当前位置:主页 > 科技论文 > 化学论文 >

基于c-MYC G-四链体结构发现高选择性探针及其动力学机识别制研究

发布时间:2020-06-11 05:41
【摘要】:绿色荧光蛋白及其衍生物的发现与应用彻底改变了蛋白质的成像研究。同时,RNA可通过与其结合的核酸适配子及相应的荧光探针来标记,进而分析其在空间和时间上的分布。核磁和晶体结构研究发现G-四链体是某些适配子与荧光探针识别的核心结构。G-四链体是由富含鸟嘌呤(G)的DNA或RNA序列形成的四链体结构,可以形成G-四链体的序列广泛分布于真核细胞端粒末端和启动子区域。采用荧光探针分子识别特定的G-四链体结构,可研究G-四链体形成和解散对基因转录翻译等过程的影响。但目前,缺乏选择性识别特定G-四链体结构的荧光探针,这给G-四链体功能研究以及精确定位细胞中特定的DNA或RNA带来很大的挑战。本工作基于c-MYC Pu22 G-四链体结构中独特的口袋,采用基于结构筛选和基于先导化合物结构的优化策略发现了荧光探针9CI(6-(2-(anthracen-9-ylmethyl ene)hydrazinyl)-N~2,N~4-diphenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine)。该化合物在体外和活细胞中均能高选择性地识别c-MYC Pu22 G-四链体。通过9CI同系物结构-荧光活性关系以及分子动力学模拟发现:9CI和c-MYC Pu22 G-四链体的识别包括初始接触、动态相互作用和稳定堆积等三个过程。这三个过程在9CI的选择性识别c-MYC Pu22 G-四链体方面起了很重要的作用。具体研究结果如下:1、c-MYC Pu22 G-四链体探针的发现、优化及荧光选择性研究1)基于c-MYC Pu22 G-四链体结构中3'端特殊的结构,采用基于结构的虚拟筛选,发现选择性识别c-MYC Pu22 G-四链体的荧光小分子;2)通过生物等排取代,发现了高选择性荧光化合物9CI;3)在体外分子水平,测试了9CI对c-MYC Pu22 G-四链体的选择性;4)在活细胞中,测试9CI对c-MYC Pu22 G-四链体的的选择性。2、9CI与c-MYC Pu22 G-四链体识别的机制研究1)Job plot实验表明9CI与c-MYC Pu22 G-四链体的结合比率为1:1;2)ITC与荧光滴定实验表明9CI与c-MYC Pu22 G-四链体呈现弱亲和性;3)综合运用一维核磁共振氢谱研究以及9CI对c-MYC Pu22G-四链体突变序列的荧光反应发现9CI作用于c-MYC Pu22 G-四链体3'末端口袋中;4)分子对接和分子动力学研究发现9CI和c-MYC Pu22 G-四链体的整个识别过程包括初始接触、动态相互作用和稳定堆积等三个过程。这三个过程在9CI的高荧光识别选择性方面起了很重要的作用。该研究将有助于我们理解荧光小分子识别G-四链体的机制,并指导设计选择性识别G-四链体的配体小分子。
【图文】:

示意图,平面,示意图,平行结构


图 1-1 G-平面以及 G-四链体形成的示意图Fig. 1-1 Schematic representation of G-tetrad and examples of possible quadruplexG-四链体种类很多,影响 G-四链体结构多样性的因素包括 G-平面的层数链的走向以及连接环的长度(Bugaut and Balasubramanian 2008)。G-四链两层、三层乃至多层 G-平面通过 π-π 堆积而成。根据 G-四链体结构的数聚体、二聚体和四聚体;按构象可以把 G-四链体分为平行结构、反平行结型结构。如图 1-2 所示,平行结构 G-四链体中 DNA 链的走向为同一个方平行结构中存在两股走向分别相同和相反的 DNA 链(可分为篮式结构和);混合型 G-四链体中的一股 DNA 与其他三股 DNA 链走向都不同(Reshe 2010, Métifiot et al 2014, Dolinnaya et al 2016)。

结构空间,平面形,启动子序列,构象


G G G T G G G GAG G G T G G G GAAG G G T G G G TAG G G T G G G G1-4 c-MYC NHE Ⅲ1 启动子序列及突变序列er sequence of the c-MYC gene and its mutan报道了喹叨啉与 c-MYC Pu22 G-四链体体侧翼碱基的重要性。喹叨啉诱导 c-M更适合喹叨啉结合的新口袋(Dai et au22 G-四链体结构为平行构象,T20-A2,此 loop 环与其下面 3'端的 G-平面形了与配体小分子结合的口袋,这为设计针提供结构空间(Ou et al 2007, Gonzál
【学位授予单位】:华中农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O657.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 高娟;袁谷;徐明;;G-四链体结构的检测、功能及调控[J];生理科学进展;2014年05期

2 吉妍娟;陈兴来;刘晶华;;研究G-四链体与其配体相互作用的技术方法概述[J];浙江化工;2013年06期

3 孔德明;杨薇;;G-四链体的构型、热稳定性测试及其在钾离子定量检测中的应用[J];化学通报;2010年05期

4 殷菲,刘建辉,彭孝军;以G-四链体为靶点的小分子端粒酶抑制剂研究进展[J];化学通报;2004年04期

5 孙红霞;向俊锋;张亚周;徐广智;徐j华;唐亚林;;光谱法研究G-四链体与亚甲蓝的相互作用[J];科学通报;2006年09期

6 常天俊;李刚;李卫国;;G-四链体核酸的生物学功能[J];生命的化学;2014年03期

7 段娜娜;王娜;杨薇;孔德明;;利用对G-四链体环部的构型调节进行传感器的设计[J];分析化学;2014年10期

8 覃江克;杨政敏;兰文丽;唐煌;苏桂发;高石花;;口占吨酮衍生物的合成及与G-四链体作用的研究[J];广西师范大学学报(自然科学版);2009年04期

9 郭晓强;;G-四链体:核酸的“新”结构[J];生命的化学;2014年04期

10 张弛;吴伟彬;卢宇靖;古练权;黄志纾;;吲哚并喹啉衍生物与G-四链体相互作用的分子模拟研究[J];化学学报;2008年08期

相关会议论文 前10条

1 许翠霞;刘柳宜;覃志峰;计亮年;毛宗万;;使用电子顺磁共振技术研究铂配合物与G-四链体复合物的结构信息[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第七分会:无机化学前沿[C];2016年

2 黄志纾;欧田苗;谭嘉恒;李丁;古练权;;核酸G-四链体结构在基因转录调控中的作用和机制[A];中国化学会第28届学术年会第3分会场摘要集[C];2012年

3 陈相;巢晖;计亮年;;靶向端粒G-四链体的钌(Ⅱ)配合物研究[A];第八届全国化学生物学学术会议论文摘要集[C];2013年

4 张虹;向俊锋;胡海宇;陈传峰;唐亚林;;新型剪刀形G-四链体稳定剂的结构设计、作用模式及抗肿瘤活性研究[A];中国化学会第26届学术年会化学生物分会场论文集[C];2008年

5 谭嘉恒;黄志纾;;特异性G-四链体荧光探针的开发与应用[A];中国化学会第30届学术年会摘要集-第二十八分会:化学生物学[C];2016年

6 高尚;曹艳伟;国新华;;电喷雾质谱研究高浓度下单分子G-四链体堆积和构型转化[A];中国化学会第二届全国质谱分析学术报告会会议摘要集[C];2015年

7 欧田苗;谭嘉恒;古练权;黄志纾;;G-四链体在基因转录中的调控作用及其机制研究[A];2011年全国药物化学学术会议——药物的源头创新论文摘要集[C];2011年

8 李骞;唐亚林;;靶向G-四链体的抗肿瘤药物智能在线筛选及评价平台[A];2012年中国药学大会暨第十二届中国药师周论文集[C];2012年

9 杨千帆;向俊峰;孙姝娜;唐亚林;周秋菊;杨舒;徐广智;闫文鹏;;菁染料超分子体系识别人体端粒G-四链体:溶液与界面研究[A];中国化学会第26届学术年会分析化学分会场论文集[C];2008年

10 陈硕斌;黄志纾;谭嘉恒;;G-四链体精准检测探针的发现[A];第十届全国化学生物学学术会议报告摘要集[C];2017年

相关重要报纸文章 前2条

1 周祺 译;链体艺术:爱的悖论怎么说?[N];中国黄金报;2007年

2 记者 史晓陵 董俊;盈彬大自然木业通过FSC/COC认证[N];中国建材报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 陈玉琪;G四链体荧光探针和pH调控的DNAzyme的设计及应用[D];武汉大学;2017年

2 高亚婷;若干小分子对大分子构象影响的研究[D];中国科学技术大学;2018年

3 高尚;G-四链体结构的质谱光谱性质研究[D];吉林大学;2016年

4 郝润;几种原小檗碱类生物碱与G-四链体结构相互作用的研究[D];北京工业大学;2014年

5 黄静;苯并咪唑对G四链体的调控和抗癌活性研究及可视化方法检测G四链体[D];武汉大学;2010年

6 李明辉;G-四链体的三维结构及其与小分子相互作用的理论研究[D];吉林大学;2010年

7 刘婷婷;基于G-四链体为靶点的五种民族药用植物有效成分筛选和研究[D];中央民族大学;2016年

8 章丹;基于不同DNA序列形成的G-四链体结构无标记检测多种金属离子[D];武汉大学;2011年

9 罗旭健;靶向端粒G-四链体DNA的抗肿瘤铂化合物的合成、表征及其作用机理研究[D];中南大学;2014年

10 王立华;靶向四链体DNAs邻菲罗啉衍生物的设计合成及生物活性研究[D];山西大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 张冉;不对称阳离子卟啉用作新型G-四链体探针以及癌细胞靶标成像[D];天津大学;2018年

2 丁婕琴;基于c-MYC G-四链体结构发现高选择性探针及其动力学机识别制研究[D];华中农业大学;2018年

3 孙鑫;靶向核酸高级结构的荧光探针设计合成及应用研究[D];华北理工大学;2018年

4 李子奇;选择性结合双倍体G-四链体DNA的化合物的合成与活性研究[D];南方医科大学;2018年

5 曾智萍;芳烃钌化合物的抗肿瘤作用机制研究[D];广东药科大学;2018年

6 李盈舟;BAP1基因启动子区G-四链体的结构鉴定及其对基因表达调控的研究[D];东北林业大学;2018年

7 王展;基于G-四链体探针的蛋白质生物传感研究[D];南京邮电大学;2018年

8 张立娜;具有不同聚集趋势的水溶性阳离子卟啉对不同pH条件下G-四链体识别能力的研究[D];天津大学;2017年

9 赵婷婷;应用ABEEMσπ极化力场研究G-四链体水溶液下的结构及性质[D];辽宁师范大学;2018年

10 孙红霞;G-四链体与抗肿瘤药物小分子相互作用机理的研究[D];北京化工大学;2006年



本文编号:2707455

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/2707455.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户537ca***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com