰分别位于291 nm和462 nm。ctDNA的加入对MXFX的荧光有静态猝灭作用,这种荧光静态猝灭作用是由ctDNA和MXFX结合引起的,作用力为氢键或范德华力,结合常数为1.28×105L/mol(25℃)。采用离子强度的影响、碘离子猝灭及溴乙锭竞争作用实验研究了MXFX与ctDNA间的相互作用,结果表明MXFX与DNA的结合是MXFX嵌入到DNA中相邻2个碱基对之间,属于嵌入结合模式。     

苏木精与DNA作用机理的荧光光谱

采用荧光光谱法,在生理条件下(pH=7.40)对苏木精与DNA的作用机理进行了研究,通过对体系盐效应和KI效应的实验以及体系的荧光猝灭所求得的热力学参数,证明苏木精通过静电作用和疏水作用两种方式与DNA相互作用.     

血管紧张素转化酶抑制肽Leu-Lys-Pro(LKP)抑制机理的研究

血管紧张素转化酶(ACE)是一种含锌离子的羧二肽酶,通过肾素-血管紧张素系统和激肽释放酶-激肽系统进行血压调节。食源血管紧张素转化酶抑制肽(ACEIP)可抑制ACE的活性对高血压控制有利。以鲣鱼蛋白分离出的ACE抑制肽Leu-Lys-Pro(LKP)为原料,采用荧光光谱法、紫外-可见光谱法、圆二色谱法、等温滴定量热法(ITC)以及分子对接技术研究了LKP对ACE的抑制机理。荧光光谱结果表明,LKP能够有效猝灭ACE的内源荧光,猝灭机制为静态猝灭,两者结合可形成较稳定的复合物,ACE中色氨酸和酪氨酸残基所处的微环境疏水性减小,导致极性增强。紫外、圆二色谱结果表明,LKP与ACE结合会导致ACE构象发生改变,ACE与LKP结合后二级结构比未结合时松散,为紧密-松散-稍紧密的变化过程。ITC测得LKP与ACE结合的焓变(ΔH)、熵变(ΔS)、化学计量比(n)以及结合常数(K_a)等热力学参数,结果表明两者结合反应是由熵驱动的自发吸热过程,结合力主要为疏水作用,确定LKP与ACE相互作用的结合位点数约为1,且随温度升高而增加。LKP与ACE的结合常数K_a     

金属钴树状高分子与DNA相互作用的光谱法研究

通过氯化钴、乙二醛和第五代树状高分子反应合成了金属钴树状高分子配合物。并以亚甲基蓝为荧光探针,通过紫外-可见光谱、荧光光谱和同步荧光方法研究了金属钴树状高分子配合物与鲱鱼精DNA(hsDNA)的相互作用。结果显示,此配合物与hsDNA作用时,其紫外吸收产生明显增色效应,荧光强度增强。NaCl不同程度抑制金属钴树状高分子与hsDNA的结合。配合物也以竞争方式抑制亚甲基蓝与hsDNA作用,而亚甲基蓝可以插入金属钴树状高分子配合物的内部。这些结果证明,配合物主要通过与hsDNA链上带负电荷的磷酸基静电相吸形式结合而堆积在双螺旋hsDNA分子表面,减弱了结合位点附近亚甲基蓝分子与hsDNA的静电作用,而钠离子中和了hsDNA上磷酸基团上的负电荷,削弱了该配合物与hsDNA的静电结合。     

氧氟沙星和左氧氟沙星与DNA的相互作用研究

采用紫外光谱、荧光光谱、荧光偏振以及K₃Fe(CN)₆荧光猝灭实验研究了氧氟沙星(Ofloxacin,OFLX)和左氧氟沙星(Levofloxacin,L-OFLX)与小牛胸腺DNA(ctDNA)的相互作用差异性与作用模式。紫外光谱的结果表明,当向OFLX和L-OFLX溶液中加入ctDNA并且浓度增大时,OFLX和L-OFLX的吸收光谱都呈现略微的减色效应,但吸收峰位置没有发生偏移,L-OFLX的减色效应略强于OFLX的减色效应;从荧光光谱以及OFLX和L-OFLX的Scatchard方程,获得其键合常数分别为1.15×105 L·mol-1,3.75×105 L·mol-1,表明L-OFLX与ctDNA的相互作用要略强于OFLX与ctDNA的相互作用;荧光偏振实验、单双链ctDNA与药物作用实验、K₃Fe(CN)₆荧光猝灭实验都表明OFLX、L-OFLX与ctDNA的作用模式可能是沟槽结合。     

DNA与组蛋白相互作用的布朗动力学研究

在真核生物中,DNA按左手手征性的方式,缠绕在组蛋白八聚体的周围,形成稳定的核小体结构.文章作者运用布朗动力学,数值模拟了DNA与组蛋白相互作用最终形成核小体的动力学过程,揭示了DNA与组蛋白相互作用的详细图景,并提出了组蛋白八聚体旋转模型,以解释这一过程.文章作者还计算了组成核小体的DNA在受到拉伸力时,组蛋白被从核小体中剥离下来的动力学过程,得到了组装和剥离过程的详细图像,给出了与前人单分子实验一致的拉伸力与拉伸长度的关系曲线和拉伸台阶.此外,还通过建立的组蛋白手征性模型,模拟了核小体手征性的形成过程,发现DNA的缠绕方向强烈依赖于组蛋白的手征性,显示出环境温度对核小体手征性有重要影响.     

稀土N,N′-双(2-吡啶甲酰胺)-1,2-乙烷配合物合成及与DNA的作用

合成了四种N,N′-双(2-吡啶甲酰胺)-1,2-乙烷(H2L)稀土配合物.经过对元素分析,红外光谱,紫外光谱,热重分析和摩尔电导值的分析,确定配合物的组成为:[Ln(H2L)(NO3)2](NO3)·3H2O(Ln=Sm,Eu,Gd,Tb).光谱测试结果表明:配体H2L中酰胺羰基氧和吡啶氮分别与稀土离子配位,硝酸根为双齿配体,Im(Ⅲ)与H2L形成了1∶1的螯合物.另外,通过紫外光谱、荧光光谱和表面增强拉曼光谱方法对Sm配合物与DNA之间的作用进行了初步的研究.实验结果显示随着DNA的加入[Sm(H2L)(NO3)2](NO3)·3H2O配合物在265 nm处的紫外吸收峰逐渐减小,并产生红移现象,得到配合物与DNA的结合常数为1.24×105.Sm配合物使EB-DNA体系发生荧光猝灭,由于配合物和EB争夺与DNA的结合位点,从而使体系中游离的EB增多.表面增强拉曼光谱峰的变化亦显示随着.DNA的加入配合物的谱峰强度减弱,同时1 282cm-1处的谱峰消失,说明配体的吡啶环在一定程度上插入了DNA的双螺旋平面,导致吡啶环的电子云密度发生改变.以上结果表明配合物和DNA发生了显著的作用.     

硝基羟乙唑与溶菌酶反应机制的荧光光谱研究

分别在298,310,318 K温度下,利用荧光光谱法研究了pH=7.40生理条件下硝基羟乙唑(TRI)与溶菌酶(LYSO)的相互作用机理。结果表明,TRI与LYSO间通过静态猝灭方式相互作用。测定了LYSO与TRI反应的结合常数、结合位点数。利用反应过程的热力学参数,确定了LYSO-TRI体系的作用力类型;由Hill系数得出了LYSO或TRI的协同性;根据非辐射能量转移理论,确定了TRI到LYSO的结合距离,同时采用同步光谱法考察了TRI对LYSO构象的影响。     

荧光光谱法研究紫草素与DNA的相互作用

在pH 7.4的Tris-HCl介质中,以盐酸小檗碱(BR)为荧光探针,研究了紫草素(SHI)与鲱鱼精DNA的相互作用。结果表明,SHI与BR竞争结合DNA上的位点;SHI对DNA-BR体系的荧光有猝灭作用,猝灭机制为静态猝灭和动态猝灭共存,SHI与DNA之间为嵌插和静电两种作用方式;热变性实验进一步证明嵌插结合是SHI与DNA的主要结合模式。最后由Scatchard方程求得二者的结合常数为3.48×104 L·mol-1。     

Interaction of diethyl aniline methylphosphonate with DNA: Spectroscopic and isothermal titration calorimetry

In this study the diethyl aniline methylphosphonate (DAM) was synthesized, the interaction of DAM with ct-DNA has been investigated by fluorescence spectra, UV spectra, molecular modeling and isothermal titration calorimetry (ITC). The binding constant of DAM to ct-DNA calculated from both isothermal titration calorimetry and fluorescence spectra were found to be in the 10⁴ M⁻¹ range. According to the ethidium bromide displacement studies, UV spectra and isothermal titration calorimetry experimental results, it can be concluded that DAM is an intercalator that can slide into the G-C rich region of ct-DNA. Furthermore, the results obtained from molecular modeling corroborated the experimental results obtanied from spectroscopic and ITC investigations. At the same time, fluorescence spectra suggested that the mechanism of the interaction of DAM to ct-DNA was a static enhancing type. ITC data showed that ct-DNA/DAM binding is enthalpy controlled.     

芬布芬与牛血清白蛋白相互作用的荧光光谱检测

在模拟生理条件下,用荧光光谱法和紫外-可见吸收光谱法研究芬布芬(FBF)和牛血清白蛋白(BSA)结合反应的特征.研究表明:芬布芬与牛血清白蛋白形成复合物,从而猝灭牛血清白蛋白的内源性荧光,该过程为静态猝灭过程.根据Stem-V(o)lmer方程得出了不同温度下结合位点数和结合常数;根据F(0)rster非辐射能量转移理...     

改进荧光法研究氟洛芬与牛血清白蛋白的相互作用

为解决经典荧光光谱法在研究药物与蛋白结合机理中存在的缺陷,以蛋白与兽用药氟洛芬(FF)的结合为例,在生理条件(pH=7.40的Tris-HCl缓冲溶液)下,以氟洛芬为荧光检测对象、牛血清白蛋白(BSA)为猝灭剂,通过改进荧光研究方法研究了药物与蛋白结合机理。结果表明,FF与BSA之间发生了静态猝灭,主要通过静电引力结合,其结合位点数约为1,Hill系数n H略大于1,表现为弱的正协同作用。同时运用紫外吸收光谱法对该方法进行了验证,表明改进荧光法能更准确和全面地表征蛋白和药物的相互作用。