新型熒光試劑2，5-二-[2-（4-羥基-苯基）-乙烯基]吡嗪及其衍生物用于生物大分子識(shí)別.pdf

1、蛋白質(zhì)和核酸是生命科學(xué)與生物化學(xué)中兩類(lèi)最重要的生物大分子。蛋白質(zhì)擔(dān)負(fù)著各種生理功能，是生物性狀的直接表達(dá)者，而核酸是揭示生命遺傳與變異的主要物質(zhì)。因此，深入研究小分子與蛋白質(zhì)和核酸的作用機(jī)理，從分子水平上闡明生命現(xiàn)象的本質(zhì)具有重要的意義。以熒光作為輸出信號(hào)的分子識(shí)別具有高靈敏度、高選擇性和快速簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)得到了極大的重視與快速的發(fā)展，被廣泛應(yīng)用于生物大分識(shí)別的研究。 本文分五個(gè)部分介紹熒光受體用于生物大分子的識(shí)別，闡述本論

2、文所建立的熒光識(shí)別傳感體系及相關(guān)的理論模式。 第一章文獻(xiàn)綜述，簡(jiǎn)單闡述四種主要的熒光識(shí)別原理，總結(jié)了國(guó)內(nèi)外近年來(lái)在生物分子識(shí)別方面的研究進(jìn)展。根據(jù)雙光子分子具有激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成2,5-二-[2-(4-羥基-苯基)-乙烯基]吡嗪及其衍生物，具有雙光子吸收結(jié)構(gòu)特征的分子，以雙(2-吡啶甲基)氨(DPA)為識(shí)別基團(tuán)，利用PET 電子轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)對(duì)生物大分子的識(shí)別。 第二章采用紫外可見(jiàn)分光光度法及熒光光度法研究了

3、2,5-二-[2-(4-羥基-苯基)-乙烯基]吡嗪(DHPEP)與血清白蛋白的相互作用，并探討其作用機(jī)理。主體分子與白蛋白之間發(fā)生了非輻射共振能量轉(zhuǎn)移，白蛋白的熒光猝滅，主體熒光顯著增強(qiáng)。并采用同步熒光技術(shù)考察主體對(duì)血清白蛋白構(gòu)象的影響。研究結(jié)果表明，主體DHPEP在白蛋白體系中熒光顯著增強(qiáng)，主要源于主體分子中的羥基通過(guò)氫鍵作用與白蛋白結(jié)合。 第三章采用紫外可見(jiàn)分光光度法及熒光光度法研究的新型熒光探針2,5-二-[2-(3，5-

4、二(2-吡啶基甲基)氨基-4-羥基-苯基)乙烯基]吡嗪(DHPEPDPA)的光譜性質(zhì)，在pH 7.4 Tris-HCl的緩沖溶液中其激發(fā)波長(zhǎng)與發(fā)射波長(zhǎng)分別為435nm和580 nm，是理想的生物體系熒光探針，并探討其作用機(jī)理。主體分子與白蛋白之間發(fā)生了非輻射共振能量轉(zhuǎn)移，白蛋白的熒光猝滅，主體熒光顯著增強(qiáng)。并采用同步熒光技術(shù)考察主體對(duì)血清白蛋白構(gòu)象的影響。研究結(jié)果表明：主體DHPEPDPA與白蛋白的作用位點(diǎn)與主體DHPEP的不同，可能發(fā)

5、生在雙(2-吡啶甲基)氨(DPA)這個(gè)識(shí)別基團(tuán)上。 第四章采用紫外可見(jiàn)分光光度法及熒光法研究了新型蛋白質(zhì)熒光探針2,5-二-[2-(3，5-二(2-吡啶基甲基)氨基-4-羥基-苯基)乙烯基]吡嗪鋅配合物(DHPEPDPA-zn)，激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)分別為435 nm和580 nm，位于可見(jiàn)光區(qū)，主體DHPEPDPA和主體DHPEPDPA-Zn都是比較理想的熒光探針，但是主體DHPEPDPA-Zn在激發(fā)光的照射下能夠發(fā)射強(qiáng)綠光，可

6、實(shí)現(xiàn)“裸眼”檢測(cè)。從猝滅常數(shù)、結(jié)合常數(shù)、能量轉(zhuǎn)移、分子間作用距離等參數(shù)可以說(shuō)明主體DHPEPDPA-Zn與白蛋白有更強(qiáng)的作用，靈敏度更高。同步熒光揭示了主體DHPEPDPA-Zn與蛋白質(zhì)作用時(shí)蛋白質(zhì)的二級(jí)構(gòu)象發(fā)生了變化。 第五章采用熒光光譜法和紫外可見(jiàn)分光光度法研究了新型熒光探針2,5-二-[2-(3，5-二(2-吡啶基甲基)氨基-4-羥基-苯基)乙烯基]吡嗪鋅配合物與DNA的相互作用。在pH 7.4Tris-HCl緩沖溶液中，

7、研究了主休DHPEPDPA-Zn與DNA，熱變性DNA，RNA的熒光光譜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，主體DHPEPDPA-Zn主要是通過(guò)插入作用進(jìn)入到DNA堿基對(duì)中，疏水環(huán)境的增加使體系熒光強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，而最大發(fā)射峰發(fā)生明顯藍(lán)移；主體DHPEPDPA-Zn還通過(guò)靜電作用鍵合到磷酸骨架上。主體DHPEPDPA-Zn有較高的靈敏度可用以DNA的檢測(cè)，檢測(cè)限達(dá)1.93x10<'-8>mol·L<'-1>；主體DHPEPDPA-Zn與DNA在激發(fā)光照射下發(fā)