本文關(guān)鍵詞：荷電狀態(tài)在肽與小牛胸腺DNA作用過程中的機理研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：DNA是許多藥物主要作用的靶,同時也是控制著細胞功能和結(jié)構(gòu)表征的主要載體。由于在很多條件下,DNA可以和藥物小分子之間發(fā)生結(jié)合的相互作用,影響DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),因此,針對DNA的特性的研究可以為多種類型疾病的診斷和治療提供一定的理論支持。氨基酸和小肽類藥物,因其突出生化特性而成為目前臨床上最廣泛應(yīng)用的一類藥物。由于近幾年來我國氨基酸類藥物的高速發(fā)展,氨基酸及小肽類藥物很可能會成為新型藥物研發(fā)的新方向。與其他小分子藥物相比,具有的高活性和高針對性特征的氨基酸和小肽類藥物,已經(jīng)成為了治療各項人類疾病的過程中不可或缺的有效藥物。最近的研究顯示,針對氨基酸和小肽類藥物的開發(fā)和研究,已經(jīng)成為了生命科學(xué)和生物化學(xué)中一類熱門的研究課題。但是,通過光譜學(xué)手段結(jié)合分子模擬技術(shù)作為主要研究方法,研究作為靶向藥物的氨基酸和小肽類藥物,在不同荷電狀態(tài)下,與DNA之間相互作用機理和作用規(guī)律的報道并不多見。通過研究在不同荷電狀態(tài)下,氨基酸和小肽類藥物與DNA之間相互作用的作用機理和作用規(guī)律,可以幫助研發(fā)者更清晰的了解DNA與靶向藥物小分子之間相互作用的構(gòu)效關(guān)系和作用模式。為理解分子水平上的氨基酸和小肽類藥物與DNA之間的作用機理及其作用規(guī)律,設(shè)計新型的特效DNA靶向藥物,提供了理論支撐和實際應(yīng)用指導(dǎo)。第一部分：利用光譜學(xué)手段(紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、圓二色譜等),以中性紅(NR)為熒光探針,研究了帶有不同數(shù)量正電荷的精氨酸(Arg)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)、谷氨酸(Glu)與小牛胸腺DNA(ctDNA)之間相互作用的作用模式和作用規(guī)律。通過分析紫外-可見吸收光譜,熒光光譜,熒光猝滅機制和圓二色譜,可以得出結(jié)論,在pH為7.4時,小分子Arg, Lys, His通過靜電作用與ctDNA發(fā)生結(jié)合,Arg, Lys, His通過改變了ctDNA的空間結(jié)構(gòu)使DNA-NR體系發(fā)生了熒光猝滅；Glu通過改變?nèi)芤簶O性使DNA-NR體系熒光發(fā)生增敏,Glu與ctDNA發(fā)生了溝槽結(jié)合,并且氫鍵和范德華力是結(jié)合的主要作用力。通過各項實驗結(jié)果的相互補充印證,證明了Arg分子中帶正電的的胍基,Lys分子中帶正電的氨基,His分子中帶正電的氨基和咪唑基通過靜電結(jié)合的方式與ctDNA結(jié)合。隨著正電荷強度的減弱,氨基酸與DNA的結(jié)合作用也逐漸減弱。最后,在光譜學(xué)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,利用AutoDock軟件進行分子模擬對接,進一步證明了這一結(jié)論。第二部分：利用光譜學(xué)手段(紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、圓二色譜等),以中性紅(NR)為熒光探針,結(jié)合分子模擬對接技術(shù),在模擬人體生理條件的Tris-HC1緩沖溶液環(huán)境中研究了RL、HL、KL、WL四種二肽與ctDNA的相互作用,探討了二者作用機理和作用規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)二肽小分子與ctDNA結(jié)合之后,DNA-NR體系的熒光發(fā)生了猝滅、紫外吸收光譜并未發(fā)生明顯的減色和紅移、圓二色譜發(fā)生了一定變化。通過分析熒光猝滅類型和紫外-可見吸收光譜譜圖變化,可以初步得出結(jié)論：RL、KL、HL、WL與Ct DNA之間的結(jié)合方式符合溝槽模式特征。DNA熱熔曲線實驗則證明了RL、KL、HL、WL與ctDNA的相互作用并沒有影響DNA的解鏈溫度Tm,這一結(jié)果也與溝槽模式的結(jié)合特征相吻合。而最后的分子模擬對接結(jié)果則可以進一步證明,以上四種小肽與ctDNA之間結(jié)合過程的主要作用力為氫鍵和范德華力,主要作用模式是溝槽結(jié)合。二肽通過自身帶的正電荷的基團(胍基、氨基、咪唑基等)與DNA帶負電荷的磷酸骨架相互吸引,從而更容易形成氫鍵。第三部分：利用光譜學(xué)手段(紫外-可見吸收光譜、熒光光譜、圓二色譜等)結(jié)合分子模擬技術(shù),研究了RLW、HLW、KLW三肽與ct DNA之間的相互作用機理和作用規(guī)律。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)Ct DNA可以猝滅RLW, KLW, HLW的內(nèi)源熒光,計算了不同溫度下的猝滅系數(shù)和結(jié)合常數(shù)后,判斷出靜態(tài)猝滅是主要的猝滅方式。利用熒光發(fā)射光譜和紫外吸收光譜的研究結(jié)果證實溝槽結(jié)合是其主要結(jié)合模式,DNA變性實驗則進一步證明了RLW, KLW, HLW與ctDNA之間主要通過溝槽模式結(jié)合,而離子強度實驗則證明以上三種三肽與ctDNA之間還存在著靜電作用。通過分子模擬方法可以證明RLW, KLW, HLW三肽主要在DNA的大溝區(qū)中發(fā)生溝槽結(jié)合,并且主要作用力為氫鍵與范德華力,與光譜學(xué)實驗的實驗結(jié)果也是一致的。
【關(guān)鍵詞】：小牛胸腺DNA(ctDNA) 氨基酸 二肽 三肽 光譜方法
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R96
【目錄】：

• 摘要11-13
• ABSTRACT13-15
• 符號說明15-16
• 第一章 緒論16-26
• 1.1 DNA與小分子的相互作用16-19
• 1.1.1 DNA的結(jié)構(gòu)特征16-17
• 1.1.1.1 DNA的一級結(jié)構(gòu)16
• 1.1.1.2 DNA 的二級結(jié)構(gòu)16-17
• 1.1.1.3 DNA的三級結(jié)構(gòu)17
• 1.1.2 小分子與DNA的相互作用模式17-19
• 1.1.2.1 共價結(jié)合17-18
• 1.1.2.2 剪切作用18
• 1.1.2.3 非共價作用18-19
• 1.2 氨基酸類藥物19-20
• 1.2.1 我國氨基酸類藥物的發(fā)展19
• 1.2.2 氨基酸的藥用概況19-20
• 1.3 肽與蛋白質(zhì)藥物研究現(xiàn)狀20-22
• 1.3.1 生物檢定法21
• 1.3.2 免疫學(xué)方法21-22
• 1.3.3 同位素標(biāo)記示蹤法22
• 1.3.4 其他方法22
• 1.4 小分子與DNA相互作用的常用方法的研究進展22-24
• 1.4.1 紫外可見吸收光譜法22
• 1.4.2 熒光光譜22-23
• 1.4.3 圓二色譜法23
• 1.4.4 拉曼光譜法23
• 1.4.5 分子模擬技術(shù)23-24
• 1.4.6 其他研究方法24
• 1.5 本論文的研究意義及主要內(nèi)容24-25
• 1.6 本論文的主要創(chuàng)新點25-26
• 第二章 不同荷電狀態(tài)的氨基酸--精氨酸(Arg)、賴氨酸(Lys)、組氨酸(His)和谷氨酸(Glu)與ctDNA相互作用機理和作用規(guī)律的研究26-42
• 1 引言26-27
• 2 實驗部分27-30
• 2.1 實驗試劑27-28
• 2.2 實驗儀器28
• 2.3 實驗方法28-30
• 2.3.1 熒光光譜28-29
• 2.3.2 紫外-可見吸收光譜29
• 2.3.3 圓二色譜研究Arg,Lys,His,Glu對DNA構(gòu)象的影響29
• 2.3.4 分子模擬29-30
• 3 結(jié)果與討論30-40
• 3.1 紫外-可見吸收光譜30-31
• 3.1.1 Arg,Lys,His,Glu對ctDNA紫外吸收光譜的影響30-31
• 3.2 熒光光譜31-37
• 3.2.1 NR與DNA結(jié)合的熒光發(fā)射光譜31-32
• 3.2.2 Arg,Lys,His,Glu對DNA-NR體系作用的熒光光譜32-33
• 3.2.3 猝滅機理及結(jié)合常數(shù)33-37
• 3.3 圓二色性光譜37-38
• 3.4 分子模擬38-40
• 4 結(jié)論40-42
• 第三章 不同荷電狀態(tài)的二肽--精氨酰-亮氨酸(Arg-Leu),賴氨酰-亮氨酸(Lys-Leu),組氨酰-亮氨酸(His-Leu),色氨酰-亮氨酸(Trp-Leu)與ctDNA相互作用機理和作用規(guī)律的研究42-58
• 1 引言42-43
• 2 實驗部分43-46
• 2.1 實驗試劑43-44
• 2.2 實驗儀器44
• 2.3 實驗方法44-46
• 2.3.1 紫外-可見吸收光譜44
• 2.3.2 熒光光譜44-45
• 2.3.3 圓二色性光譜45
• 2.3.4 分子模擬45-46
• 3 結(jié)果與討論46-55
• 3.1 紫外-可見吸收光譜46-47
• 3.1.1 ctDNA對WR紫外吸收光譜的影響46-47
• 3.2 熒光光譜47-52
• 3.2.1 ctDNA對WL的熒光猝滅和RL、KL、HL對DNA-NR體系熒光猝滅47-49
• 3.2.2 猝滅機制及結(jié)合模式49-51
• 3.2.3 DNA熔解曲線實驗及Tm值分析51-52
• 3.3 圓二色性光譜52-53
• 3.4 分子模擬53-55
• 4 結(jié)論55-58
• 第四章 不同荷電狀態(tài)的三肽--精氨酰-亮氨酰-色氨酸(Arg--Leu-Trp),賴氨酰-亮氨酰-色氨酸(Lys-Leu-Trp),組氨酰-亮氨酰-色氨酸(His-Leu-Trp)與ctDNA相互作用機理和作用規(guī)律的研究58-72
• 1 引言58
• 2 實驗部分58-61
• 2.1 實驗試劑58-59
• 2.2 實驗儀器59
• 2.3 實驗方法59-61
• 2.3.1 紫外-可見吸收光譜59-60
• 2.3.2 熒光光譜60
• 2.3.3 圓二色性光譜60
• 2.3.4 分子模擬60-61
• 3 結(jié)果與討論61-71
• 3.1 紫外-可見吸收光譜61-63
• 3.1.1 ctDNA對RLW,KLW,HLW紫外吸收光譜的影響61-63
• 3.2 熒光光譜63-68
• 3.2.1 ctDNA對RLW,KLW,HLW的熒光猝滅光譜63-64
• 3.2.2 猝滅機制及結(jié)合模式64-66
• 3.2.3 離子強度對熒光猝滅的影響66-67
• 3.2.4 DNA變性試驗67-68
• 3.3 圓二色性光譜68-69
• 3.4 分子模擬69-71
• 4 結(jié)論71-72
• 第五章 全文總結(jié)與工作展望72-76
• 1 主要結(jié)論72-74
• 1.1 Arg、Lys、His、Glu與ctDNA相互作用機理的研究72
• 1.2 Arg-Leu、Lys-Leu、His-Leu、Trp-Leu與ctDNA相互作用機理的研究72-73
• 1.3 Arg-Leu-Trp、Lys-Leu-Trp、His-Leu-Trp與ctDNA相互作用機理的研究73-74
• 2 工作展望74-76
• 參考文獻76-86
• 致謝86-88
• 碩士研究生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文88-90
• 碩士研究生期間參與完成的科研項目90-91
• 附件91

【參考文獻】

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本文編號：321349