自從發(fā)現(xiàn)天然核酶以來,核酸不僅是遺傳信息的存儲和加工介質(zhì),而且還表現(xiàn)出催化活性。這些核酸的多功能性推動了許多研究朝著實際應(yīng)用發(fā)展,例如生物分子檢測、生物工程和納米醫(yī)學(xué)。與天然蛋白質(zhì)酶和核酶相比,DNA酶（DNAzyme）具有許多實際優(yōu)勢,例如DNA酶比蛋白質(zhì)酶和核酶更具有化學(xué)和熱穩(wěn)定性,這使DNA酶更適合現(xiàn)場測試和現(xiàn)場分析,而且DNA的化學(xué)合成進展極大地降低了DNA酶的生產(chǎn)成本。同時,在許多領(lǐng)域中已經(jīng)探索了光敏氧化,例如光動力療法（PDT）和光動力抗菌化學(xué)療法（PACT）。盡管利用光敏劑（PS）產(chǎn)生的活性氧（ROS）具有新興的應(yīng)用功能,但是光敏化過程的可控管理有時仍然存在問題。因此,隨著對DNA化學(xué)功能性的深入研究,DNA的選擇性識別特性使它們成為光敏氧化的優(yōu)秀調(diào)節(jié)劑。所以,本論文利用DNA結(jié)構(gòu)的多樣性,根據(jù)不同的PS配體與DNA之間相互作用,開發(fā)了兩種基于DNA的光氧化模擬酶,為PDT以及生物傳感等方面提供一些方法。主要內(nèi)容如下:1、可見光驅(qū)動的基于G-四鏈體（G4）的光氧化酶。G4/Hemin復(fù)合體已被廣泛用作模擬過氧化物酶的DNA酶,其通過催化H₂O

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

含AP位點的雙鏈DNA結(jié)構(gòu)式示意圖[13]

第一章緒論3N-糖苷鍵的水解裂解導(dǎo)致AP位點的產(chǎn)生，這個過程是可由一些因素，如化學(xué)修飾來誘導(dǎo)產(chǎn)生（圖2），從而產(chǎn)生一個正電荷的核酸堿基和不穩(wěn)定的糖苷鍵[14]。糖苷鍵裂解高度依賴于pH，并且脫氧嘌呤核苷的裂解速率高于脫氧嘧啶核苷的裂解速率，脫氧鳥苷是最不穩(wěn)定的核苷，所以在酸性條件下處理DNA會以受控方式生成AP位點[15]，大多數(shù)在DNA中生成AP位點或合成缺堿基寡核苷酸的方法均基于此原理。在1987年Stuart和Chambers利用尿嘧啶DNA-糖基化酶（UDG）產(chǎn)生脫堿基寡核苷酸[16]，UDG可通過脫氨作用去除DNA中的胞嘧啶形成尿嘧啶殘基，從而生成所需的AP位點。此外，另外一種常用的合成缺堿基寡核苷酸的方法，通常用化學(xué)穩(wěn)定的四氫呋喃作為合成寡核苷酸AP位點中2"-脫氧核糖的穩(wěn)定類似物[17-18]。圖1.2AP的產(chǎn)生，修復(fù)和生物學(xué)影響的示意圖[18]Figure1.2Origin,repairandbiologicalconsequencesofspontaneousAPsites[18]AP位點作為DNA損傷的一種常見的形式，可能會變成潛在的致突變性甚至致死性病變[19]（如圖1.2），可以阻止DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。但是，并不是AP位點的形成一定會造成DNA的永久損傷，因為AP位點可以被生物體內(nèi)具有修復(fù)功能的酶進行自我修復(fù)的[20]。因此，AP位點修復(fù)是細(xì)胞存活的關(guān)鍵步驟，在單個DNA受損堿基的修復(fù)過程中，AP位點是修復(fù)過程中的中間體，所以AP位點的修復(fù)與堿基切除修復(fù)途徑（BER）密切相關(guān)，而且在人類細(xì)胞中BER是去除

第一章緒論4內(nèi)源性DNA損傷的主要DNA修復(fù)途徑。BER涉及特定的DNA糖基化酶，可去除修飾的或異常的核酸堿基，并產(chǎn)生AP位點。BER過程是通過各種類型的特異性酶在AP位點進行酶促裂解而引發(fā)的，在產(chǎn)生AP位點之后，II類apurinic-apyrimidinic（AP）核酸內(nèi)切酶在AP位點的5"切割磷酸二酯鍵，形成5"-磷酸和3"-OH殘基，隨后該殘基會被DNA脫氧核糖磷酸二酯酶去除，DNA聚合酶在5"-磷酸和3"-OH末端的單核苷酸缺口處發(fā)揮作用，添加正確的核苷酸，最后DNA連接酶將磷酸骨架中的缺口連接起來完成整個BER修復(fù)[21]。圖3為BER過程AP位點修復(fù)的示意圖。圖1.3堿基切除修復(fù)（BER）中AP位點的修復(fù)[19]Figure1.3BaseexcisionrepairofAPsites[19]1.2.2AP-DNA的熒光識別在DNA雙鏈中，AP位點也可能是受損堿基沒有被功能性修復(fù)酶修復(fù)而產(chǎn)生的，開發(fā)針對AP位點的選擇性識別方法對于識別此類DNA損傷以及探索該損傷的治療藥物至關(guān)重要。通過熒光識別AP-DNA的方法便捷且靈敏度高，但熒光方法基本都是基于配體探針，因為DNA雙鏈體中的AP位點本質(zhì)上是疏水的，疏水配體將很容易地與目標(biāo)堿基進行氫鍵鍵合，并與位于AP位點兩側(cè)的堿基堆疊而進入AP位點。2003年Yoshimoto等人[22]使用2-氨基-7-甲基-吡啶


本文編號：3272281