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-四鏈體結構是由富含鳥嘌呤(G)序列所形成的一種特殊二級結構，這種結構有著重要的生物學功能。過去幾十年，研究者對G-四鏈體在體內的存在狀態(tài)、分布、動態(tài)過程進行了研究，獲得了初步的證據(jù)，并以此為靶標開發(fā)了系列的抗腫瘤先導化合物。但是關于G-四鏈體在體內的結構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、較強的光學性能和良好生物相容性等優(yōu)點，使其成為研究體內外G-四鏈體存在與分布、結構與功能的重要工具。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四鏈體的結構與功能有著重要的意義。
　　苯并呋喃喹啉是從天然產(chǎn)物白葉藤堿母體結構衍生出來的一種G-四鏈體配體，它能夠與G-四鏈體發(fā)生π-π作用而相結合。但是該配體與G-四鏈體結合時并沒有熒光響應，從而限制了該配體在檢測G-四鏈體的應用。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構中設計合成出新型熒光配體CYTO，該配體在結合G-四鏈體時具有較強的熒光響應，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，本文在CYTO結構中的苯并噻唑上引入不同的氨基脂肪側鏈從而設計合成出第二代CYTO類衍生物2a-f，并且將他們應用于G-四鏈體的細胞成像，并研究了結合能力、選擇性、熒光量子產(chǎn)率等性能。
　　本論文的主要內容包括:
　　(1)G-四鏈體DNA熒光配體的研究進展。綜述了G-四鏈體的結構和相關生物學功能的研究。在此基礎上重點介紹了G-四鏈體熒光配體的設計思路以及近幾年各類G-四鏈

4、體熒光配體的研究進展。
　　(2)G-四鏈體DNA熒光配體的設計與合成:本文在總結前期研究成果的基礎上，提出了本課題化合物的設計思路和合成方法。設計合成了6個具有不同氨基脂肪側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的應用。本文分別在溶液體系、凝膠體系、細胞體系中利用該熒光配體對G-四鏈體進行檢測。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一步探究該系熒光配體的檢測限和熒光量子產(chǎn)率，其實驗結果表明經(jīng)改造后的熒光配體靈敏度和溶解度有了進一步的提升。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作用相結合。熒光滴定實驗結果表明，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