苯并噻唑取代苯并呋喃喹啉衍生物作為G-四鏈體DNA熒光配體.pdf

1、G-四鏈體結(jié)構(gòu)是由富含鳥嘌呤(G)序列所形成的一種特殊二級結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有著重要的生物學(xué)功能。過去幾十年，研究者對G-四鏈體在體內(nèi)的存在狀態(tài)、分布、動態(tài)過程進(jìn)行了研究，獲得了初步的證據(jù)，并以此為靶標(biāo)開發(fā)了系列的抗腫瘤先導(dǎo)化合物。但是關(guān)于G-四鏈體在體內(nèi)的結(jié)構(gòu)與功能仍未完全的闡明。G-四鏈體熒光配體具有較好的G-四鏈體選擇性、較強(qiáng)的光學(xué)性能和良好生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，使其成為研究體內(nèi)外G-四鏈體存在與分布、結(jié)構(gòu)與功能的重要工具。因此，開發(fā)性能

2、優(yōu)異的G-四鏈體熒光配體對深入研究G四鏈體的結(jié)構(gòu)與功能有著重要的意義。
　　苯并呋喃喹啉是從天然產(chǎn)物白葉藤堿母體結(jié)構(gòu)衍生出來的一種G-四鏈體配體，它能夠與G-四鏈體發(fā)生π-π作用而相結(jié)合。但是該配體與G-四鏈體結(jié)合時并沒有熒光響應(yīng)，從而限制了該配體在檢測G-四鏈體的應(yīng)用。于是我們課題組將通用型的熒光核酸探針噻唑橙(TO)融入到苯并呋喃喹啉結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)合成出新型熒光配體CYTO，該配體在結(jié)合G-四鏈體時具有較強(qiáng)的熒光響應(yīng)，但其靈敏度、

3、選擇性以及溶解性仍存在不足。鑒于我們前期的改造經(jīng)驗(yàn)，本文在CYTO結(jié)構(gòu)中的苯并噻唑上引入不同的氨基脂肪側(cè)鏈從而設(shè)計(jì)合成出第二代CYTO類衍生物2a-f，并且將他們應(yīng)用于G-四鏈體的細(xì)胞成像，并研究了結(jié)合能力、選擇性、熒光量子產(chǎn)率等性能。
　　本論文的主要內(nèi)容包括:
　　(1)G-四鏈體DNA熒光配體的研究進(jìn)展。綜述了G-四鏈體的結(jié)構(gòu)和相關(guān)生物學(xué)功能的研究。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)介紹了G-四鏈體熒光配體的設(shè)計(jì)思路以及近幾年各類G-四鏈

4、體熒光配體的研究進(jìn)展。
　　(2)G-四鏈體DNA熒光配體的設(shè)計(jì)與合成:本文在總結(jié)前期研究成果的基礎(chǔ)上，提出了本課題化合物的設(shè)計(jì)思路和合成方法。設(shè)計(jì)合成了6個具有不同氨基脂肪側(cè)鏈的苯并噻唑取代苯并呋喃喹啉衍生物。
　　(3)該系列熒光配體檢測G-四鏈體DNA的應(yīng)用。本文分別在溶液體系、凝膠體系、細(xì)胞體系中利用該熒光配體對G-四鏈體進(jìn)行檢測。該配體能夠很好的在上述三種體系中檢測出G四鏈體DNA，并且有著很好的選擇性。此外，利用

5、熒光光譜和紫外光譜來進(jìn)一步探究該系熒光配體的檢測限和熒光量子產(chǎn)率，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)改造后的熒光配體靈敏度和溶解度有了進(jìn)一步的提升。然而熒光量子產(chǎn)率雖然稍有下降，但是這種下降并不明顯，改造后仍具有很好的熒光性能。
　　(4)該系列熒光配體與G-四鏈體DNA相互作用的研究。紫外光譜研究表明配體整個分子可以與G-四鏈體平面通過π-π作用相結(jié)合。熒光滴定實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，經(jīng)過改造后的熒光配體與CYTO相比，對于G-四鏈體的選擇性有了很大的提高