DNA聚合酶反应绕过D-/L-异核苷-胸苷产生的潜在致突变性研究

发布时间：2021-02-11 14:44

　　以修饰的非天然核苷作为主体结构所衍生出来的核苷类药物已经在抗病毒、抗肿瘤治疗中发挥着积极的作用。但是,由于正常生命体需要的天然核苷与非天然核苷结构相似,从而导致DNA聚合酶的选择性松懈可能会将修饰核苷引入到正常DNA链中,进而造成体内正常DNA的化学损伤。非天然核苷酸及其衍生物的掺入可能会引起的基因变异,甚至会影响或完全阻碍正常核酸的生物功能,引起生物体系统紊乱的毒副作用。本论文旨在从核苷的化学和立体修饰角度,深入研究一种核苷药物分子（异核苷）掺入DNA链之后,异核苷在体内的代谢及毒副作用。本论文还研究了生物体内各种聚合酶对药理活性明确或具有潜在活性的异核苷的识别能力;在此基础上,本论文进一步深入研究了异核苷损伤的核酸在这些酶的作用下是如何进行复制的。特别地,研究了异核苷类药物分子置于核酸链中后,其在正常细胞的复制过程中的跨损伤修复或变异。目前B家族DNA聚合酶可以识别D-异核苷三磷酸结构,而L-核苷损伤的DNA在体外B家族DNA聚合酶的作用下,具有很强的自我修复能力。为了研究在不同家族DNA聚合酶的指导下,异核苷损伤的核酸的复制和跨损伤修复能力。本论文通过酶聚合反应动力学分析和保真度... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１三种Ｌ－核苷类抗病毒药物??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｒｅｅ?Ｌ－ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅ?ａｎｔｉｖｉｒａｌ?ｄｒｕｇｓ??

?替比夫定?克立夫定??图１．１三种Ｌ－核苷类抗病毒药物??Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｔｈｒｅｅ?Ｌ－ｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅ?ａｎｔｉｖｉｒａｌ?ｄｒｕｇｓ??１．１．２异核苷??异核苷（图１．２）?（Ｉｓｏｎｕｃｌｅｉｃ?ａｃｉｄ，?ｉｓｏ）是一类碱基由糖基的１’位移至其它位??置的核苷。由于碱基位置的位移，原来的半缩醛式糖苷键缺失，使得异核苷比正??常核苷或者脱氧核苷都要稳定。与天然核苷相似，由于糖基链接结构及对映体的??不同，异核苷又可分为Ｄ－／Ｌ－异核苷两种对映体构型。其中Ｄ－异核苷构型与天然??Ｄ－核苷类型相同，Ｌ－异核苷构型则与Ｌ－核苷构型类似。??２??

根据碱基配对原理，碱基之间的配对识别是根据碱基上的－ＯＨ２和－ＮＨ２之间??的氢键的相互作用来实现的。据此可对碱基进行位点修饰，如５－位修饰的２’脱氧??尿苷等。通过碱基位点的修饰（图１．３），可以增加寡核苷酸链的解链温度，从??而提高寡核苷酸的稳定性，进而提高对非互补核酸链的识别能力。??ｎｈ２?Ｘ?Ｔ２??ｈｏ．?Ｎ?Ｎ?ｎｈ２?ｈ?１?ｎ?ｎｈ２?ｈ??＼ｙ?＼°ｙ??ＯＨ?ＯＨ?〇Ｈ??２－龍苷?６－位獅嘌呤猶?５－位娜的苷??图１．３碱基位点修饰??Ｆｉｇｕｒｅ?１．３?ｂａｓｅ?ｓｉｔｅ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ??研宄人员一直在努力开发新的人工碱基对（非天然碱基对）用于完善碱基数??据库。２０００年，ＨｉｒａｏＰｌ结合了非标准氢键模式和形状－互补性两个概念，在２－氨??基－６－二甲基氨基嘌呤和吡啶－２－酮之间，开发了属于他们的第一个非天然碱基对。??经过不断地改进，最终得到具有优异掺入效率的疏水Ｄｓ－Ｐｘ碱基对。疏水性Ｄｓ－??Ｐｘ碱基对通过连续改进过程从两个初始碱基对：氢键ｘ－ｙ和疏水Ｑ－?Ｐａ对产生??（图１．４ａ）。在没有任何改性三磷酸的情况下，Ｄｓ－Ｐｘ碱基对在ＰＣＲ中表现出高??效率的识别能力和保真度。最近，Ｈｉｍ〇ｔ２５Ｈ正实了?Ｄｓ－Ｐｘ碱基对可以在１００个ＰＣＲ??循环中存活，并且在１００个循环ＰＣＲ后，超过９７％的ＤＮＡ中Ｄｓ－Ｐｘ碱基对保??留在１０２８倍扩增产物中。??１９９９年


本文编号：3029269