本文關鍵詞： ESI-HRMS 分子間G-四鏈體DNA 陽離子 黃連素Berberine　出處：《鄭州大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：富含鳥嘌呤堿基(G)的DNA序列廣泛存在于人體基因的多個重要領域且在生理條件下能自組裝形成G-四鏈體結構,它是一種特殊的DNA二級結構,陽離子可通過嵌入其中心空腔通道減少鳥嘌呤上氧原子之間的靜電斥力來穩(wěn)定G-四鏈體結構。G-四鏈體根據組成DNA鏈數的不同可分為分子內和分子間G-四鏈體。由于G-四鏈體參與人體重要生命活動且與細胞增殖、癌變具有密切關系,特別是端粒G-四鏈體的形成使端粒不被端粒酶延伸,起到保護端粒、抑制癌細胞增殖的作用,從而引起人們對其巨大的研究興趣,成為當今化學與生物學研究的熱點。本文通過電噴霧質譜技術(ESI-HRMS)研究了有關分子間G-四鏈體及其復合物形成的一系列問題。1.基于ESI-HRMS的“軟電離”優(yōu)勢研究了富G序列+NH_4~+、富G序列+NH_4~++Berberine體系的相互作用,研究了反應時間、干燥氣溫度、毛細管出口電壓(Fragmentor電壓)、流動相H_2O:CH_3OH比例、分析物濃度等因素對目標分子間G-四鏈體及其復合物形成和檢測的影響,并獲得了各因素的最佳條件,為后續(xù)研究打下了良好的基礎。2.在上述研究的基礎上,通過ESI-HRMS研究了2種可形成雙分子G-四鏈體的富G序列(命名為G3G4、G4G4)和3種可形成四分子G-四鏈體的富G序列(命名為G41、G42、G43)與不同陽離子NH_4~+、K~+相互作用,得出分子間G-四鏈體結構信息及結合陽離子的數量等信息,從而直觀地計算出與分子間G-四鏈體相關的化學計量變化;進一步研究了陽離子濃度變化對陽離子和分子間G-四鏈體結合率的影響,研究結果表明在一定濃度范圍內該結合率與陽離子濃度有較好的線性關系。3.在此基礎上進一步研究了小分子Berberine與NH_4~+、K~+存在下形成的分子間G-四鏈體相互作用,測得了超分子復合物的化學計量比,進一步研究表明在一定濃度范圍內分子間G-四鏈體與Berberine的結合率與Berberine的濃度呈現較好的線性關系,取得了較好的實驗結果。
[Abstract]:The DNA sequence rich in guanine base (G) exists widely in many important fields of human genes and can self-assemble to form G-quadruplex structure under physiological conditions. It is a special secondary structure of DNA. Cations can stabilize the structure of G- quaternary structure by embedding the channel in the central cavity to reduce the electrostatic repulsive force between oxygen atoms on guanine. According to the different number of DNA chains, it can be divided into intramolecular and intermolecular G. -Four-chain. G- quadruplex is involved in vital human life and cell proliferation. Carcinogenesis has a close relationship, especially the formation of telomere G-quadruplex makes telomere do not extend by telomerase, plays the role of protecting telomere, inhibiting the proliferation of cancer cells, thus causing great interest in its research. It has become a hot topic in chemistry and biology. In this paper, ESI-HRMSs were developed by electrospray mass spectrometry (ESI-HRMS). A series of problems related to the formation of intermolecular G- quadruplex and its complexes have been studied. 1. Based on the "soft ionization" advantage of ESI-HRMS, the G-rich NH _ 4s have been studied. The interaction of G sequence NH4- Berberine system was studied. The reaction time, drying gas temperature, capillary outlet voltage and Fragmentor voltage were studied. The influence of the ratio of H _ 2O: Ch _ 3OH in mobile phase and the concentration of analyte on the formation and detection of G- quadruplex and its complex between target molecules were obtained. The optimum conditions of each factor were obtained. On the basis of the above research, we studied two kinds of G-rich sequences (named G3G4) which can form bimolecular G-quadruplex by ESI-HRMS. G4G4) and three kinds of G-rich sequences (named G41G42G42G43) which can form four-molecule G-quad chains interact with different cations NH _ 4 ~ + K ~ +. The structure information and the number of binding cations were obtained, and the stoichiometric changes related to the intermolecular G- quaternary were calculated intuitively. The effect of the concentration of cations on the binding rate of cations and intermolecular G- quaternary was further studied. The results show that there is a good linear relationship between the binding rate and cationic concentration in a certain concentration range. 3. On the basis of this, the small molecule Berberine and NH _ 4 ~ are further studied. The stoichiometric ratio of supramolecular complexes was measured by the interaction of G- quadruplex in the presence of K ~. Further studies show that there is a good linear relationship between the binding rate of G- quadruplex and Berberine and the concentration of Berberine in a certain concentration range. Good experimental results have been obtained.
【學位授予單位】：鄭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R3416

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