寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡与沉淀共存(英文)

DNA(包括寡聚核苷酸)和阳离子表面活性剂可形成难溶复合物.本文通过浊度测试和透射电子显微镜观察,发现单链阳离子表面活性剂可以诱使寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀转变成为寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡,且寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡可以与寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀共存.在寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂沉淀向囊泡的转变过程中,表面活性剂和沉淀之间的疏水作用力发挥了重要作用.此外,当体系温度达到寡聚核苷酸开始融解的温度后,寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂体系更容易形成囊泡.因此,寡聚核苷酸的链越伸展,越易于寡聚核苷酸/单链阳离子表面活性剂囊泡的生成.据我们所知,有关寡聚核苷酸/阳离子表面活性剂囊泡的报道尚不多见.因此,考虑到DNA(包括寡聚核苷酸)/两亲分子体系在医学、生物学、药学和化学中的重要性,该研究应该有助于我们进一步了解该体系并对其进行更合理有效的应用.     

三发色基团体系分子内激基复合物形成的环境效应

芳香烃的荧光可以被电子给体如叔胺化合物淬灭,这一现象早为人们所熟知.随着芳烃分子荧光的淬灭出现一个向红移无结构的新荧光峰,它被认为是激发态芳香烃分子A与电子给体D相互作用形成的激基复合物(exciplex)DA所发射的荧光.将两个、三个或更多个发色基团用非共轭链连接起来,受光激发后则可以形成分子内激基复合物.通过这些体系我们可以研究电子给体和电子受体相互作用的机制,研究在复杂的氧化、还原体系(如光合作用)     

有一未配对残基T的DNA [d(TCGCGCG)]_2结构特征的NMR研究

具有交替的嘧啶-嘌呤序列和5′端有一未配对残基T的DNA七聚体[d(TCGCGCG)]_2可以作为研究DNA双螺旋的双链-单链联结构象特征的模本。DNA的这种联结方式存在于它们的复制和转录过程中。用NOESY和TOCSY/HOHAHA实验对其共振峰作了指定。对七个不同混合时间的NOE强度进行了定量分析,用双自旋近似法计算了质子间的距离,揭示了这个分子中令人感兴趣的结构特征。用P.E.COSY实验测定了该DNA双螺旋各糖质子间偶合常数,鉴定了各糖的构象。从而获得了该DNA七聚体在溶液中的结构特征。就整体结构而言,该DNA分子仍属B族DNA,但结构有了很大变化,特别是在端基区。未配对的残基具有不同寻常的顺式构象。为DNA双链-单链联结部分构象提供了有用的借鉴。     

半导体纳米粒子与金纳米粒子间荧光共振能量转移研究

采用水相法合成的CdTe半导体纳米粒子作为能量给体, 通过Schiff碱反应将单链DNA连接到表面. 采用柠檬酸钠还原氯金酸法制取的Au纳米粒子作为能量受体, 通过Au—S键将单链DNA连接到表面. 通过DNA链间的杂交, 构建了荧光共振能量转移体系(FRET). 测定了CdTe-DNA、 探针体系和探针体系+目标DNA的荧光强度. 结果表明, 探针体系的荧光强度最弱, 加入目标DNA后, 体系荧光增强, 表明该体系的构建是成功的.     

基于氧化石墨烯识别特定双螺旋DNA

依据三螺旋DNA的形成,以氧化石墨烯为基础建立了一种识别特定序列双螺旋DNA的方法。单链探针DNA能够通过静电引力作用吸附在氧化石墨烯表面,标记在单链DNA末端的荧光探针分子TAMRA由于荧光能量共振转移作用使得其荧光发生淬灭。加入目标双螺旋DNA后,单链探针DNA与目标DNA分子形成三螺旋DNA,探针DNA从氧化石墨烯表面脱附,标记在探针DNA上的荧光分子的荧光恢复。在最佳实验条件下,荧光恢复的强度与探针DNA的浓度在20.0～300.0 nmol/L具有良好的线性关系,检出限为16.9 nmol/L。该方法在DNA药物筛选及基因疾病的诊断方面具有一定的应用前景。     

分子间卤键控制的氢键芳香酰胺折叠体组装(英文)

报道了六个分子内氢键诱导的芳香酰胺折叠体的合成,其多步合成中最后一步都通过形成腙键完成.所有分子的两端都引入三氟一碘代苯作为卤键供体及吡啶作为卤键受体.分子间形成的I…N卤键及其它卤键被用于调控折叠体骨架在固体中的自组装结构.晶体结构揭示,分子间卤键可以诱导不同分子形成扩展的之字形阵列,二聚体大环和超分子螺旋结构.当分子两端的卤键供体和受体平行排列时,折叠体倾向于形成超分子二聚体大环.长的四聚体和五聚体折叠结构两端的卤键供体和受体形成大的夹角,展示出不同的卤键模式.两个分子的端位碘原子与甲醇或水形成I…O卤键,其中一个五聚体分子与甲醇通过卤键形成超分子单股螺旋结构.另一个五聚体通过分子间I…O=C卤键形成另一种超分子单股螺旋.两个单股螺旋进一步相互堆积,形成新的超分子双股螺旋阵列.     

含有不同功能基团的丙烯酸长链酯共聚物在溶液中的相互作用研究(Ⅰ)

合成了分别具有质子给体和质子受体官能团的丙烯酸正辛酯共聚物。由于在给体和受体聚合物上分别引入的羧酸基团（AA）和碱性基团（VP）,在溶液中进行共混复合时存在彼此间的相互作用而使共混体系表现出较高的比浓粘度。引入比浓粘度增长因子R,讨论了共混组分和溶剂体系等因素对聚合物分子链间相互作用的影响。结果表明,质子给体聚合物（PDP）和质子受体聚合物（PAP）的相互作用强度及等化学复合比与组分聚合物的分子链组成和溶剂性质有关。     

金属离子诱导的G-四链体凝胶体系的基本性质研究

<正>核酸是生命体内最重要的生物分子之一，具有生物相容性和低毒性等特点，常被应用在生物医药等领域¹。鸟嘌呤(G)是DNA分子中的四种碱基之一，在人体端粒末端的DNA单链上，富含丰富的鸟嘌呤，使其能够形成G-四链体结构，该结构的稳定与端粒酶的活性有关，具有非常重要的生物学意义²。此外，小分子鸟嘌呤也可以通过超分子自组装形成G-四链体结构。该结构具有结构有序和性质可调控的特点，可作为模板用于功能材料的制备，应用于组织工程等领域³。     

利用对G-四链体环部的构型调节进行传感器的设计

对鸟嘌呤碱基G重复序列之间连接环结构对G-四链体形成的影响进行了研究。发现在连接环较长,DNA链不易形成G-四链体的情况下,可以通过将环序列设计成双链结构的方式促进G-四链体的重新形成。这就为传感器的设计提供了一个新途径,即可以利用目标分子对环部双链的调节作用控制G-四链体DNA酶的活性。为证明这一点,在双链区域引入T-T碱基错配,破坏双链结构使DNA链不能形成G-四链体。Hg2+对T-T错配的稳定作用可以促进双链结构的形成,DNA链重新折叠成G-四链体,得到的G-四链体与氯化血红素(Hemin)结合后形成具有过氧化物酶活性的G-四链体DNA酶,据此构建了Hg2+传感器。利用此传感器可在10~700 nmol/L范围内实现Hg2+的定量检测,检出限为8.7 nmol/L。在此基础上,利用半胱氨酸可以将Hg2+从T-Hg2+-T碱基对上竞争下来的能力,设计了一种半胱氨酸的检测方法。此方法可以在20~600 nmol/L范围内实现半胱氨酸的定量检测,检出限为14 nmol/L。     

三链DNA dA_(10)·2dT_(10)与溴乙锭相互作用的研究

本文报道了双螺旋dA_(10)·dT_(10)和三螺旋dA_(10)·2dT_(10)的合成以及在适当的缓冲溶液中,双螺旋和三螺旋DNA的形成条件、稳定性以及与溴乙锭——一种常见的双螺旋DNA嵌入剂间的相互作用。荧光光谱研究表明溴乙锭能作为一种有效检测三链DNA形成的荧光探针,并且三链和双螺旋DNA都能增加溴乙锭的荧光,但前者增加较少。热变性实验证实溴乙锭能增加三螺旋的稳定性。荧光能量转移研究表明存在从DNA向溴乙锭的能量转移现象,但三螺旋DNA的转移效率要比双螺旋的低。阴离子猝灭剂[Fe(CN)_6]~(4-)并不能降低溴乙锭-三螺旋DNA复合物的荧光强度。这些实验结果表明:该三螺旋DNA和溴乙锭间存在明显的亲合性,且溴乙锭通过一种嵌入机理与该三螺旋发生相互作用,并由此增加它的稳定性。     

三链DNA |dA10 2DT10的近红外付立叶拉曼光谱

最近通过核磁共振、振动光谱和分子力学模拟研究表明,在溶液中三螺旋DNA的构象具有一定程度的复杂性和多样性．本文首次采用近红外付立叶拉曼光谱研究了三螺旋DNA dA10•2d10和相应的双螺旋DNA dA10•dT10在溶液中的构象．结果表明该三螺旋DNA同时存在C3’－内褶／反对称（A－型）和C2’－内褶／反对称（B－型）两种构象,而且在823cm－1处的较强谱带暗示还存在一种处于A和B构型之间的中间构型．对出现在1218cm-1和638cm-1处、归属于对糖环构象敏感的胸腺嘧啶残基的两个特征谱带进行分析,获得了除C2’－内褶构象外其它构型存在的证据．另外,双螺旋DNA的FT－Raman光谱表明该双螺旋DNA在溶液中以A－和B－两种构型共存．     

Intercalation of ethidium into triple-strand poly(rA).2poly(rU): a thermodynamic and kinetic study

The kinetics and equilibria of the interaction of ethidium bromide (EB) with the triple-stranded RNA, poly(rA).2poly(rU), have been investigated by stopped-flow, absorption, fluorescence, and circular dichroism methods; to properly assess the effect of the third strand on the polymer molar properties, molar volumes, adiabatic compressibilities, and heats of melting have also been measured for both poly(rA).2poly(rU) and poly(rA).poly(rU). The melting experiments reveal that ethidium tends to destabilize the triplex, whereas it stabilizes the duplex; however, the triplex/ethidium system in 0.1 M NaCl is stable below 37 degrees C. The static titrations reveal that one ethidium ion binds every three base triplets of the polymer; on the basis of the excluded-site model, this feature suggests intercalation, as in the duplex, but the binding affinity for the triplex is weaker compared to that for the duplex. The kinetic experiments displayed a two-phase behavior, which was rationalized assuming the sequence D + S right arrow over left arrow DS(I), DS(I) + S right arrow over left arrow DS(II) + S (D = drug, S = site), the second step involving direct transfer of the drug between strands. Comparison with the duplex/EB system reveals that the additional strand of poly(U), present in the triplex, hinders the formation of the intermediate complex DS(I), while stabilizing the structure of the final DS(II) complex by hampering the partial slipping out of the dye from the triplex cavity.     

Fluorescence studies on the interaction of ethidium bromide with duplex, triplex and quadruplex DNA structures

Under different conditions, oligonucleotides can form several alternative DNA structures such as duplex, triplex and quadruplex. All these structures can interact with ethidium bromide (EB) and make its fluorescence intensity change. The fluorescence spectra and other related parameters provided by static fluorescence techniques showed that the interaction mechanisms between EB and these structures were not always the same. Among them, B type duplex and triplex DNA adopt an intercalative mode when binding to the EB, which has a relatively high efficiency of energy transfer and the fluorescence of EB cannot be quenched easily. While for the parallel duplex DNA, the interaction mode is an outside binding in which energy transfer can hardly happen and its fluorescence intensity as well as Stern-Volmer constant is almost the same to the free EB. For the quadruplex, the binding mechanism to EB is more complex. Results from the energy transfer and quenching studies indicate that the two interaction modes note     

均分散胶体的研究 I. 钇化合物均分散胶体的形成

已制备了球形、尺寸分布很窄的粒子组成的YOHCO_3·H_2O及Y_2O_3均分散胶体。用电子显微镜、红外光谱及电导率等方法对这些均分散体系的组成及形成过程进行了初步探讨。     

稀土冠醚配合物的XPS研究

近几年来,XPS已应用于研究稀土元素及其配合物的内层电子结合能,伴峰现象以及镧系化合物性质变化规律。我们合成了1,2-环己基-12-冠-4(C_(12)H_(22)O_4)与稀土离子(RE=La—Er,Y)的二元配合物,苯并-15-冠-5(B-15-C-5)、联吡啶与稀土离子(RE=La—Eu)的混合配体配合物。本文报导用XPS研究上述两类配合物的中心金属离子的3d_(5/2)的结合能变化规律以及伴峰现象;研究配合物以及配位体的N_(1S)和O_(1S)结合能,并通过比较结合能的变化规律,讨论了配位键的性质。     

大环穴醚双铜硫氰酸根配合物[Cu2(SCN)3(C16H38N6)]2(ClO4)2的合成和结构

合成了大环穴醚配体C_(16)H_(32)N_6。在SCN~-参与下, 进一步合成了大环穴醚配合物[Cu_2(SCN)_3(C_(16)H_(38)N_6)]_2(ClO_4)_2, 并用X射线单晶结构分析测定了其晶体结构。晶体属单斜空间群C_(2h)~4-P2/n, a=1.6274(8), b=0.8114(3), c=2.3199(10) nm, β=98.46(4)°, V=3.0301 nm, Z=2。晶体中的Cu(Ⅱ)的配位几何构型为畸变的四方锥。硫氰酸根有两种配位形式, 一种是以N端的单配位, 处于四方锥的底面; 另一种是以S端和N端的桥连配位, 处于四方锥的顶端, 桥连的硫氰酸根把大环穴醚双铜络合物联成一维无限链状。     

停止-流动分光光度法研究铕(II)与二甲酚橙快速电子转移反应动力学

用停止-流动分光光度法研究了Eu~(2+)与二甲酚橙(XO)间快速电子转移反应的动力学规律。求得了速控步骤的动力学参数。如反应级数(n=2)、几个不同温度下的速率常数(k_(278 K)=5.7×10~8 L·mol~-·s~(-1), k_(s38 K)=1.01×10~9 L·mol~(-1)·s~(-1))、活化能(E=7.6×10~3 J·mol~(-1)), 以及指前因子(A=1.5×10~(10) L·mol~(-1)·s~(-1)), 并判断出其为溶液中扩散控制型反应。根据实验现象与测试结果, 提出了Eu~(2+)与XO的反应分别在Eu~(2+)相对过量和在XO过量时的反应机理, 并判断了各反应步骤速率常数之间的相对关系。     

Ligand binding mode to duplex and triplex dna assessed by combining electrospray tandem mass spectrometry and molecular modeling

In this paper, we report the analysis of seven benzopyridoindole and benzopyridoquinoxaline drugs binding to different duplex DNA and triple helical DNA, using an approach combining electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS), tandem mass spectrometry (MS/MS), and molecular modeling. The ligands were ranked according to the collision energy (CE(50)) necessary to dissociate 50% of the complex with the duplex or the triplex in tandem MS. To determine the probable ligand binding site and binding mode, molecular modeling was used to calculate relative ligand binding energies in different binding sites and binding modes. For duplex DNA binding, the ligand-DNA interaction energies are roughly correlated with the experimental CE(50), with the two benzopyridoindole ligands more tightly bound than the benzopyridoquinoxaline ligands. There is, however, no marked AT versus GC base preference in binding, as supported both by the ESI-MS and the calculated ligand binding energies. Product ion spectra of the complexes with triplex DNA show only loss of neutral ligand for the benzopyridoquinoxalines, and loss of the third strand for the benzopyridoindoles, the ligand remaining on the duplex part. This indicates a higher binding energy of the benzopyridoindoles, and also shows that the ligands interact with the triplex via the duplex. The ranking of the ligand interaction energies compared with the CE(50) values obtained by MS/MS on the complexes with the triplex clearly indicates that the ligands intercalate via the minor groove of the Watson-Crick duplex. Regarding triplex versus duplex selectivity, our experiments have demonstrated that the most selective drugs for triplex share the same heteroaromatic core.     

非经典三铂核药物与DNA作用的理论研究

利用分子力学、分子动力学和量子化学等计算方法研究了新型临床二期抗癌药物BBR3464([{trans-PtCl(NH3)2}2-μ-{trans-Pt(NH3)2(NH2(CH2)6NH2)2}]4+)与寡聚DNA片段复合物的几何构型及其电子结构. 结果表明, 利用分子力学和分子动力学确定的复合物结构与实验的基本吻合. BBR3464为+4价高电荷铂药, 与两端的铂相连的两个Cl配体间的距离是2.74 nm, 这使得药物与DNA交联速度快, 形成远程的1,4-链间交联. 计算结果表明, BBR3464与DNA识别能力强, 结合稳定. 所形成的复合物中既有Pt-N7间较强的配位键, 也存在许多氢键、弱氢键及静电作用. 复合物中结合位点及结合位点外的嘌呤碱基的构象发生了不同程度的改变. 复合物结构特征说明, DNA在键合药物后其构型并未发生定域的链弯曲, 而是离域的嘌呤碱基的构象转化, 其对DNA所造成离域性损伤与经典的药物不同. DNA是铂抗肿瘤药物的靶点, 多点键合和离域性损伤的结构特征与BBR3464的独特生物活性和临床表现相关.     

烯丙基自由基(·C3H5)与一氧化氮(NO)反应势能面的理论研究

在CCSD(T)/6-311G(d,p)//B3LYP/6-311G(d,p)+ZPE水平上对反应·CHCHCH3+NO进行了计算, 并建立了其单重态的反应势能面. 在该反应中, 分别找到生成P1(CH3CHO+HCN), P2(CH3CHO+HNC), P3(CH3CN+HCHO), P4(CH3CCH+HNO)的4条产物通道, 其中·CHCHCH3和NO中的氮原子直接连接形成m1(trans-CH3CHCHNO), m1经过顺反异构形成m2(cis-CH3CHCHNO), m2再经过CCNO四元环合, 然后发生环解离, 最后生成产物P1(CH3CHO+HCN)是最可行的产物通道, 其余三条通道为次要产物通道. 该体系中生成P1的反应路径与同类体系·C2H3+NO的主要反应路径相类似, 两者的差别是前者为动力学可行的反应, 而后者为动力学不可行反应, 这使得·CHCHCH3+NO反应比·C2H3+NO反应更具有实际意义.