核酸适配体分子识别机制及复杂环境下G-四链体的构象研究
本文关键词:核酸适配体分子识别机制及复杂环境下G-四链体的构象研究
更多相关文章: 核磁共振 核酸适配体 赭曲霉毒素A 分子识别机制 核酸配体复合物结构 G-四链体 ~(19)FNMR 类细胞环境 活细胞
【摘要】:核酸是一类重要的生物大分子,几乎参与了生命活动的每一个过程。本论文主要利用核磁共振手段针对核酸展开了以下两方面研究:1,研究了人工合成的具有高效特异性识别靶标能力的DNA核酸适配体(Aptamer)识别其靶标的分子识别机制;2,研究了类细胞与活细胞环境下DNAG-四链体结构的构象状态。文中首先利用NMR方法研究了能够精确区分识别赭曲霉毒素A/B(OTA/B)的两条核酸适配体(OBA18、OBA32)其分别对应的分子识别机制。NMR研究表明OBA18识别OTA分子是配体构象依赖的诱导契合机制,进一步的分子动力学模拟结果明确了 Mg2+通过与配体结合改变其构象来放大仅一个原子之差的配体差异从而调控OBA18的精确识别过程。同时我们解析了 OBA18-OTA复合物结构,在原子水平上阐述了核酸适配体识别小分子毒素的机制及影响,为新型高效核酸适配体探针和药物的设计合成提供了结构基础。在OBA32识别OTA的识别机制研究中,使用NMR结合CD光谱的方法阐释了其构象选择的分子识别机制。并发现了 Mg2+对结合双方的双向干扰调控了该识别过程的发生。论文中使用了单位点突变及同位素标记的方法明确了复合物中的氢键分配,进而搭建了 OBA32-OTA复合体的G-四链体二级结构模型,为进一步解析G-四链体与小分子配体的复合物三维结构提供了构造基础。G-四链体作为核酸中的一种特殊结构形态存于人类基因组以及其他一些功能性核酸中,具有多重生物学功能以及丰富的结构类型,同时受到环境中离子、pH等众多因素的调控。为了研究G-四链体在生理环境下的真实结构状态,我们首先在体外模拟的大分子拥挤环境以及限域环境中对其展开研究。结果表明拥挤环境对人端粒DNA G-四链体结构中两种构象影响不大,但是热稳定性有所提高,而限域环境促使K+稳定构象向Na+稳定构象转变,即类细胞环境对端粒DNA G-四链体的结构及稳定性的影响显著。因此我们进一步地在非洲爪蟾卵母细胞及Hela细胞内对G-四链体的多重构象进行了定量检测。实验结果显示相同G-四链体序列在以上两种细胞内展现出了结构差异,由此证明了在天然细胞环境下对核酸展开研究的必要性。同时本论文提出19F NMR是一种简单易行的核酸结构检测手段,能够在(近)生理环境下提供核酸构象的定量表征。19FNMR将会成为在生理条件下研究核酸的构象、动力学、及相互作用的有力手段。
【学位授予单位】:中国科学院大学(中国科学院武汉物理与数学研究所)
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O629.74;O657.2
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李一林;郭磊;张朝阳;唐吉军;谢剑炜;;适配体探针传感技术进展[J];中国科学(B辑:化学);2008年01期
2 王巍;贾凌云;;适配体筛选方法研究进展[J];分析化学;2009年03期
3 谢海燕;陈薛钗;邓玉林;;核酸适配体及其在化学领域的相关应用[J];化学进展;2007年06期
4 屈锋;刘允;任肖敏;赵新颖;张经华;;毛细管电泳在核酸适配体研究及核酸适配体筛选中的应用[J];化学进展;2009年Z2期
5 赵强;乐晓春;;核酸适配体亲和色谱的研究进展[J];色谱;2009年05期
6 朱静;黄勇;蒋小平;谭钟扬;蒋健晖;沈国励;俞汝勤;;基于核酸适配体-质粒DNA复合物信号放大的荧光免疫传感技术[J];分析化学;2009年11期
7 ;生物分析中的核酸适配体[J];分析化学;2012年05期
8 李瑜;王源升;于斌;张静秋;董瑞;;核酸适配体在光生化检测中的应用[J];广州化工;2012年14期
9 王周平;张维潇;;适配体及其研究进展[J];食品与生物技术学报;2013年09期
10 ;《核酸适配体手册》[J];分析化学;2013年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蔡圣;刘彩云;卢建忠;;基于核酸适配体和酶循环放大的腺苷化学发光检测[A];中国化学会第十届全国发光分析学术研讨会论文集[C];2011年
2 陈巍;赵新颖;屈锋;;毛细管电泳法筛选蛋白质的核酸适配体的初步研究[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
3 杨晓娟;邴涛;梅宏成;上官棣华;;核酸适配体用于手性拆分L型和D型色氨酸[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
4 郑冬梅;娄新徽;;一种基于结构开关型适配体的无标记荧光传感法[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
5 薛利云;周小明;邢达;;基于核酸适配体探针和酶辅助荧光信号扩增的等温高灵敏度蛋白检测方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 马文韬;古力;屈锋;;毛细管电泳筛选大肠杆菌适配体的初步研究[A];全国生物医药色谱学术交流会(2010景德镇)论文集[C];2010年
7 梁好均;徐华国;邓伟;;核酸适配体链构象转变的研究[A];2014年两岸三地高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会摘要集[C];2014年
8 王晓芳;程琳;耿霞;赵强;;基于适配体修饰的磁珠和量子点荧光法检测凝血酶[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
9 汪海林;章大鹏;;单核苷水平核酸适配体与蛋白质相互作用分析[A];中国化学会第28届学术年会第9分会场摘要集[C];2012年
10 温桂清;范燕燕;梁爱惠;蒋治良;;核酸适配体纳米金共振散射光谱检测血清中钾离子[A];中国化学会第十五届全国有机分析及生物分析学术研讨会论文集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 潘文;核酸适配体在医药领域应用前景广阔[N];中国医药报;2010年
2 于洋 田野;蛋白质检测有了新方法[N];吉林日报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄玉坤;基于核酸适配体识别-时间分辨荧光纳米探针的生物毒素检测方法研究[D];江南大学;2015年
2 陈霞;功能核酸的筛选及在分析检测中的应用[D];武汉大学;2012年
3 林雪霞;微流控芯片与可控适配体技术用于细胞代谢物分析及其相互作用的研究[D];北京化工大学;2015年
4 周庆同;生物相空间中的适配体和药物虚拟筛选[D];中国科学技术大学;2015年
5 郭业民;基于适配体传感器的牛奶中抗生素残留快速检测技术研究[D];东北农业大学;2015年
6 李菁菁;适配体功能化的荧光纳米探针用于蛋白和细胞传感研究[D];南京大学;2012年
7 于鸽;乙丙肝病毒相互干扰及适配体在肝癌诊断及靶向治疗中的作用[D];吉林大学;2016年
8 王成全;基于磁控适配体传感体系的农产品中典型霉菌毒素检测研究[D];江苏大学;2016年
9 姜红岩;自组装RNA适配体纳米传感器[D];北京协和医学院;2016年
10 胡波;海洋聚醚类毒素基于适配体的检测及生物合成的探索[D];第二军医大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张月侠;蛋白质寡核苷酸适配体的筛选与应用研究[D];山东师范大学;2009年
2 李慧玲;BHL DNA适配体对铜绿假单胞菌群体感应系统抑制作用的研究[D];福建医科大学;2015年
3 刘金钏;适配体纳米金比色法灵敏度影响因素研究及其在食品安全检测中的应用[D];中国农业科学院;2015年
4 于连元;核酸适配体修饰的纳米颗粒在肿瘤靶向免疫治疗及靶向热疗中的应用[D];北京协和医学院;2015年
5 赵变军;基于适配体特异性作用的乳腺癌细胞表面多种肿瘤标记物同时检测的新方法研究[D];南京师范大学;2015年
6 乔醴峰;基于核酸适配体的β-葡萄糖醛酸苷酶一步纯化固定化研究及其应用[D];石河子大学;2015年
7 吕莉;基于适配体的酶联吸光度法检测血小板衍生生长因子-BB[D];山西大学;2015年
8 陈艳霞;核酸适配体/小檗碱荧光体系的构筑及分析应用[D];山西大学;2015年
9 吕琴;基于荧光标记适配体的荧光各向异性法检测小分子[D];山西大学;2015年
10 朱志玲;基于核酸适配体的赭曲霉毒素A SPR检测技术研究[D];北京化工大学;2015年
,本文编号:1277755
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/gckjbs/1277755.html