DNA与其靶向分子相互作用研究进展

DNA与其靶向分子相互作用的研究不仅对阐述一些抗肿瘤、抗病毒药物及致癌物的作用机理,而且对进一步指导人工核酸酶的合成及DNA高级结构研究等方面的工作都具有重要意义.本文着重评述了近年来不同结构类型的DNA靶向分子与DNA相互作用研究方面的进展.     

铜(Ⅱ)-氟哌酸-鸟苷酸三元体系的相互作用

研究药物分子、金属离子和生物分子间的相互作用,是目前化学生物学中重要的方向之一.喹诺酮药物是一类重要的化学合成抗菌素[1].氟哌酸(NFLX)是第三代喹诺酮类抗菌素,它可通过分子中的3-羧基及4-羰基与许多金属发生络合反应[2].根据NFLX分子吸收或荧光光谱的变化,可对药物或金属的含量进行测定,或对金属与药物的相互作用进行研究[3～6].已知脱氧鸟苷酸为DNA的组成单体,其结构与鸟苷酸(GMP)相似,本文旨在研究铜(Ⅱ)离子、NFLX与DNA结合过程中的作用模式.     

水介质钯卟啉室温磷光探针与小牛胸腺DNA作用的光谱特性

研究水溶性卟啉及其金属配合物与生物大分子 ,特别是核酸的相互作用方式对获得 DNA的碱基序列和识别 DNA的结构进而设计新型药物尤其是抗癌药物具有重要意义 [1] .近年来 ,采用电子吸收光谱、荧光光谱法和电化学技术研究卟啉与 DNA的相互作用多有报道 [2～ 4 ] ,磷光探针 [5]已成为探索有机介质中微环境性质或生物大分子如核酸和蛋白质的构型变化以及它们与药物作用机理的有力工具 .由于磷光具有更高的选择性 ,且与体系氧浓度密切相关 ,而生物分子在接近红外的长波长区几乎没有室温磷光发射 ,因此 ,寻找或合成一种在这一波段具有室温磷…     

DNA与生物碱类化合物非共价作用的负离子电喷雾质谱研究(Ⅰ)

目前,临床上使用的许多抗病毒药物均是通过与DNA,RNA发生相互作用破坏其结构,进而影响基因调控与表达的功能,表现出抗病毒活性。因此,核酸与药物分子相互作用的研究对阐述抗病毒药物的作用机理,以及对药物的体外筛选都具有重要的意义．电喷雾电离质谱作为一种软电离手段,可将溶液中生物分子与药物分子的非共价复合物转为气相进行分析,再现其生理状态,使其成为分子水平上进行药物筛选的最佳方法和在分子水平上筛选中药抗病毒活性成分的理想工具,本文选择合成了与SARS病毒相关的DNA片段作为抗病毒药物筛选的靶分子,用电喷雾质谱技术,通过对靶分子与5种生物碱的非共价复合作用,探讨了生物质谱方法用于药物筛选的可行性。     

有机药物分子与DNA相互作用的研究进展

综述了有机药物分子与DNA相互作用的模式、影响因素、并着重介绍了其相互作用的电化学等研究方法,概括了其近几年的研究进展,并在此基础上提出了在药物分子与DNA相互作用的研究工作中应解决的问题.     

亚甲基蓝与DNA相互作用的电化学研究

近年来,小分子化合物与DNA相互作用的研究是生命科学研究的热门话题。特别是一些药物和毒物分子与DNA的作用[1-2],如何影响DNA的生理和化学物理性质,如何影响DNA的转译和复制,都是十分重要的课题。在医药研究中,DNA与靶向分子相互作用的研究不仅对阐述一些抗肿瘤、抗病毒药物及     

碳纳米管与生物分子的相互作用*

碳纳米管是一种具有特殊结构和性质的新型一维纳米材料,在生物学和临床医学上已有许多应用研究。大量研究表明,碳纳米管在药物载体、医学成像、疾病检测等方面有广泛的应用前景,碳纳米管与生物分子相互作用的具体机理和形式也成为目前研究的热门方向。本文总结了近几年来碳纳米管与氨基酸、多肽、蛋白质、酶、DNA等多种生物分子之间的相互作用,并对碳纳米管的生物学效应进行了相关综述。     

蛋白质相互作用网络的大尺度分析

蛋白质是活细胞生物功能的主要载体.但单个蛋白质并不能发挥任何作用,只有与其他蛋白相互作用才能具有生物学功能.蛋白质相互作用在绝大多数细胞水平的生物过程,如DNA复制与转录、信号转导和细胞周期调控等中有着十分关键的作用.     

钌多吡啶配合物与DNA相互作用研究新进展

DNA是携带遗传信息和基因表达的基本物质.因为复杂的生物环境以及外源因素的影响,DNA存在灵活多变的结构,而不同的构型都有其独特的意义和重要的生物学功能,相关研究受到越来越广泛的关注.本文主要针对近年来钌多吡啶化合物与DNA相互作用研究的最新进展做一综述,包括DNA结构的识别,DNA二级、三级结构的调控,DNA光交联以及作为非病毒基因载体,细胞成像以及抗肿瘤等方面的应用.     

基于DNA纳米结构的分子间相互作用研究

研究生物分子间的相互作用是研究生命本质过程中必不可少的环节.近年来,DNA纳米技术在分子间相互作用的研究中发挥了重要作用,取得了一系列进展. DNA纳米结构具有高度的可编程性和可寻址性,可以利用这些性质采取不同的方式将待测体系修饰在DNA纳米结构上,而且可以精确控制分子的排布、种类、数目等,因此可以作为研究分子间相互作用的模板.在此基础上结合单分子技术,如单分子荧光成像(SMF)、原子力显微术等(AFM),可以实现对单个分子的行为观测.本文首先简述了DNA纳米结构作为研究平台的构建,然后对DNA纳米结构在研究分子间相互作用中的应用进行了阐述,包括用作锚定平台、提供具有一定机械性能的支架以及提供纳米级的微环境,最后对DNA纳米技术的发展进行了总结与展望.     

镧(Ⅲ)-氧氟沙星配合物与DNA的相互作用

氧氟沙星(Ofloxacia)是第三代喹诺酮抗菌素代表药物之一,具有抗菌谱广,活性强,毒副作用低及临床疗效高等特点.近年来,稀土无机盐及其配合物的抗菌作用、抗肿瘤活性开始受到人们的重视~([1]).脱氧核糖核酸是所有生物的基本遗传物质,许多分子能与DNA分子发生相互作用进而影响DNA的复制.为了进一步探索和认识DNA的性质,人们研究了大量金属配合物与DNA的反应~([3]).本研究合成了La(Ⅲ)-氧氟沙星的配合物,采用荧光光谱法,热变性法,黏度测定法,盐效应法,研究了La(Ⅲ)-氧氟沙星与DNA的相互作用模式.     

氰基在药物分子设计中的应用

含氰基药物在临床治疗药物中占有相当比重.将氰基基团引入到小分子药物中是药物化学结构改造的重要研究策略之一.综述了氰基在药物分子设计中的应用,氰基的引入可以调节小分子药物的物理化学特性,改变小分子的药代动力学性质,提高药物的生物利用度;通过氢键相互作用、共价相互作用、偶极相互作用以及π-π相互作用增强配体与靶标蛋白的相互结合能力以及对其它靶标蛋白的选择性;同时,氰基是羰基、卤素等多种官能团的生物电子等排体;将氰基引入到药物小分子当中,可以通过阻断易代谢位点进而提高药物代谢稳定性等.     

无机小分子与细胞中生物大分子的相互作用

细胞是生命体的基本组成单元,是一个复杂的、能真实反映生物体系的活体.以细胞为研究对象,开展无机小分子与大分子相互作用的研究,有可能真正理解生命过程中一些问题的化学本质.无机小分子与细胞生物大分子相互作用的研究内容非常丰富,目前应着重研究那些对人类有严重威胁的一些疾病如糖尿病、心血管病、肿瘤、神经退行性病变等有关的细胞无机化学中无机小分子与生物大分子相互作用的问题.这对于了解生物大分子的结构、功能,对于疾病预防和治疗,了解小分子对生命过程的调控机制,对于药物作用新靶点的发现、药物的分子设计、作用机理和药物的研究与开发,均具有十分重要的科学意义和应用价值.论文还就开展无机小分子与细胞中生物大分子的相互作用研究的目标和内容提出了具体的建议.     

DNA自组装结构在纳米诊疗中的应用

DNA分子具有良好的生物相容性和可编程性,被广泛用于构建新型纳米生物材料.研究者利用DNA纳米技术已构建了尺寸、形貌及对称性精确可控且可对环境条件做出特异性响应的DNA自组装结构,它们在生物成像及检测、药物的精准输送等纳米诊疗领域有着极大的应用潜力.然而, DNA纳米材料应用于活体系统存在稳定性不足、细胞摄取效率不高以及药物的包裹及可控释放程度不够等问题.本文简述了DNA自组装结构的构建方法以及将这些结构用于生物成像、生物检测和药物载带方面的进展,概括了提高DNA自组装结构体内稳定性及细胞摄取效率的方法,最后讨论了DNA自组装结构应用于纳米诊疗中所面临的机遇与尚待解决的问题.     

紫外共振Raman研究插入类抗癌药物与DNA相互作用

本文首次用紫外共振Raman光谱方法研究了典型插入类抗癌药物ADM(Adriamycin)和ACM(Aclacinomycin)与小牛胸腺DNA相互作用特性。结果表明,用紫外共振Raman可以得到药物分子插入DNA的位置,药物与DNA之间的电子相互作用以及与DNA形成的氢键等方面的重要信息,也可以反映药物对DNA碱基对之间氢键和DNA构象的影响。     

定量单分子检测研究进展

单分子检测是指在单分子水平上通过生物分子的构象变化、动力学、分子之间相互作用以及对单个分子进行操纵等方式进行检测.作为一种新型超灵敏检测手段,单分子检测在生物分子的定量检测领域有广阔的应用前景,尤其单分子荧光检测技术,近年来取得了很大进展,被广泛用于研究多种生物体系.本文对定量单分子检测的最新研究进展进行了系统综述,主要聚焦于定量单分子检测在生物标志物(包括DNA、酶和miRNA等)的超灵敏检测研究中的应用,及其在研究生物分子结构与动态、生物分子间相互作用、生物分子修饰和活细胞检测等方面的应用,本文也对定量单分子检测的发展方向进行了展望.     

DNA纳米结构在药物转运载体和智能载药中的应用进展

纳米材料具有荷载效率高、靶向性能好、半衰期较长等优点, 非常适于作为药物转运载体, 可有效提高药物的水溶性、稳定性和疾病治疗效果.目前, 开发具有良好生物相容性、可控靶向释放能力和精确载药位点的理想药物转运载体, 仍是该领域存在的挑战性问题和当前研究的重点.自组装DNA纳米结构是一类具有精确结构、功能多样的纳米生物材料, 具有良好的生物相容性和稳定性、较高的膜渗透性和可控靶向释放能力等优点, 是理想的药物转运载体和智能载药材料.本文总结了DNA纳米结构的发展历程、DNA纳米结构作为药物转运载体的研究现状、动态DNA纳米结构在智能载药中的应用进展, 并对其发展前景进行了展望.     

小分子与三链DNA相互作用的研究进展

三链DNA是一种具有众多生理学功能的生物大分子,可用于基因的表达调控,可以作为一种基因疗法的手段控制基因的转录和调节特定基因的表达。 药物小分子与DNA的相互作用对于实现小分子的药理功能并介导相关生理过程都是非常重要的。 在过去的几十年里,科学家们付出了很多努力来研究三链核酸的结合剂,然而报道的比较有效的筛选方法并不多。 本文从提高TC型三链DNA稳定性的策略、三链DNA与结合剂相互作用的研究方法的原理及应用、研究方法的展望三方面展开论述。 主要阐述了平衡透析法、纳米金比色法、多种核酸结构混合变温法、离心超滤法、电喷雾直接进样法、液质联用法和光谱学方法(紫外分光光谱、荧光光谱、圆二色光谱)等几种方法的原理、应用及存在的问题,对小分子配体与三链DNA相互作用的研究具有重要的意义。     

核酸适体靶向的膜蛋白识别与功能调控研究进展

膜蛋白在细胞生命活动中发挥着重要作用, 研究并调控细胞膜蛋白的结构和功能有助于阐明生命活动的基本规律, 为新型药物研发和高效疾病诊治提供研究基础. 核酸适体是一类特殊的寡核苷酸序列, 因具有特异性识别靶标的能力而被广泛用于生物传感领域. 将核酸适体与DNA纳米技术相结合, 利用DNA分子可程序化设计、 可功能化修饰等优势, 发展核酸适体靶向的膜蛋白识别与功能调控方法可为研究膜蛋白相互作用提供有力工具. 本文介绍了基于核酸适体靶向识别的DNA纳米技术在膜蛋白识别及细胞功能调控中的研究进展, 并对核酸适体靶向的膜蛋白识别及功能调控领域面临的挑战进行了分析, 对其应用前景进行了展望.     

双偏振干涉技术(DPI):生物分子相互作用研究的新工具

双偏振干涉(dual polarization interferometry,DPI)技术是近年来发展起来的一种免标记、实时、高灵敏和高分辨率的表面分析技术.它能够精确测量分子相互作用界面层的密度、厚度和质量的绝对值,可实时获取分子相互作用过程的动力学和结构信息.本文简单介绍了DPI的测量原理、仪器组成并对其与相关检测技术的对比进行了简要的概述;着重介绍了近10年来DPI技术在生物分子相互作用研究方面的应用进展,主要包括蛋白质之间以及与其他分子的相互作用,DNA与各种分子之间的相互作用,生物膜与其他分子的相互作用,蛋白质的吸脱附、聚集和结晶过程监测等;并对DPI技术未来的发展进行了展望.随着技术的不断发展,DPI将会在生物分析、纳米材料表征、能源相关表/界面研究等方面得到广泛应用.