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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 鞣花酸與蛋白質(zhì)的光譜作用研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本課題以具有對(duì)化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)及其它多種癌變有明顯的抑制作用功效性質(zhì)的物質(zhì)鞣花酸為光譜探針標(biāo)記蛋白質(zhì)，利用分子光譜分析方法分四部分對(duì)鞣花酸與牛血清白蛋白相互作用進(jìn)行了研究，首先對(duì)鞣花酸的性質(zhì)進(jìn)行了研究，進(jìn)一步對(duì)其他體系的相互作用進(jìn)行了研究，優(yōu)化了相互作用的條件，據(jù)此建立了對(duì)蛋白質(zhì)簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、靈敏而選擇性的痕量分析的新方法。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目對(duì)鞣花酸與蛋白質(zhì)的光譜作用及其機(jī)理的研究，為生物大分子的定量檢測(cè)提供了新的熒光探針，不僅建立了靈敏的蛋白質(zhì)的熒光光度法，而且為生物大分子提供了新的靈敏的光譜探針，有利于實(shí)現(xiàn)生物大分子的體內(nèi)無(wú)毒檢測(cè)。為新型抗癌藥物開(kāi)發(fā)提供豐富的理論指導(dǎo)，對(duì)人類健康具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。項(xiàng)目研究目標(biāo)明確，思路清晰，創(chuàng)新性強(qiáng)，具有較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 本課題以分子光譜分析方法為主要研究手段，對(duì)中藥抗癌藥物進(jìn)行研究。研究中藥有效成分鞣花酸-殼聚糖（或表面活性劑）與蛋白質(zhì)的相互作用機(jī)制，為新型抗癌藥物開(kāi)發(fā)提供豐富的理論指導(dǎo)。為生物醫(yī)學(xué)提供科學(xué)依據(jù)，對(duì)人類健康具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 該研究不僅能為生物物質(zhì)的研究提供新型靈敏的分析方法，而且將為新型抗癌藥物的篩選和合成提供豐富的理論指導(dǎo)。
作品專業(yè)信息
撰寫(xiě)目的和基本思路
- 本文的研究目的是發(fā)展新的、無(wú)毒害無(wú)污染、發(fā)光強(qiáng)度高和選擇性好的熒光探針，建立蛋白質(zhì)靈敏、快速和簡(jiǎn)便的分析方法;拓寬小分子與生物分子相互作用的研究領(lǐng)域 基本思路：選擇了血紅蛋白等作為研究體系，以分子光譜方法為研究手段，對(duì)中藥抗癌藥物進(jìn)行研究。研究鞣花酸與蛋白質(zhì)，與藥物載體之間的相互作用機(jī)制，探索其含量測(cè)定的方法。為鞣花酸的開(kāi)發(fā)利用提供理論依據(jù)。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 1、首次采用鞣花酸為光譜探針利用熒光光度法應(yīng)用于痕量蛋白質(zhì)的測(cè)定，為生物大分子的定量檢測(cè)提供了新的熒光探針。2、采用光譜分析法在分子水平上，研究了體外抗癌藥物與生物大分子蛋白質(zhì)在表面活性劑的作用下形成的配合物相互作用機(jī)制，對(duì)藥理學(xué)以及臨床醫(yī)學(xué)提供極其重要的理論和實(shí)際價(jià)值。該研究不僅能為生物物質(zhì)的研究提供新型靈敏的分析方法，而且將為新型抗癌藥物的篩選和合成提供豐富的理論指導(dǎo)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 采用光譜分析方法在分子水平上研究了鞣花酸與蛋白質(zhì)的作用機(jī)理，鞣花酸具有優(yōu)異的抗突變，抗癌變功效，為鞣花酸作為光譜探針開(kāi)發(fā)應(yīng)用及生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)研究提供有價(jià)值的數(shù)據(jù)和信息。通過(guò)藥物與生物大分子作用的機(jī)制研究，將會(huì)對(duì)疾病診斷、新型抗癌藥物的篩選具有重要的意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本文利用分子光譜分析方法（熒光光譜，紫外可見(jiàn)吸收光譜和共振光散射光譜）研究了鞣花酸與牛血清蛋白的相互作用，發(fā)現(xiàn)在pH=7.40的Tris-HCl緩沖溶液中，鞣花酸對(duì)蛋白質(zhì)的熒光具有猝滅作用，其猝滅過(guò)程為靜態(tài)猝滅，根據(jù)非輻射能量轉(zhuǎn)移理論，鞣花酸對(duì)蛋白質(zhì)熒光的猝滅作用源于蛋白質(zhì)對(duì)鞣花酸的能量轉(zhuǎn)移。進(jìn)一步的機(jī)理研究表明殼聚糖和陰離子表面活性劑十二烷基硫酸鈉可以增強(qiáng)二者的相互作用。鞣花酸-殼聚糖-牛血清白蛋白（BSA）體系中殼聚糖的加入拉近了鞣花酸與蛋白質(zhì)之間距離，增大了鞣花酸對(duì)蛋白質(zhì)的猝滅程度；鞣花酸-十二苯磺酸鈉-蛋白質(zhì)體系在pH=4.50的硼砂-HCl緩沖溶液中，EA分子結(jié)構(gòu)中的鄰二酚羥基與硼砂–鹽酸中的H3BO3形成新的熒光配合物，一方面BSA和 SDS通過(guò)分子間能量轉(zhuǎn)移將它們所吸收能量轉(zhuǎn)移到EA上，使EA的特征熒光明顯增強(qiáng)，另一方面SDS – BSA締合物又為EA提供了弱極性的疏水性微環(huán)境，減少了能量損失而增強(qiáng)了EA躍遷的量子產(chǎn)率。因此使BSA對(duì)EA之間的能量轉(zhuǎn)移效率達(dá)到最大；并據(jù)此建立了測(cè)定痕量蛋白質(zhì)的熒光分析新方法。
獲獎(jiǎng)情況
- 2011年棗莊學(xué)院挑戰(zhàn)杯二等獎(jiǎng)
鑒定結(jié)果
- 該論文分析路線合理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)可靠，靈敏度高，創(chuàng)新性強(qiáng)，成為測(cè)定蛋白質(zhì)靈敏方便的方法之一，有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，為開(kāi)發(fā)天然產(chǎn)物藥用提供科學(xué)依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 分子生物學(xué)和分子藥理學(xué)的發(fā)展使人們能夠從基因水平理解某些疾病的發(fā)病機(jī)理，并通過(guò)分子設(shè)計(jì)來(lái)尋找有效的治療藥物。因此，上世紀(jì)90年代以來(lái)，小分子化合物與DNA、蛋白質(zhì)相互作用的研究已成為化學(xué)和生命科學(xué)熱門(mén)課題之一。 探針技術(shù)是研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、功能、定性、定量的重要手段。因此尋找新的探針?lè)肿?，研究探針?lè)肿优c蛋白質(zhì)的作用機(jī)理，建立蛋白質(zhì)靈敏的測(cè)定方法，是分析化學(xué)工作者的主要任務(wù)。目前對(duì)蛋白質(zhì)的定量分析方法有很多種, 如分子光譜（吸收光譜、熒光光譜、化學(xué)發(fā)光和共振光散射等）探針、電化學(xué)探針、等離子體共振法、過(guò)渡金屬羰基碎片法等。但研究最多、應(yīng)用最廣的還是分子光譜探針，特別是熒光分析法和共振光散射技術(shù)由于其方法簡(jiǎn)單、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)已成為目前研究生物大分子的重要手段。 近年來(lái)，由于合成藥帶來(lái)的不良反應(yīng)，利用中藥、天然藥物等的呼聲正在日益高漲，人們對(duì)天然藥物維護(hù)健康或防治疾病充滿了期望，而且已有許多中藥來(lái)源的提取物成為良好的抗腫瘤藥物如中藥白龍、喜樹(shù)堿，姜黃素等等。有關(guān)藥物、毒物分子與生物大分子之間相互作用一自是國(guó)外學(xué)界、大型跨國(guó)制藥公司和環(huán)保機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究焦點(diǎn) 近年來(lái)蛋白質(zhì)化學(xué)已經(jīng)取得了飛速發(fā)展，以蛋白質(zhì)為作用靶的藥物化學(xué)研究也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。從藥物方面來(lái)看，幾乎各種藥物都有報(bào)道；同時(shí)有關(guān)小分子如染料和離子表面活性劑與蛋白質(zhì)相互作用的報(bào)道也較多。從蛋白質(zhì)方面來(lái)看，藥物與蛋白質(zhì)相互作用主要集中于血清蛋白、血漿蛋白等。 本項(xiàng)目的研究目的是在前人研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展新的、無(wú)毒害無(wú)污染、發(fā)光強(qiáng)度高和選擇性好的熒光探針，建立蛋白質(zhì)靈敏、快速和簡(jiǎn)便的分析方法;利用多種分析技術(shù)探討小分子化合物與生物分子之間的相互作用機(jī)理，這不僅拓寬小分子與生物分子相互作用的研究領(lǐng)域，而且為生物物質(zhì)分子識(shí)別、生物傳感器、以及藥理的研究提供靈敏而選擇性的檢測(cè)技術(shù)。 本項(xiàng)目擬選擇石榴皮有效成分鞣花酸作為新型蛋白質(zhì)光譜探針，研究其與蛋白質(zhì)之間相互作用的機(jī)理，尋找與鞣花酸具有協(xié)同作用的熒光探針，為新型藥物的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)及藥理研究提供有價(jià)值的信息。目前還未見(jiàn)文獻(xiàn)有相關(guān)的報(bào)道。
