序列特异性DNA断裂蛋白质

序列特异性DNA断裂蛋白质是在序列特异性DNA结合蛋白质及小分子DNA断裂试剂基础上设计合成的。其基本原理是在含有DN A结合域的蛋白质上引入一个金属鳌合剂并鳌合一个适当的金属离子,其中序列特异性DNA结合蛋白质具有与DNA特定序列结合的能力,从而可以起导向物的作用,而引入的金属鳌合齐J与金属离子复合物具有断裂DNA的功能,两者协同作用可以达到序列特异性断裂DNA的目的。     

高效毛细管电泳-激光诱导荧光技术在荧光标记DNA分析中的研究进展

激光诱导荧光检测器是目前最灵敏的检测器之一,已广泛用于毛细管电泳DNA分析中.该文对毛细管电泳-激光诱导荧光技术在DNA分析中3种主要的DNA荧光标记方式:荧光基团共价标记、PCR后标记、内插荧光染料标记进行了综述,并对其发展前景进行了展望.引用了78篇文献.     

铜配合物促进的DNA氧化断裂

本文首先对铜配合物催化DNA氧化断裂的机制及相关因素包括DNA结合能力与方式、活性氧物种形成和活性氧物种对底物的损伤展开了讨论;其次结合我们课题组的工作对配合物的结构对其DNA切割性能的影响分别进行了总结,分别探讨了核数、核的种类、位阻、电荷、结合方式以及氧化还原电位等因素的影响;同时还对光激发铜配合物断裂DNA的机制和性能进行分析;最后对特异性含铜DNA断裂试剂的不同设计策略及其相关切割行为进行的系统地总结. 这些总结不仅有利于对铜配合物促进DNA 断裂行为的系统理解,而且对于进一步设计高效含铜人工核酸酶实现DNA的特异性断裂具有良好的指导意义.     

荧光标记DNA高分辨电感耦合等离子质谱定量分析

建立了基于磷元素测量的高分辨电感耦合等离子质谱定量荧光标记DNA的分析方法,该方法定量测量结果可以溯源到国际基本单位（SI）。采用柱层析、超速离心、透析的技术对样品进行纯化,用芯片电泳和电导率测试仪对其进行了纯度检验。然后利用优化后的微波消解方法对荧光标记DNA样品进行了消解处理。从射频功率、等离子气流速、辅助气流速、雾化气流速、采样深度、获取时间等方面对高分辨电感耦合等离子质谱测量条件进行了优化,从物理性干扰、内标、同位素、元素形态等方面对测量进行了校正。利用优化后的方法对荧光标记DNA样品进行了定量测量,从方法的精密度、标准物质、样品称量、标准和样品稀释等方面进行了定量测量结果不确定度的评估。测量结果的扩展不确定度为8.28%(k=2),远优于现在常规的紫外、荧光、色谱测量核酸含量的不确定度。该方法可用于核酸含量标准物质的定值分析。     

四色荧光标记二硫键可逆终端的合成及在DNA合成测序中的应用

分别以5-碘-2'-脱氧尿苷、 5-碘-2'-脱氧胞苷、 7-去氮-7-碘-2'-脱氧腺苷及7-去氮-7-碘-2'-脱氧鸟苷为原料, 以二硫键为可裂解连接单元, 通过多步反应合成了四色荧光标记不同碱基的脱氧核糖核苷酸; 研究了该类荧光标记核苷酸作为可逆终端在DNA合成测序中的应用. 所得产物结构经¹H NMR, ³¹P NMR及HRMS表征, 并对其进行了DNA高通量测序的测试. 结果表明, 该类荧光标记核苷酸作为DNA合成测序的可逆终端能够满足高通量测序的生化反应要求, 具有较好的应用前景.     

中国人群线粒体DNA部分突变位点的测定和意义

本文报道了一种简易的人体线粒体DNA(mtDNA)突变位点测定方法。这一方法以剑桥顺序为标准顺序。在确定不同限制酶的识别位置及其片段大小后,用不同限制酶对不同个体的酶切图谱作比较。在发现长度突变型后,利用已知限制酶识别顺序,确定人mtDNA剑桥顺序上所具有的潜在性突变位点。根据标准的剑桥顺序和被检酶切片段大小以及潜在性突变情况,估计出被检mtDNA发生突变的确切位置或大概位置。应用这一方法,我们对在中国汉族、维吾尔族、哈萨克族和回族人群中发现的六种 mtDNA变异型的突变位点进行了分析。     

基于免标记发夹型探针和核酸外切酶Ⅲ的荧光信号放大DNA检测

设计合成了一种长臂发夹型核酸探针,结合核酸外切酶Ⅲ水解反应建立了一种免标记荧光信号放大高灵敏检测DNA的新方法.当不存在靶DNA时,SYBR GreenⅠ荧光染料能够嵌入发夹型探针的茎部而发出很强的荧光,而当存在靶DNA并与发夹型探针杂交后,核酸外切酶Ⅲ从杂交产物的3'端开始水解发夹型探针,释放出靶DNA,并触发下一个酶水解反应,同时SYBR GreenⅠ染料也随发夹型探针水解而释放,导致荧光信号降低,从而实现了对DNA的免标记荧光信号放大高灵敏检测.该方法的检出限低至320 fmol/L,比传统双标的分子信标的方法降低了4~5个数量级,且该方法还具有免标记、简单、快速的特点.     

荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获及其原位稳态和时间分辨荧光光谱研究

本工作设计研制了一套激光捕获与原位稳态及时间分辨荧光光谱检测系统,该系统将激光捕获技术与稳态及时间分辨荧光光谱检测技术相结合,实现了对亚微米级微粒的原位稳态及时间分辨发光性质研究.利用研制的仪器研究了荧光标记聚苯乙烯微球的激光捕获过程、以及捕获微粒的原位稳态及时间分辨荧光光谱.本工作为单个纳米粒子发光性质的研究开辟了一条新的途径.     

无标记增强型检测Hg2+的荧光DNA传感器

基于Hg2+与T–T错配碱基对能特异性结合形成T-Hg2+-T结构以及结晶紫(CV)与单、双链DNA作用后荧光信号的差异,构建了一种荧光增强型检测Hg2+的DNA生物传感器。实验考察了不同序列DNA及溶液的pH、DNA与CV浓度比、稳定时间等因素对灵敏度的影响。在优化的条件下体系荧光效率和Hg2+浓度在2～40 nmol/L范围内呈良好的线性关系,检出限为0.7 nmol/L。并且高浓度的Ca2+,Mg2+等常见金属离子对Hg2+的检测没有干扰。方法为重金属Hg2+的检测提供了一个较好的荧光分析方法。     

蛋白质的同时双重标记

目前,蛋白质亲和色谱在生命科学中具有很多的实际应用,但也面临着许多挑战。例如,一般化学固定方法是随机地与蛋白质各个位置的氨基或羧基反应,可能会破坏蛋白质的天然结构或其功能,并且反应的计量难以控制。因此蛋白质的定向固定化是一种较为理想的选择。但是,如何实现蛋白质稳定、持久的定向固定化?固定在非生理表面的蛋白质易于丧失其天然结构,从而失去其特有的生理功能。如何在色谱填料表面维持固定化后蛋白质的生理功能? 另外,细胞内许多蛋白质是以复合物乃至复杂的组装体形式存在,是否可以将蛋白质的复合物或组装体实现定向固定化? 对于酶的固定化也存在以上的问题。但是,在许多具体酶应用例子中,需要多种酶的参与。因此,需要发展同时固定多种酶的方法也是色谱研究的重要内容。但如何实现多种酶的同时、可控的固定化仍是一个难题。我在这里介绍的三元正交概念以及蛋白质同时双重标记方法也许会对以上问题的解决提供一种新的思路。另外,可以预期,三元正交试剂和同时双重标记在蛋白质组学的研究中也会有新的应用。     

One Mismatch Detection of DNA Hybridization Using Fluorescence Polarization

Abstract

The potential of fluorescent polarization analysis as a method for detection of mismatch DNA hybridization was investigated. The dependency of DNA hybridization rate on salt concentration was surveyed. In greater than 0.1 M NaCl, the hybridization of probe and target DNA proceeds rapidly and the reaction is complete within 3 min. Furthermore, the hybridization of probe DNA and one mismatch target DNAs was investigated. It was successfully shown that even one mismatch could be detected using fluorescence polarization analysis if the mismatch position was on the base that pairs with the probe DNA at the 5′ terminus where fluorescein isothiocyanate (FITC) is attached.     

金属卟啉核酸定位断裂剂的设计及氧化断裂研究

金属卟啉连接到一些特殊基团如寡聚核苷酸、蛋白肽链、吖啶等上时, 可达到对DNA 的定位断裂, 这在核酸探针及抗癌剂的设计中具有重要的作用。本文就近年来国内外在金属卟啉对DNA 的定位识别及在Ph IO、KHSO 5、O 2? 还原剂等存在下, 对DNA 定位氧化断裂等方面的研究进展进行了综述, 可供该方向的研究人员参考。     

Analysis of Diazofluorene DNA Binding and Damaging Activity: DNA Cleavage by a Synthetic Monomeric Diazofluorene

The lomaiviticins and kinamycins are complex DNA damaging natural products that contain a diazofluorene functional group. Herein, we elucidate the influence of skeleton structure, ring and chain isomerization, D‐ring oxidation state, and naphthoquinone substitution on DNA binding and damaging activity. We show that the electrophilicity of the diazofluorene appears to be a significant determinant of DNA damaging activity. These studies identify the monomeric diazofluorene 11 as a potent DNA cleavage agent in tissue culture. The simpler structure of 11 relative to the natural products establishes it as a useful lead for translational studies.     

基于VHSE结构表征的蛋白酶体酶切位点预测及酶切特异性研究

泛素-蛋白酶体在真核生物的抗原呈递、细胞周期调控和转录因子激活等生理过程中发挥着极为重要的作用,其核心就是蛋白酶体对底物的选择性酶切作用,因此对选择性酶切位点的预测一直是计算生物学的一个重点研究内容.针对现有酶切位点预测方法的非线性和物理意义不明确等问题,借鉴定量构效关系研究方法,采用基于氨基酸物理化学性质的描述子——VHSE(Principal component score vector of hydrophobic,steric,and electronic properties)对收集的2650个MHC-I配体的源蛋白序列进行了结构表征,在此基础上利用支持向量机建立了蛋白酶体酶切位点的预测模型,其最优线性模型的灵敏度(Sensitivity)、特异性(Specificity)、接受者操作特征曲线下面积(area under receiver operatingcharacteristics curve,AUC)和马休斯相关系数(Matthews coefficient of correlation,MCC)分别为90.18%,69.63%,0.8797和0.6131.模型分析结果表明:影响酶切位点选择性的氨基酸性质由大到小依次为:疏水性、电性和立体特征;P9,P8,P4,P1,P3’,P4’和P5’位氨基酸对酶切位点的选择有重要影响,研究亦显示酶切位点上游P1位和下游P1’～P5’的"疏水势差"有利于蛋白酶体的切割作用.     

DNA Binding and Cleavage Property of Pyrenyl-macrocyclic Polyamine Conjugate

In the past few years, there have been intensive investigations on artificial nuclease since they play a great role as a molecular tool in biochemistry1-9. Classical artificial nuclease includes two parts: DNA binding unit and chemically reactive moiety. …     

Photoinduced DNA Cleavage and Photocytotoxic of Phenanthroline-Based Ligand Ruthenium Compounds

The photophysical and biological properties of two new phenanthroline-based ligand ruthenium complexes were investigated in detail. Their DNA interaction modes were determined to be the intercalation mode using spectra titration and viscosity measurements. Under irradiation, obvious photo-reduced DNA cleavages were observed in the two complexes via singlet oxygen generation. Furthermore, complex 2 showed higher DNA affinity, photocleavage activity, and singlet oxygen quantum yields than complex 1. The two complexes showed no toxicity towards tumor cells (HeLa, A549, and A375) in the dark. However, obvious photocytotoxicities were observed in the two complexes. Complex 2 exhibited large PIs (phototherapeutic indices) (ca. 400) towards HeLa cells. The study suggests that these complexes may act as DNA intercalators, DNA photocleavers, and photocytotoxic agents.     

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.     

Synthesis and DNA Cleavage Properties of Triazacrown Derivatives

New metal‐free DNA cleaving reagent 1 , 1,4,7‐triazacrown (TACN) both with aminoethyl, hydroxyethyl side arms and a planar anthraquinone linked by an alkyl (1,6‐hexamethylene) spacer has been synthesized and characterized by NMR and MS spectrometry. For comparison, the corresponding aminoethyl, hydroxyethyl triazacrown derivative 2 without the anthraquinone has also been synthesized. DNA‐binding properties via fluorescence and CD spectroscopy indicate that the binding affinity of 1 with DNA is much stronger than that of 2 . Agarose gel electrophoresis was used to assess plasmid pUC19 DNA cleavage. Kinetic data of DNA cleavage promoted by 1 , 2 and parent triazacrown (TACN) 3 under physiological condition give the 15‐fold and 234‐fold rate acceleration of compound 1 over 2 and parent triazacrown 3 . Radical scavenger inhibition study suggests that DNA cleavage promoted by 1 may be a non‐oxidative pathway through the transphosphorylation and then hydrolysis. The dramatic rate acceleration is due not only to the anthraquinone moiety of compound 1 intercalating into DNA base pairs via stacking interaction, but also the cooperative catalysis of the nucleophilic hydroxyl and the electrophilic ammonium group for the cleavage of phosphodiester of DNA.     

自猝灭荧光探针法测定DNA

随着现代分子生物学和分子生物技术的发展，体内重要的遗传物质──脱氧核糖核酸（DNA）越来越引起人们的重视，对于DNA探针的研究也日渐深入．DNA探针作为研究DNA的有力工具，在90年代取得了长足的进展，新的靶扩增技术（PCR）已日臻完善，发光标记探针也已经与放射性同位素标记具有同等重要的地位，而且已应用于DNA杂交研究、疾病诊断和食品微生物检测等方面[1~5]．但是，研究开发新的、灵敏度高的DNA探针仍然是十分迫切和有意义的工作．本文报道了一种新的基于水杨酸、邻氨基苯甲酸荧光自碎灭的DNA探针技术，这对筛选灵敏度高…