發(fā)布時(shí)間：2021-07-08 23:14

　　隨著醫(yī)療水平的不斷提高和抗腫瘤藥物大力開發(fā),盡管惡性腫瘤患者數(shù)量逐年增多,但腫瘤病死率逐年降低。喜樹堿就是其中一種重要的天然抗腫瘤藥物,它是一種天然喹啉類生物堿。作為拓?fù)洚悩?gòu)酶I（Top I）的高效抑制劑這一獨(dú)特的作用機(jī)制一直受到人們的關(guān)注。喜樹堿極差的水溶性以及體內(nèi)E環(huán)不穩(wěn)定性嚴(yán)重限制了其臨床應(yīng)用,因此大量針對其溶解性和穩(wěn)定性而改良結(jié)構(gòu)的衍生物被合成出來,其中三種（Topotecan,irinotecan和belotecan）已經(jīng)被應(yīng)用于臨床治療,還有一部分正在進(jìn)行臨床前期研究。蛋白質(zhì)是生命體的基礎(chǔ)物質(zhì),同時(shí)也是遺傳性狀直接表達(dá)的載體,參與多種重要的生命過程;核酸是生命體的遺傳物質(zhì)、生命信息的載體,在生物體的生長、發(fā)育、功能表達(dá)、繁育等過程中起著至關(guān)重要的作用。蛋白質(zhì)和核酸常常被選為體外生物模型,用于研究藥物小分子的藥理藥效及生物活性。因此,研究喜樹堿類藥物與蛋白質(zhì)和DNA的相互作用,對于闡明和揭示喜樹堿類藥物的藥理藥效和代謝過程具有重要意義;同時(shí),對臨床上發(fā)展新一代喜樹堿類藥物提供重要的參考信息。本文選擇幾種不同結(jié)構(gòu)的喜樹堿類藥物與蛋白質(zhì)和DNA相互作用,采用現(xiàn)代光譜學(xué)方法、生物電... 

【文章來源】：湖北師范大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

–1喜樹堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)式

(siteII)[47]，結(jié)構(gòu)如圖1–2(A)所示。牛血清白蛋白(Bovineserumalbumin,BSA)上述分子結(jié)構(gòu)上具有高度相似的同源性，接近80%[48]，并且容易提娶廉價(jià)易得、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以經(jīng)常被選為蛋白質(zhì)模型進(jìn)行研究[49]。BSA與HSA結(jié)構(gòu)差異的地方在于，BSA是由582個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成[50]，兩個(gè)色氨酸殘基分別包含在BSA的134位和214位上，其三維空間結(jié)構(gòu)如圖1–2(B)所示。1.3.2DNA蛋白質(zhì)在生命活動承擔(dān)著重要的作用，但是其合成受核酸調(diào)控[51]；DNA即脫氧核糖核酸，是生命體的遺傳物質(zhì)，也是生物信息的載體，對生命體生長、發(fā)育、功能表達(dá)和繁育扮演至關(guān)重要的角色[52,53]，這些過程都是通過DNA復(fù)制來實(shí)現(xiàn)的。因此DNA常被用作體外生物模型來研究其與配體的相互作用[54]。DNA是由脫氧核糖、磷酸以及嘌呤、嘧啶構(gòu)成，四種含氮堿基兩兩互補(bǔ)，中間以氫鍵結(jié)合。1953年，英國科學(xué)家克里克與美國科學(xué)家沃森結(jié)合X-射線晶體衍射圖第一次提出了DNA的空間結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)右手雙螺旋形態(tài)，為后來研究DNA奠定了基礎(chǔ)[55]。世界上很多癌癥等相關(guān)疾病都與DNA有著密不可分的聯(lián)系，各種各樣的癌細(xì)胞中均發(fā)現(xiàn)了異常DNA。因此，DNA早已成為國內(nèi)外科研人員關(guān)注的焦點(diǎn)。DNA結(jié)構(gòu)如圖1–3所示。圖1–3DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)Fig.1–3ThedoublehelixstructureofDNA.4

組空白的經(jīng)ctDNA修飾的金電極，然后逐次向其中滴加喜樹堿類藥物，每次掃描之前攪拌含喜樹堿類藥物的電解液1min后靜置1min以確保濃度準(zhǔn)確、反應(yīng)充分發(fā)生。而對于交流阻抗，設(shè)置初始電壓0.24V，掃描的頻率范圍為0.1–100000Hz，其他實(shí)驗(yàn)過程與循環(huán)伏安實(shí)驗(yàn)相同。分子模擬實(shí)驗(yàn)：ctDNA的晶體結(jié)構(gòu)來源于RSCB數(shù)據(jù)庫，PDB編號1Z3F；整個(gè)分子模擬借助專業(yè)軟件Sybyl-2.1.1完成；使用Sybyl軟件的畫板模塊畫出喜樹堿類藥物小分子空間結(jié)構(gòu)，并用Tripos力場對喜樹堿和羥喜樹堿分子進(jìn)行能量最優(yōu)化處理；實(shí)驗(yàn)前給藥物小分子添加Gasteiger-Huckel電荷；ctDNA三維晶體結(jié)構(gòu)對接前需要經(jīng)過一系列處理；包括給ctDNA分子表面添加電荷、添加氫原子以及去除多余物質(zhì)；選擇進(jìn)行半柔性對接模式，準(zhǔn)備工作完畢后進(jìn)行分子對接實(shí)驗(yàn)，選取最優(yōu)對接結(jié)果進(jìn)行分析。2.3結(jié)果與討論2.3.1紫外光譜紫外吸收光譜能夠監(jiān)測物質(zhì)吸收并且可以直觀反映相互作用前后的改變，經(jīng)常被用來考察配體小分子與DNA的作用規(guī)律[102]。紫外光譜通過藥物小分子的加入所引起的DNA特征吸收峰的偏移程度、方向，增減色效應(yīng)等來探究藥物與DNA的作用模式。通常小分子插入到DNA堿基對中(插入作用)可以觀察到吸收光譜明顯的紅移和減色效應(yīng)，這是由于DNA的π電子和小分子的π電子產(chǎn)生π→π*堆積作用而發(fā)生能量躍遷現(xiàn)象；而減色效應(yīng)不明顯且吸收光譜藍(lán)移則很有圖2–2喜樹堿/羥喜樹堿-ctDNA體系紫外譜圖Fig.2–2UV-visspectraofctDNAwithadditionofCPT(A)andHCPT(B);theinsetsaredifferenceabsorptionspectraofCPTs-ctDNAsystems.可能為溝槽作用[103]。實(shí)驗(yàn)中用Tris-HCl緩沖液模擬生理環(huán)境，選擇喜樹堿和羥13


本文編號：3272522