發(fā)布時(shí)間：2020-04-05 00:26

【摘要】：植物多酚是一類廣泛存在于植物體內(nèi)具有多元酚結(jié)構(gòu)的次生代謝物。植物多酚具有抗氧化、抗腫瘤、預(yù)防心血管疾病、預(yù)防糖尿病等多種生物活性。DNA是目前科學(xué)研究和臨床使用中許多抗癌藥物的作用靶點(diǎn)。DNA分子結(jié)構(gòu)中有可與小分子相互作用和發(fā)生識(shí)別的位點(diǎn),因而它們?yōu)檎{(diào)控基因表達(dá)治療劑的開發(fā)提供了化學(xué)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和信息。藥物小分子與DNA相互作用研究對(duì)于闡明它們之間形成的分子結(jié)構(gòu)與其抗癌活性之間的相關(guān)性至關(guān)重要。在本論文中我們選取了 5種典型的植物多酚包括原花青素、兒茶素、表兒茶素、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與DNA的相互作用進(jìn)行研究。應(yīng)用光譜法和原子力顯微鏡研究了上述幾種植物多酚與DNA相互作用的方式和強(qiáng)度。本論文的主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1.研究了矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與DNA分子的相互作用。紫外光譜研究結(jié)果中出現(xiàn)了減色效應(yīng)和紅移現(xiàn)象是由于矢車菊素-3-O-葡萄糖苷的芳香發(fā)色團(tuán)與堿基發(fā)生插入結(jié)合。熒光光譜法的測(cè)定結(jié)果表明它們之間的相互作用為靜態(tài)猝滅;溫度升高后,矢車菊素與DNA形成配合物的穩(wěn)定性逐漸減弱。根據(jù)熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算得ΔH=-9.48×10~4 J·mol~(-1),ΔS=~(-1)81.5 J·mol~(-1),說明二者間的作用力為范德華力和氫鍵作用力。根據(jù)圓二色光譜分析,當(dāng)濃度升高時(shí),吸收峰的位置沒有偏移,正吸收峰吸收強(qiáng)度下降,意味著矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與DNA作用使堿基對(duì)堆積發(fā)生變化,負(fù)帶增加表明ct-DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)的逐漸打開,這一變化可推斷由于矢車菊素-3-O-葡萄糖苷與ct-DNA分子的堿基插入結(jié)合導(dǎo)致β型DNA的螺旋性和堿基堆積發(fā)生了變化。2.研究了兒茶素、表兒茶素與DNA的相互作用。主要運(yùn)用紫外-可見光譜法、熒光光譜法、圓二色光譜法、原子力顯微鏡對(duì)它們之間的相互作用和強(qiáng)度進(jìn)行表征。熒光光譜實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明兒茶素、表兒茶素對(duì)插入溴化乙錠(EB)分子的DNA的熒光有猝滅作用,且猝滅方式為靜態(tài)猝滅。兒茶素與DNA形成復(fù)合物的熱力學(xué)參數(shù)分別為ΔH=-6.81×10~5 J·mol~(-1),ΔS=-2.12×10~3 J·mol~(-1)。表兒茶素與DNA作用的熱力學(xué)參數(shù)為ΔH=~(-1).97×10~5 J·mol~(-1),ΔS=-512.9 J·mol~(-1)。隨溫度升高,兒茶素、表兒茶素與DNA結(jié)合穩(wěn)定性減弱。AG0說明兒茶素、表兒茶素與DNA的結(jié)合過程都是自發(fā)進(jìn)行的。根據(jù)圓二色光譜分析可知加入兒茶素、表兒茶素后,DNA的雙螺旋隨著兒茶素和表兒茶素濃度的增高而發(fā)生改變,這表明二者間是發(fā)生結(jié)合。本研究中同時(shí)比較了兒茶素的一類酯單體EGCG與DNA的相互作用。熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算得它們相互作用的ΔH=-4.28×10~5 J·mol~(-1),ΔS=~(-1).62×10~3 J·mol~(-1)。反應(yīng)為自發(fā)進(jìn)行的。圓二色光譜276nm處的正吸收峰隨EGCG的濃度升高而降低,進(jìn)一步說明了 EGCG與DNA發(fā)生了相互作用。根據(jù)結(jié)合常數(shù)的比較可得,25℃和37℃條件下,EGCG的結(jié)合常數(shù)均大于兒茶素與表兒茶素,表明EGCG與DNA的結(jié)合能力更強(qiáng)。3.研究了原花青素與DNA的相互作用,通過紫外吸收光譜的強(qiáng)度變化和紅移現(xiàn)象,說明二者發(fā)生了相互作用。熒光光譜法表明原花青素能夠顯著的猝滅結(jié)合了 EB的DNA的熒光強(qiáng)度,猝滅常數(shù)(Ksv)隨溫度升高而降低,猝滅方式為靜態(tài)猝滅。通過自由能公式計(jì)算可得焓變?yōu)?.03×10~5 J·mol~(-1),熵變?yōu)?22.9 J·mol~(-1),焓變熵變均為正,表明原花青素與DNA結(jié)合過程以疏水作用為主。隨著原花青素濃度的增加,圓二色譜在276 nm處正峰逐漸下降,248 nm左右的負(fù)峰逐漸上升并紅移,表明原花青素的加入改變了 DNA鏈的β螺旋結(jié)構(gòu)。原子力顯微鏡結(jié)果顯示未作用的pUC19DNA為不規(guī)則環(huán)狀,加入原花青素后變?yōu)樾〉拇志�圈狀結(jié)構(gòu);對(duì)LambdaDNA的原子力顯微鏡結(jié)果顯示,LambdaDNA為六角螺旋線形結(jié)構(gòu),加入原花青素后改變?yōu)橹睆綖?-7nm的粗鏈狀結(jié)構(gòu);對(duì)pUC57DNA的觀察結(jié)果顯示其形貌為不規(guī)則環(huán)狀,與原花青素作用后,大環(huán)明顯聚集為鏈較粗的小環(huán)近似球形結(jié)構(gòu)。上述顯微結(jié)果顯示原花青素可導(dǎo)致DNA出現(xiàn)凝集結(jié)構(gòu)。
【圖文】：

從此人類進(jìn)入了納米新時(shí)代。自ＡＦＭ出現(xiàn)以來，它已廣泛應(yīng)用于生物膜研宄，如逡逑生物膜的超微結(jié)構(gòu)成像、機(jī)械性能的測(cè)量、膜表面大分子的原位成像與機(jī)械特性表征、逡逑單分子力譜、單細(xì)胞力譜等［９１］。圖１－３為原子力顯微鏡主要結(jié)構(gòu)圖。逡逑光電探刺罟．逡逑邐ｇ邐光器？逡逑費(fèi)考信馬＾逡逑？邐計(jì)茛機(jī)，逡逑Ｖ．邐邐邐？邐＾邋１逡逑Ｚｔ掃描器．逡逑反饋控制．邐＾逡逑邐＾——逡逑圖１－３原子力顯微鏡（ＡＦＭ）的主要結(jié)構(gòu)圖逡逑Ｆｉｇ．邋１－３邋Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋ａｔｏｍｉｃ邋ｆｏｒｃｅ邋ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ逡逑１．６目的與意義逡逑植物多酚類成分具有抗氧化、抗菌、抗病毒、抗微生物、抗腫瘤、調(diào)節(jié)腸道菌群及逡逑心血管疾病、調(diào)血脂和降血糖等多種生物活性。多酚中的酚羥基易被氧化，其具有很強(qiáng)逡逑的捕獲活性氧和活性氮自由基的能力，，這使得其可以清除自由基，具有很強(qiáng)的抗氧化能逡逑力。越來越多的研究也證實(shí)了多酚物質(zhì)有很強(qiáng)的抗腫瘤能力，而且不會(huì)對(duì)正常細(xì)胞造成逡逑損害；但其抗腫瘤機(jī)制復(fù)雜，有研宄表明，多酚的抗腫瘤作用機(jī)制主要有以下幾種方逡逑式：直接作用殺死腫瘤細(xì)胞、阻滯細(xì)胞周期、影響腫瘤細(xì)胞信號(hào)的傳遞、促使腫瘤細(xì)胞逡逑分化和凋亡、調(diào)控相關(guān)酶活性、抑制腫瘤細(xì)胞增殖等方式，也可通過提高機(jī)體免疫能力逡逑從而抑制腫瘤的生長(zhǎng)。從植物中發(fā)現(xiàn)具有多種生物功能的物質(zhì)，對(duì)于開發(fā)天然藥物有重逡逑－７－逡逑

東北林業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文結(jié)果逡逑見吸收光譜法是比較常用的分析小分子藥物與ＤＮＡ相互作用小分子與ＤＮＡ的相互作用和新復(fù)合物的形成將導(dǎo)致ＵＶ吸收為矢車菊素－３－０－葡萄糖苷、ＤＮＡ以及兩者相互作用后溶液的紫２６１邋ｎｍ有較強(qiáng)吸收峰，矢車菊素在２７７邋ｎｍ、５２１邋ｎｍ有吸收峰９３］。在加入矢車菊素－３－０－葡萄糖苷后，吸收紅移至２７５邋ｎｍ且隨低，這是由于發(fā)生相互作用所致。紫外吸收光譜的減色現(xiàn)象和吸的芳香發(fā)色團(tuán)與堿基之間發(fā)生嵌插結(jié)合的標(biāo)志［９４］。這種減色和紅到堿基對(duì)中使其躍遷幾率和躍遷能量減少，引起ＤＮＡ吸收峰發(fā)
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：R285

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本文編號(hào)：2614269