【正文】 序排列時(shí)，由于扭轉(zhuǎn)角度和各種堿基排列方式不同而產(chǎn)生各種各樣構(gòu)型的DNA。DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)分為兩大類：一類是右手螺旋，如ADNA、BDNA、CDNA 、DDNA等；另一類是左手雙螺旋，如ZDNA?；陧樸K抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 6 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊圖 15 ADNA、BDNA 和 ZDNA第三，DNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)。三螺旋DNA 的組成結(jié)構(gòu)基元是三堿基體，這些堿基體也具有專一性，具體體現(xiàn)在T、C、G、A 分別要接在AT、GC、GC 和AT 堿基對(duì)上（見圖 16） 。這些區(qū)域包括端粒末端G重復(fù)序列，以及一些重要基因的啟動(dòng)子區(qū)域，因此G 四鏈體的形成或拆散可能涉及到體內(nèi)的一些重要生理過(guò)程的調(diào)控，比如細(xì)胞凋亡、細(xì)胞增殖、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和腫瘤形成等。由于富G DNA中的G 殘基都是成串排列的，因此，當(dāng)四條或四段富G單鏈DNA的G殘基并肩形成Hoogsteen堿基配對(duì)時(shí)，就形成了一個(gè)由4個(gè)G 殘基的雜環(huán)平面聯(lián)合形成的Gquartet 平面。在兩個(gè)相鄰的四堿基體的中央會(huì)形成一個(gè)空腔，空腔內(nèi)有負(fù)電性的羰基氧存在，使得此處易于結(jié)合陽(yáng)離子。G四鏈體 DNA 可以通過(guò)單鏈，雙鏈以及四鏈形成三種不同的四螺旋結(jié)構(gòu)，每種結(jié)構(gòu)又有多種異構(gòu)體（見圖 18）。20世紀(jì)三四十年代，Hermann Muller 和Barbara McClintock 同時(shí)提出了端粒的概念。端粒是真核細(xì)胞染色體末端的一種特殊的核蛋白復(fù)合體，由高度重復(fù)序列的端粒 DNA 和端粒結(jié)合蛋白組成 [17]。這段單鏈在名為Shelterin [18]/Telosome[19]的蛋白結(jié)構(gòu)催化下折回到端粒內(nèi)部雙鏈，并將該端區(qū)域的一段自身鏈置換出來(lái)，取而代之與互補(bǔ)鏈配對(duì)，形成Tloop (telomere loop)結(jié)構(gòu)，而3’末端單鏈被“包埋”在Tloop中，端粒末端便形成了一個(gè)與外界隔絕的閉合結(jié)構(gòu)。端粒的長(zhǎng)短在細(xì)胞癌變和衰老中起著重要作用。端粒酶由三個(gè)部分組成，包括端粒酶RNA(hTR) ，逆轉(zhuǎn)錄酶催化亞基 (hTERT)和端粒酶其它聚合蛋白 (TEP1)[2]，端粒酶的生物功能是合成染色體末端的端粒，是一種依賴于RNA 的特殊的DNA 聚合酶，屬于逆轉(zhuǎn)錄酶類型。而在腫瘤細(xì)胞中，端粒酶的活性被激活，使得它可以維持端粒的長(zhǎng)度，從而維持腫瘤的繼續(xù)分裂、增殖和生長(zhǎng)，因此這個(gè)細(xì)胞不能進(jìn)入正常的老化和衰亡，從而獲得一種永生性。靶向端粒酶集中在以下三個(gè)方面：第一個(gè)方面以端粒酶 RNA 為靶點(diǎn)，第二個(gè)方面是抑制端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶活性，第三個(gè)方面是 G四鏈體的穩(wěn)定劑，第四個(gè)方面是開發(fā)端粒酶抑制劑的新靶點(diǎn)。圖 G四鏈體與端粒、端粒酶和腫瘤的關(guān)系示意圖 本文所做的工作基于順鉑抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 10 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊本文將合成一種順鉑配合物，用熒光光譜、紫外光譜觀察金屬配合物與DNA的G四鏈體的鍵合作用及性質(zhì)?；陧樸K抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 11 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊2 理論部分 配合物與 DNA 作用的基本形式作用于G 四鏈體的小分子配體是通過(guò)識(shí)別和穩(wěn)定G 四鏈體而抑制端粒酶活性的，研究表明，小分子配體和不同結(jié)構(gòu)的G四鏈體結(jié)合模式不同。即小分子配體和 Gquadruplex 的末端 G四鏈體形成共軛結(jié)構(gòu)；2) 插入模式。總的來(lái)說(shuō)，插入模式由于只有一部分堿基和配體結(jié)合，易失衡，從而導(dǎo)致整個(gè)Gquadruplex結(jié)構(gòu)的分解。吸收光譜是研究配合物與DNA 相互作用比較直接的一種方法。核酸分子由于其嘌呤和嘧啶堿基具有共軛雙鍵體系，所以在紫外區(qū)260290 nm 處有特征的吸收，這種吸收隨分子中各堿基的種類、所占比例以及堿基間的堆積方式等的改變而有所不同。 熒光光譜熒光光譜法是研究小分子與核酸相互作用的主要手段。 圓二色譜及 DNA 解旋技術(shù)圓二色譜可以檢測(cè)有無(wú)旋光物質(zhì)的存在 [51，52] ，或比較左、右旋物質(zhì)的混合物中哪種含量更多，測(cè)定透析后的配合物的 CD 光譜，還可幫助確定配合物與 DNA 的相互作用有無(wú)異構(gòu)選擇性。又由于 CD 光譜法靈敏度高，樣品在很低的濃度下就可以檢測(cè)到特征吸收，圓二色譜成為一個(gè)很有效的檢測(cè)手段。配合物與 DNA 作用方式不同，則 DNA 熔化溫度(Tm)變化程度就不同。 流體力學(xué)方法應(yīng)用流體力學(xué)技術(shù)測(cè)試 DNA 雙螺旋長(zhǎng)度變化。密度泛函理論的計(jì)算對(duì)于科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)新的功能獨(dú)特的配合物有著重要的理論指導(dǎo)意義?，F(xiàn)列出實(shí)驗(yàn)步驟，以供參考、指正，預(yù)防此后的科研出現(xiàn)不必要的重復(fù)工作。抽濾得淺黃色固體，用冰水洗滌三次以上，所得產(chǎn)物在 50℃干燥后備用。3）5，6二氨基鄰菲羅啉基于順鉑抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 16 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊NNNO2NH2N2H42OPd/CNNNH2NH2MolecularWeight:240. MolecularWeight:將 5硝基6 氨基鄰菲羅啉溶于 400mL 無(wú)水乙醇，加熱回流至全溶，再加 Pd/C 催化劑（10% Pd）攪拌混合均勻，并在 15min 之內(nèi)逐滴加入 4mL 水合肼（80% ） 。反應(yīng)結(jié)束后，冷卻抽濾，所得固體用溫甲醇洗滌，干燥，產(chǎn)物黃綠色絮狀固體，凈重 ，產(chǎn)率 57%。將其自然冷卻至室溫，避光放置過(guò)夜。待反應(yīng)完成后，加少量水稀釋，過(guò)濾出不溶物(為反應(yīng)的配體) ，向?yàn)V液中加入NH4PF6 飽和溶液，產(chǎn)生沉淀，靜置一夜后，用慢速濾紙(因沉淀顆粒太小) 兩層進(jìn)行過(guò)濾。摩爾消光系數(shù)為105m3cm1，DNA 濃度 [DNA]=KA260/105（K 是稀釋倍數(shù)） ，單位是 mol?L1。然后自然冷卻到室溫，放入 4℃冰箱中保持 24 小時(shí)，備用。在 200800nm 范圍內(nèi)檢測(cè)配合物的電子吸收光譜的變化。許多小分子配合物本身在紫外可見光區(qū)有特征吸收峰，當(dāng)小分子配合物與DNA 相互作用時(shí)，通常會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的特征變化，表現(xiàn)為吸收譜帶變寬、吸收峰紅移(或藍(lán)移 )及減色效應(yīng)） 。但是由于兩個(gè)吸收峰所在波長(zhǎng)比較接近，因此在圖中只表現(xiàn)為一個(gè)寬的吸收帶。產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因可能是由于K+環(huán)境下形成的DNA 微觀結(jié)構(gòu)更有利于其與配合物的鍵合?；陧樸K抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 21 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊30 40 5001absWavelngth/nm 合 5uL DNA 10 5uL A 20 DN 5uL A 30 5uL DNA 40 圖 44 鈉離子緩沖溶液配合物 2 與端粒 Gquadruplex 作用的紫外滴定曲線,[Ru]=10uM,450nm左右的吸收峰變化是由于DNA 濃度的增加 (從0,1,2,3,4,5,6,7,8μM)。根據(jù)圖 4447 、48 ，DNA 滴定緩沖溶液450 nm 附近的吸收峰變化趨勢(shì)圖表明，DNA結(jié)合了釕配合物，保護(hù)了釕配合物的主配體，使得吸收峰減小。因此，推測(cè)配合物1是通過(guò)堆積到G四鏈體末端的四分體與 G四鏈體作用的，即以外部堆積模式結(jié)合的。0 2 4 6 Concetration/uM圖 48 DNA 滴定鈉離子緩沖溶液配合物 2 在 450nm 左右的吸收峰滴定趨勢(shì)圖，[Ru]=10uM,450nm左右的吸收峰變化是由于DNA濃度的增加(從0,1,2,3,4,5μM)。G四鏈體被認(rèn)為對(duì)體內(nèi)端粒酶延長(zhǎng)端粒具有負(fù)向調(diào)控作用。因此，我們也可以根據(jù)作用強(qiáng)度差異表現(xiàn)出的熒光強(qiáng)度變化來(lái)識(shí)別不同種類的DNA。因此可以通過(guò)觀察熒光強(qiáng)度的變化情況來(lái)識(shí)別特異性端粒結(jié)構(gòu)，圖中變化情況還顯示K +環(huán)境下G 四鏈體的加入對(duì)配合物1，2 的熒光強(qiáng)度影響大于 Na+環(huán)境下的熒光強(qiáng)度變化。5050606507075080050101502025030IntesityWavelngth/nm DNA 10uL合1 2 30uL1 4合 50uL1 6 70uL合1 8 90uL1 1合 0uL1圖411 鉀離子緩沖液中，配合物2與Gquadruplex作用的熒光滴定曲線，[Ru]=10uM，600nm左右的吸收峰變化是由于配合物1 濃度的增加 (從0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10μM)?；陧樸K抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 27 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊0 2 4 6 8 100501015020IntesityConcetration/uM圖 414 配合物 1 滴定 DNA 鈉離子緩沖溶液在 600nm 左右的吸收峰滴定趨勢(shì)圖，[Ru]=10uM，600nm左右的吸收峰變化是由于配合物1 濃度的增加 (從0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10μM)。（2）紫外吸收光譜發(fā)生一定的增色效應(yīng)，但變化幅度很小，釕配合物很有可能與 DNA AG3(T2AG3)3 的作用模式是外部堆積模式，又由于此 DNA 易形成 G四鏈體結(jié)構(gòu)，所以發(fā)生的作用很可能為非特異性結(jié)合。（4）熒光大幅增強(qiáng)說(shuō)明配合物與G四鏈體的鍵合能力很強(qiáng)，由于 G四鏈體末端的四分體結(jié)構(gòu)便于平面芳香環(huán)堆積，所以可以通過(guò)觀察熒光強(qiáng)度的變化情況來(lái)識(shí)別特異性端粒結(jié)構(gòu)?；陧樸K抗癌藥物的合成及 DNA 鍵和性質(zhì)的研究共 31 頁(yè) 第 30 頁(yè)┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊裝┊┊┊┊┊訂┊┊┊┊┊線┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊參考文獻(xiàn)[1] Fabio Arnesano， Giovanni Natile，Mechanistic insight into the cellular uptake and processing of cisplatin 30 years after its approval by FDA，Coordination Chemistry Reviews 253 (2022) 2070–2081[2] Carla Francisco，a Sofia Gama，a Filipa Mendes，a Fernanda Marques，a Isabel Cordeiro dos Santos，aAnt′onio Paulo，a Isabel Santos，a Joana Coimbra，b Elisabetta Gabanoc and Mauro Ravera*c，Pt(II) plexes with bidentate and tridentate pyrazolylcontaining chelators:synthesis， structural characterization and biological studies，Dalton Trans.， 2022， 40， 5781[3] Mariana S. 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