本文關(guān)鍵詞：手性釕（Ⅱ）多吡啶配合物與DNA相互作用及其抗腫瘤活性的比較研究

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【摘要】：本論文通過分子設(shè)計,合成了一對新的手性釕(Ⅱ)多吡啶配合物Δ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)和Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+){bpy=2,2’-聯(lián)吡啶,PBIP=2-(4-溴苯基)咪唑并[5,6-f]鄰菲咯啉},綜合采用光譜學(xué)研究方法,生物物理學(xué)研究方法和細(xì)胞生物學(xué)方法,并結(jié)合計算機(jī)分子模擬技術(shù)等多種手段,對該配合物與DNA的相互作用及其細(xì)胞毒性和凋亡機(jī)理進(jìn)行了系統(tǒng)的比較研究。具體包括以下幾個方面:(1)概述了惡性腫瘤的危害,以及目前抗癌藥物研究現(xiàn)狀和存在的問題;介紹了釕(Ⅱ)多吡啶配合物的研究進(jìn)展和應(yīng)用;并在介紹金屬配合物與核酸之間相互作用的研究手段、研究方法的基礎(chǔ)上,提出了本文研究的內(nèi)容和意義。(2)設(shè)計合成了新的配體PBIP(PBIP=4-溴苯基咪唑并[5,6-f]鄰菲咯啉)及其手性釕(Ⅱ)多吡啶配合物Δ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)和Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+);用質(zhì)譜、核磁共振譜等手段對它們進(jìn)行了詳細(xì)的表征。(3)綜合運(yùn)用光譜學(xué)研究方法(紫外可見光譜法、熒光光譜法、圓二色譜法等)和生物物理學(xué)研究方法(粘度實(shí)驗(yàn)、平衡透析等),對合成的手性釕(Ⅱ)配合物和DNA相互作用的鍵合行為進(jìn)行了比較研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,手性釕(Ⅱ)配合物Δ,Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)都能插入到小牛胸腺DNA(CT DNA)的堿基對中,并且其Δ-對映體與DNA結(jié)合較Λ-對映體更強(qiáng)。(4)利用分子和細(xì)胞生物學(xué)方法(細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn),流式細(xì)胞技術(shù)等)對該手性配合物Δ,Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)的抗腫瘤活性和誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的機(jī)理進(jìn)行了比較研究。細(xì)胞毒性實(shí)驗(yàn)(MTT)結(jié)果表明其Δ-對映體對Hela腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生更強(qiáng)的細(xì)胞毒性;配合物在細(xì)胞內(nèi)的熒光定位實(shí)驗(yàn)顯示了手性對映體能夠進(jìn)入到細(xì)胞核中;流式細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明Δ-對映體能夠更有效地誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡;蛋白免疫印跡(west blot)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示兩個手性配合物都是通過同時激活細(xì)胞外源性和內(nèi)源性的凋亡通路導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。上述幾方面的研究工作,對于理解金屬配合物的結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)的研究,以核酸為靶標(biāo)的潛在抗癌藥物設(shè)計的關(guān)系能提供有益幫助。
【關(guān)鍵詞】：釕(Ⅱ)多吡啶配合物 DNA 相互作用 抗腫瘤活性 鍵合機(jī)理
【學(xué)位授予單位】：深圳大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R730.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 第一章 緒論11-23
• 1.1 引言11
• 1.2 惡性腫瘤現(xiàn)狀及危害11
• 1.3 目前抗腫瘤藥物的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.4 金屬配合物的研究進(jìn)展和應(yīng)用12-14
• 1.4.1 金屬配合物可用作抗腫瘤藥物13
• 1.4.2 金屬配合物可用作核酸結(jié)構(gòu)探針13-14
• 1.4.3 配合物可用作DNA斷裂試劑（化學(xué)核酸酶）14
• 1.4.4 金屬配合物可用作DNA分子光開關(guān)14
• 1.5 目前抗腫瘤藥物存在問題及發(fā)展趨勢14-15
• 1.6 研究金屬配合物和核酸相互作用的常用方法15-18
• 1.6.1 紫外可見吸收光譜法15
• 1.6.2 熒光光譜法15-16
• 1.6.3 圓二色譜法（CD）16
• 1.6.4 粘度實(shí)驗(yàn)法16-17
• 1.6.5 等溫滴定量熱法（ITC）17-18
• 1.6.6 密度泛函理論計算和分子模擬對接18
• 1.7 金屬配合物的細(xì)胞生物學(xué)研究18-21
• 1.7.1 腫瘤細(xì)胞的凋亡和調(diào)控機(jī)制18-20
• 1.7.1.1 內(nèi)源性信號通路及調(diào)控18-19
• 1.7.1.2 外源性信號通路及調(diào)控19
• 1.7.1.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)信號通路及調(diào)控19-20
• 1.7.2 研究細(xì)胞凋亡的技術(shù)手段20-21
• 1.7.2.1 細(xì)胞凋亡的形態(tài)學(xué)檢測20
• 1.7.2.2 細(xì)胞凋亡的生化檢測20-21
• 1.8 本論文主要的研究內(nèi)容和意義21-22
• 1.9 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)22-23
• 第二章 手性釕(Ⅱ)多吡啶配合物[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)的合成及表征23-26
• 2.1 引言23
• 2.2 試劑與儀器23-24
• 2.3 配體及配合物的合成24-26
• 2.3.1 鄰菲咯啉二酮（phendione）的合成24
• 2.3.2 配體PBIP的合成24-25
• 2.3.3 配合物[Ru(bpy)_2PBIP](ClO_4)_2 的合成及拆分25-26
• 2.4 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)的表征26
• 2.5 本章小結(jié)26
• 第三章 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA相互作用鍵合行為的比較研究26-40
• 3.1 引言26-27
• 3.2 主要儀器與試劑27
• 3.3 實(shí)驗(yàn)方法27-30
• 3.3.1 核酸（CTDNA）和配合物溶液濃度的測定27
• 3.3.2 紫外吸收光譜測定27-28
• 3.3.3 熒光發(fā)射光譜測定28-29
• 3.3.4 圓二色譜測定29
• 3.3.5 平衡透析實(shí)驗(yàn)29
• 3.3.6 粘度的測定29-30
• 3.3.7 計算機(jī)分子模擬對接30
• 3.4 結(jié)果與討論30-39
• 3.4.1 紫外光譜研究Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA的作用強(qiáng)度30-32
• 3.4.2 熒光光譜研究Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA的結(jié)合點(diǎn)數(shù)32-34
• 3.4.3 粘度實(shí)驗(yàn)研究Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA作用的結(jié)合模式34-35
• 3.4.4 平衡透析和圓二色譜研究Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA的立體選擇性35-37
• 3.4.5 計算機(jī)分子模擬研究Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)與DNA作用的結(jié)合模式37-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第四章 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)的細(xì)胞毒性和誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡作用比較研究40-58
• 4.1 引言40
• 4.2 主要儀器與試劑40-41
• 4.3 細(xì)胞株的選購及培養(yǎng)41
• 4.4 實(shí)驗(yàn)方法41-44
• 4.4.1 細(xì)胞毒性檢測（MTT法）41-42
• 4.4.2 釕(Ⅱ)多吡啶配合物熒光定位42
• 4.4.3 PI單染結(jié)合流式細(xì)胞分析42-43
• 4.4.4 Annexin V-FITC& PI雙染流式細(xì)胞分析43
• 4.4.5 Western blotting檢測43-44
• 4.4.6 AFFYmicroRNA檢測44
• 4.4.7 統(tǒng)計分析44
• 4.5 結(jié)果與討論44-57
• 4.5.1 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)體外抗腫瘤活性檢測44-46
• 4.5.2 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)在細(xì)胞內(nèi)的吸收和定位46-48
• 4.5.3 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)誘導(dǎo)DNA損傷檢測48-49
• 4.5.4 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)誘導(dǎo)細(xì)胞周期改變檢測49-51
• 4.5.5 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡能力檢測51-53
• 4.5.6 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡機(jī)制研究53-56
• 4.5.7 Δ, Λ-[Ru(bpy)_2PBIP]~(2+)誘導(dǎo)細(xì)胞microRNA變化探究56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論和展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-67
• 致謝67-68
• 附錄168-69
• 附錄269

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本文編號：945450