芳香二肽与一价金属离子间相互作用及DNA切割活性的研究

摘要

肽类化合物是由不同数目的氨基酸根据一定的排列顺序缩合而成，而二肽只是由两个氨基酸缩合而成，是肽类化合物中最小的分子，它在抗病毒、抗细菌、抗生素、抑杀癌细胞、调节免疫力及离子载体等方面发挥着巨大的作用。一些具有生物活性的小肽在与金属离子结合后其抗氧化性、抗菌性等生物活性会得到提高，同时金属离子本身的利用率也得到提高。因此对于蛋白（肽）与金属离子之间相互作用的研究早己成为生命科学所探索的一个重要内容。二肽具有比较简单的结构，而且二肽的侧基与蛋白质分子所处的化学环境比较接近，所以可以利用二肽来模拟蛋白质分子的侧基与化合物的相互作用，它是一种较为理想的蛋白质模型分子。研究二肽与金属离子间的相互作用为进一步认识金属离子在生化反应中的作用和解释某些生理现象提供了理论基础。
　　在本文中，利用凝胶电泳技术探究了十种直链芳香二肽以及其在Co2+、Cu2+、Ca2+、Zn2+、Mg2+五种二价金属离子辅助下，对pUC19质粒DNA的切割活性。结果表明，十种芳香二肽自身对 pUC19质粒 DNA并不具有切割活性，当金属离子 Co2+存在时二肽对 DNA的切割活性明显增强。然后又依次对缓冲溶液的pH、二肽的浓度以及切割时间进行了考察。结果表明，十种芳香二肽在 pH为6.5-6.8的缓冲体系中对DNA有较好的切割效果，并且随着二肽浓度的增加以及作用时间的延长其对DNA的切割活性增强。其中含有组氨酸的二肽在pH6.5的Tris-HCl体系中切割效果最佳，其他二肽则在pH6.8体系中切割效果较好；0.2-0.3 mM是二肽切割DNA的最佳浓度范围；切割时间和切割率并不是成正比例关系，最佳时间为48 h。通过对十种芳香二肽切割活性对比发现含有组氨酸的二肽切割活性强于其他二肽，其中组组二肽切割活性最高，达到90％。最后初步探究了芳香二肽对 DNA的切割机理，实验结果表明芳香二肽切割 DNA的机理为水解机理。
　　利用圆二色光谱法（CD）研究了芳香二肽与 DNA的作用方式，在单一浓度下，对相同浓度的不同化合物与ct-DNA相互作用的CD吸收光谱进行了初步的定性研究。研究结果显示，同时加入二肽和Co2+离子后，DNA的CD光谱吸收曲线在246 nm和275 nm处的正负吸收峰均有所增强。由此我们推测二肽在金属离子辅助下与遗传物质DNA作用方式主要是沟面结合，但同时也存在部分的插入作用。
　　利用高效液相色谱法(HPLC)测定了十种芳香二肽与 Li+、Na+、Cs+、K+、Ag+几种一价金属离子的结合常数。实验结果表明，当芳香二肽相同时，不同的一价金属离子中过渡金属Ag+与二肽的作用力最强；相同的金属离子与十种芳香二肽作用时，L-组氨酸-L-组氨酸二肽与金属离子的结合能力最强。

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第一章 前言

1.1 肽类化合物

1.2 有机小分子与DNA的相互作用

1.3 肽类化合物与金属离子的相互作用

1.4 硕士论文的主要内容

第二章 芳香二肽在金属离子辅助下对DNA的切割作用

2.1引言

2.2实验部分

2.3 实验结果与讨论

2.4 本章小结

第三章 圆二色光谱法研究芳香二肽与DNA作用机制

3.1引言

3.2实验部分

3.3实验结果与讨论

3.4 本章小结

第四章 高效液相色谱法研究芳香二肽与一价金属离子的相互作用

4.1 引言

4.2实验部分

4.3实验结果与讨论

4.4 本章小结

第五章 结论

参考文献

附图

个人简历、硕士期间发表的论文

致谢