2--乙基--3--芳基--喹唑啉--4--酮与生物大分子相互作用的研究

摘要

牛血清白蛋白(BSA)、人血清白蛋白(HSA)和DNA是常见的生物大分子，是生物体不可或缺的组成物质，具有运输小分子及参与新陈代谢等重要的生理功能。在分子水平上阐明小分子与这些生物大分子的相互作用机制，是当前生命科学、生物学、化学、临床医学等众多领域共同关注的话题。 喹唑啉酮因其具有抗HIV-1、抗癌、抗惊厥、杀虫、消毒等多重生物活性而成为药物开发利用研究的热点。近年来研究发现喹唑啉酮经结构改造或修饰，其生物活性有可能得到提高或改变。本论文在参考相关文献资料的基础上，设计合成了两种喹唑啉酮（3-硝基苯基-喹唑啉-4-酮和3-氨基苯基-喹唑啉-4-酮），并以BSA、HSA和DNA为靶分子，利用光谱、电化学、分子对接等多种技术探讨了它们与生物大分子之间的相互作用机理。具体研究内容如下: 第一部分:设计合成了2-乙基-3-（3-硝基苯基）喹唑啉-4-酮(ENPQO)，2-乙基-3-（3-氨基苯基）喹唑啉-4-酮(EAPQO)，并对它们的结构进行了表征。 第二部分:模拟生理条件下，应用荧光光谱、紫外光谱、红外光谱、圆二色谱(CD)、电化学阻抗(EIS)及分子对接等方法从不同角度研究ENPQO与BSA/HSA间的相互作用机制。荧光猝灭光谱及紫外光谱分析表明ENPQO主要以静态方式猝灭BSA/HSA的内源荧光;EIS研究表明ENPQO与BSA/HSA作用时生成了复合物;实验中根据相关公式计算体系的猝灭速率常数、结合常数及结合距离，结果表明ENPQO与血清白蛋白作用的过程中存在非辐射能量转移;分析ENPQO与血清白蛋白作用时的热力学参数，推断ENPQO与血清白蛋白间的作用力类型主要为疏水作用。同时，利用同步荧光光谱、红外光谱和CD考察了ENPQO对BSA/HSA构象的影响。ENPQO与HSA的分子对接结果显示，喹唑啉酮化合物与HSA的作用位置主要在蛋白质的亚域IIA。另外，使用荧光光谱、紫外光谱、荧光偏振、离子强度影响和分子对接等方法研究了小牛胸腺DNA(ctDNA)与ENPQO的相互作用，结果表明ENPQO与DNA发生沟槽结合。 第三部分:研究了EAPQO与BSA/HSA的作用机理。结果表明EAPQO与BSA/HSA作用时形成了复合物，主要以静态方式猝灭BSA/HSA的内源荧光;计算了EAPQO-BSA/HSA体系的猝灭速率常数、结合常数及结合距离，并由热力学参数（△G、△H、△S）推断EAPQO与BSA/HSA的作用力类型;使用同步荧光、红外和CD法探讨了EAPQO对BSA/HSA构象的影响。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 生物大分子

1．1．1 血清白蛋白的结构和功能

1．1．2 DNA的结构和功能

1．2 小分子与蛋白质的相互作用

1．2．1 猝灭类型

1．2．2 结合参数的测定

1．2．3 小分子与蛋白质的作用力类型

1．2．4 结合距离

1．2．5 蛋白质的构象变化

1．3 小分子与DNA的相互作用

1．3．1 嵌插作用

1．3．2 沟槽结合

1．3．3 静电作用

1．4 小分子与血清白蛋白、DNA相互作用的研究方法

1．4．1 荧光光谱法

1．4．2 紫外吸收光谱法

1．4．3 电化学法

1．4．4 红外光谱法

1．4．5 圆二色谱法

1．4．6 分子对接

1．4．7 表面增强拉曼光谱法

1．4．8 凝胶电泳法

1．4．9 其它方法

1．5 课题研究意义和主要内容

1．5．1 研究意义

1．5．2 主要研究内容

2 喹唑啉酮类小分子的合成及表征

2．1 引言

2．2 实验部分

2．2．1 试剂与仪器

2．2．2 实验步骤

2．3 化合物的表征

3 ENPQO与BSA、HSA、DNA相互作用的研究

3．1 ENPQO与BSA、HSA相互作用的研究

3．1．1 实验部分

3．1．2 结果与讨论

3．2 ENPQO与小牛胸腺DNA的相互作用

3．2．1 实验部分

3．2．2 结果与讨论

3．3 小结

4 EAPQO与BSA、HSA相互作用的研究

4．1 实验部分

4．1．1 试剂与仪器

4．1．2 实验方法

4．2 结果与讨论

4．2．1 EAPQO对BSA／HSA的荧光猝灭

4．2．2 猝灭类型

4．2．3 结合常数、结合位点数

4．2．4 作用力类型

4．2．5 EAPQO与SA之间作用距离

4．2．6 EAPQO对SA构象的影响

4．3 结论

总结

参考文献

致谢

在读期间公开发表论文(著)及科研情况