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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 一種新型雙核銅(Ⅱ)配合物的DNA斷裂及抑瘤活性的研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 作品針對一種新型雙核銅配合物的生物學(xué)活性進(jìn)行了研究，研究發(fā)現(xiàn)其對DNA具有切割活性并且能夠抑制腫瘤的生長。有助于新型抗腫瘤藥物開發(fā)中先導(dǎo)化合物的確立。
- 詳細(xì)介紹：
- 核酸是生物體的重要組成物質(zhì)，在它的堿基對中儲存著遺傳信息，與生物的生長、發(fā)育等正常生命活動以及癌變、突變等異常生命活動相關(guān)。因此研究DNA的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，將有助于人們從分子水平上了解生命現(xiàn)象的本質(zhì)，并從基因水平上理解某些疾病的發(fā)病機(jī)理，從而使通過分子設(shè)計尋找有效的治療藥物成為可能。 對核酸的特定位點(diǎn)斷裂和損傷修復(fù)是分子生物學(xué)和生物工程首先要解決的問題之一。目前斷裂核酸的工具酶主要是70年代發(fā)現(xiàn)的限制性內(nèi)切酶。但多數(shù)生物酶價格昂貴且穩(wěn)定性差 ,造成了使用酶的成本升高 ,不能大范圍地使用。因此，近20年來，以過渡金屬配合物作為核酸模擬酶的研究成為生物無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的熱門課題之一。這一類化合物良好的DNA切割活性和穩(wěn)定性使它們在作為DNA構(gòu)象變化探針、作為DNA光解試劑和足跡試劑、選擇性控制基因表達(dá)和調(diào)控基因生物活性、研究抗癌藥以及特效的化學(xué)治療藥物等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 一種由血卟啉環(huán)作為配基的銅配合物——PHOTOFRIN?（porfimer sodium）（Chakravarty A.R. ,2006），已經(jīng)在光動力療法（Photodynamic Therapy）中被用來治療肺癌和食道癌。 作品研究了一種新型含銅配合物（(C15H23Cu2N8O)∞，分子量：(456.06)n）在不同環(huán)境條件下斷裂DNA的效果和作用機(jī)理以及抑瘤活性。力求找到一種具有DNA切割活性的金屬配合物，并為開發(fā)其抑瘤功效奠定基礎(chǔ)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 首先，我們將化合物溶液與質(zhì)粒進(jìn)行溫育，接著進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳，通過設(shè)置化合物濃度、時間和pH梯度，改變光照條件，添加β-巰基乙醇、雙氧水，添加DMSO、碘化鉀、D-甘露醇進(jìn)行了化合物濃度、時間、pH、光照依賴性實(shí)驗(yàn)，并對DNA斷裂機(jī)理進(jìn)行了研究。 其次，我們將化合物溶液加入生長旺盛的A549細(xì)胞中進(jìn)行培養(yǎng)，通過MTT抑瘤率檢測，吖啶橙染色研究了該化合物在細(xì)胞內(nèi)的作用情況。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 作品以國外該領(lǐng)域的部分優(yōu)秀文獻(xiàn)為參考，采用以質(zhì)粒DNA為切割對象，以瓊脂糖凝膠電泳為檢測手段，以SC型DNA轉(zhuǎn)化為NC型和L型DNA為判斷依據(jù)的方法，研究了一種新型金屬配合物斷裂DNA的活性。 同時，作品突破以往類似研究僅僅進(jìn)行DNA斷裂活性檢測的局限，進(jìn)一步進(jìn)行了化合物的細(xì)胞內(nèi)活性檢測。通過簡單、快速、經(jīng)濟(jì)、客觀的MTT法檢測了藥物的抑瘤效果。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實(shí)意義
- 該作品為研究獲得一種具有良好DNA切割活性和穩(wěn)定性的核酸模擬酶，替代昂貴且穩(wěn)定性差的內(nèi)切酶奠定了基礎(chǔ)。 此外，此新型金屬配合物在作為DNA構(gòu)象變化探針、作為DNA光解試劑和足跡試劑、選擇性控制基因表達(dá)和調(diào)控基因生物活性等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 更重要的是，作品研究的新型金屬配合物有望在抑制腫瘤生長中發(fā)揮重要作用，從而為癌癥病人的康復(fù)帶來福音。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 實(shí)驗(yàn)研究了新型雙核銅（Ⅱ）配合物—（C15H23Cu2N8O）∞的DNA斷裂活性和抑瘤活性。首先將（C15H23Cu2N8O）∞與質(zhì)?；旌虾螅詽舛?、光照、時間、pH為變量進(jìn)行條件依賴性檢測。結(jié)果表明：該配合物在100uM 時，10分鐘后就可顯示斷裂活性；在pH值7.8-8.2的弱堿性環(huán)境中，該配合物的斷裂活性較強(qiáng)。進(jìn)而研究氧化、還原劑對其斷裂活性的影響：在H2O2 存在的情況下，該配合物的斷裂活性明顯提高，其斷裂機(jī)理主要是通過產(chǎn)生·OH對DNA進(jìn)行氧化斷裂。體外培養(yǎng)的A549細(xì)胞引入化合物，用MTT法檢測抑瘤活性發(fā)現(xiàn)，其半數(shù)致死濃度為50uM。吖啶橙染色法證實(shí)該化合物可通過誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡來抑制腫瘤細(xì)胞生長。
獲獎情況
- 無
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 近些年來，對于具有斷裂DNA活性的金屬配合物的研究成為生物無機(jī)化學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。此類配合物與昂貴且穩(wěn)定差的限制性內(nèi)切酶相比具有純度高、易保存、造價低、使用方便、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)。此類化合物在作為DNA構(gòu)象變化探針、作為DNA光解試劑和足跡試劑、選擇性控制基因表達(dá)和調(diào)控基因生物活性、研究抗癌藥以及特效的化學(xué)治療藥物等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。 在國外，一種由血卟啉環(huán)作為配基的銅配合物——PHOTOFRIN?（porfimer sodium），已經(jīng)在光動力療法（Photodynamic Therapy）中被用來治療肺癌和食道癌。此外，仍有大量類似化合物仍在實(shí)驗(yàn)研究中。縱觀研究現(xiàn)狀，大多數(shù)研究僅僅停留在研究斷裂質(zhì)粒DNA活性的階段，進(jìn)一步在細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜環(huán)境中的研究較少。 國內(nèi)，此類研究較少，相關(guān)領(lǐng)域還有待科研工作者的探索。
