萘系DNA靶向分子和汞离子生物探针的研究

摘要

通过琼脂糖凝胶电泳、荧光光谱、DNA熔解温度曲线、细胞抑制试验等方法研究了新的8-氧-8H-苊并[1,2-b]吡咯-9-腈类DNA靶向分子A1-A5与DNA的相互作用和抗肿瘤活性.将原创性的汞离子荧光分子探针HPNP和EPNP进一步发展应用到细胞生物学、医学和植物学领域.结合激光共聚焦电子扫描显微镜,在哺乳动物细胞和植物细胞,均首次实现了在μM水平上,高选择性、定量、可视化地研究单个活细胞内的汞离子.在急性低浓度汞胁迫下,肾小管上皮细胞中的Hg<'2+>主要分布在细胞核周和核膜上;在转MerB基因烟草细胞内,Hg<'2+>主要富集在叶绿体.通过对两个结构近似的探针获得的生物学结果的比较还得出化合物性质与生物体系中行为的关系:HPNP较强的水溶性使其更适于在时间上反映Hg<'2+>进入细胞的过程;而EPNP由于具有合适的两亲性,具有本底低、成像清晰等特点,更适于研究细胞内Hg<'2+>的空间分布.提出了新的生物研究用化学传感器的分子设计原则.

目录

文摘

英文文摘

独创性说明

1绪 论

1.1 DNA靶向化合物与DNA相互作用概述

1.1.1不同DNA靶向化合物与DNA的相互作用

1.1.2 DNA靶向分子与DNA相互作用模式

1.1.3常用研究方法及其特点

1.1.4 DNA靶向化合物研究展望

1.2荧光分子探针

1.2.1荧光分子探针在活细胞可视化研究中的意义

1.2.2荧光分子探针的基本设计原理

1.2.3已经用于活细胞的荧光分子探针

1.3本课题研究的目的、意义和内容

2苊并杂环化合物与DNA的相互作用研究

2.1引言

2.2目标化合物A1-A5的合成

2.3化合物对DNA光敏切刻作用的研究

2.3.1 A1-A5的吸收光谱

2.3.2单链环形DNA与双链DNA的比较

2.3.3 A1-A5对M13 mp18 DNA的光敏切刻

2.3.4不同活性物质捕获剂对A1的DNA光敏活性的影响

2.4化合物对DNA结合作用的研究

2.4.1小牛胸腺DNA对A1-A4荧光强度的影响

2.4.2 A1-A5对SYBR Green DNA熔解温度曲线的影响

2.4.3磷酸根离子对A1与DNA作用的影响

2.4.4 DNA表观结合常数的测定

2.5细胞毒性评价

2.6本章小结

2.7实验部分

2.7.1仪器与试剂

2.7.2化学合成

2.7.3 DNA光敏切刻活性的测定

2.7.4化合物与DNA结合作用的测定

2.7.5细胞抑制分析(MTT)

3 Hg2+荧光分子探针对活细胞内Hg2+实时视见的应用研究

3.1引言

3.2 HPNP和EPNP在体外环境下的光谱性质

3.3 HPNP和EPNP在活细胞内的应用研究

3.3.1 HPNP和EPNP在细胞内的荧光稳定性分析

3.3.2活细胞内HPNP和EPNP对Hg2+的选择性

3.3.3 HPNP和EPNP对细胞内Hg2+浓度和时间依赖的荧光增强

3.3.4 HPNP和EPNP在活哺乳动物细胞内的共聚焦荧光影像

3.3.5 HPNP和EPNP对半胱氨酸汞的响应

3.3.6 EPNP在活植物细胞内的共聚焦荧光影像

3.3.7 EPNP在肾组织切片中的共聚焦荧光影像

3.4本章意义

3.5实验部分

3.5.1实验材料

3.5.2 HPNP和EPNP在体外对Hg2+的选择性

3.5.3 HPNP和EPNP在活细胞内的性能评价

3.5.4 HPNP和EPNP在活细胞内共聚焦荧光影像

3.5.5 EPNP对肾组织切片的染色

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢

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