基于DNA雙螺旋與G-四鏈體結構為靶點的小分子配體研究.pdf

1、DNA是經典的抗癌藥物作用靶點。然而目前臨床上使用的DNA烷化劑以及拓撲毒類藥物，由于其與雙螺旋DNA的非特異性結合，會產生很大的毒副作用。為了提高選擇性并降低基于DNA為靶點藥物的副作用，研究人員開始把設計的目光投向一些具有重要生物功能的特殊DNA二級結構，如G-四鏈體。G-四鏈體是由富含鳥嘌呤的DNA序列通過自身組裝形成的特殊二級結構。該結構在人端粒以及一些癌基因的啟動子區(qū)域都有存在。小分子配體通過誘導以及穩(wěn)定這些富含鳥嘌呤序列DN

2、A形成的G-四鏈體結構，可以抑制癌細胞中端粒酶的活性以及調控癌基因的轉錄和表達水平，從而使其成為新型的抗癌藥物設計的靶點。 鑒于小分子配體非特異性與雙螺旋DNA的結合會導致毒副作用，最重要的工作是設計具有高選擇性的G-四鏈體小分子配體。 雙螺旋DNA與G-四鏈體結構同源且相互聯(lián)系，同時研究小分子配體與這兩種結構的相互作用有利于構效關系的總結并設計出更有選擇性的G-四鏈體配體。 本文內容主要包括： 1.綜述

3、了雙螺旋DNA以及G-四鏈體的結構特征，并對它們的聯(lián)系與區(qū)別進行了討論。 2.綜述了基于雙螺旋DNA為靶點設計小分子配體的研究進展及小分子配體與雙螺旋DNA的作用模式。 3.綜述了基于G-四鏈體為靶點設計小分子配體的研究進展，并對研究的方法及配體與G-四鏈體的作用模式進行了總結。 　　4.設計并合成了一系列具有不同性質氨基側鏈的蒽吡唑類大黃素衍生物。通過光譜學的方法系統(tǒng)地研究了衍生物與雙螺旋DNA的相互作用性質及其特點

4、。結果表明，化合物所表現(xiàn)出的與DNA不同的結合模式以及相應的細胞毒性與其側鏈的柔韌性及電荷密度有關。研究中所獲得的構效關系信息對今后設計高效和高選擇性的DNA配體，有一定意義。 5.設計并合成了一系列新結構的靶向G-四鏈體的Isaindigotone衍生物，它們的結構特征在于衍生物的相對柔韌性及非共平面性。研究結果表明化合物能特異性結合在G-四鏈體上而與雙螺旋DNA幾乎沒有作用。圓二色光譜以及凝膠阻滯實驗則表明，在鉀離子存在的溶

5、液狀態(tài)下，衍生物可以改變端粒序列原來占主導地位的混合式G-四鏈體構象，而選擇性穩(wěn)定分子內正平行(螺旋槳式)的結構。此外，通過光譜學的方法闡明了化合物是通過特殊的結合模式與G-四鏈體相互作用。并且對化合物這種特殊的結合模式與其四鏈體靶向選擇性和選擇性穩(wěn)定螺旋槳式構象間的關系進行討論。最后，通過PCR中止實驗、端粒重復序列擴增法、細胞毒實驗和衰老相關的β-半乳糖苷酶染色實驗研究了化合物與端粒序列的G-四鏈體相互作用后對端粒相關生物功能的影響