鸟嘌呤碱基与羟基自由基反应的密度泛函理论

羟基自由基 (·OH)进攻嘌呤碱基是破坏核酸造成DNA断链损伤的重要原因之一 .采用密度泛函 (DFT)理论中B3LYP方法在 6— 31G基组水平上对鸟嘌呤 (G)受羟基自由基进攻形成的各种可能产物自由基进行几何全优化 .根据总能量、键长和自旋密度的计算结果 ,从理论上确认了C 5和C 8位加成机制 .得产物自由基G5OH·、G8OH· ,且G5OH·易与N 11位H脱水得一个更稳定的产物自由基 ,而G8OH·不易发生开环反应 ,得到与实验一致的结论 .

氧化石墨烯-连续鸟嘌呤碱基DNA复合膜修饰电极用于测定多巴胺

移取1g·L^(-1)氧化石墨烯悬浮液5μL滴加在经抛光、清洗的玻碳电极表面,红外灯下烘干后,在0.1mol·L^(-1) KH2PO4溶液中,在-0.9V下沉积600s,然后将电极浸泡于100μmol·L^(-1)连续鸟嘌呤碱基DNA溶液中1h,得到氧化石墨烯-连续鸟嘌呤碱基DNA复合膜修饰电极。采用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和电化学方法对修饰电极进行了表征,研究了多巴胺在此修饰电极上的电化学行为,结果发现此修饰电极对多巴胺的氧化还原具有明显的电催化作用。在pH 7.0的磷酸盐缓冲溶液中,以50mV·s-1的扫描速率扫描,记录多巴胺在修饰电极上的差分脉冲伏安曲线,结果发现多巴胺的浓度在5.0×10^(-7)～9.0×10^(-6) mol·L^(-1),9.0×10^(-6)～5.0×10^(-5) mol·L^(-1)内与其氧化峰电流呈线性关系,检出限(3s/k)为3.5×10-8 mol·L^(-1)。方法可用于测定体液和药品中多巴胺的含量,加标回收率在88.0%～106%之间,测定值的相对标准偏差(n=5)小于5.0%。

氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对体系的氢键作用

应用量子化学方法,分别在气相和水溶液中对氨基酸侧链与氧化鸟嘌呤碱基对(8-oxo-G∶C)形成的三体复合物的氢键键能、几何结构、电荷分布及二阶稳定化能进行了研究.结果表明,水溶液的存在削弱了复合物中的氢键强度,电荷分布变化明显,水溶液中形成氢键位点的电荷变化量约为气相中的10倍,而几何结构变化不明显、对于酶与DNA之间的相互作用的研究需在水溶液中进行.水溶液对带电三体复合物中8-oxo-G∶C与氨基酸侧链间的氢键有较大影响,键能平均减小了69.23 k J/mol,不带电复合物仅减小了3.60k J/mol.水溶液中三体复合物中8-oxo-G∶C间的氢键受侧链的影响不大,且与侧链带电与否无关,带电复合物和不带电复合物的氢键强度分别减小了24.57和30.05 k J/mol,且二阶稳定化能越大,其对应的氢键键长越短.

羟基自由基和鸟嘌呤-胞嘧啶碱基对反应的密度泛函理论研究（英文）

为了解决年龄衰老、基因突变和癌症等问题,理解DNA的氧化损伤机理非常重要.本文利用密度泛函方法和极化连续介质模型在液相条件下研究了羟基自由基夺取鸟嘌呤-胞嘧啶(GC)碱基对上5个氢原子的反应机理.研究结果表明,所有的脱氢反应路径都是放热过程,热力学上五个脱氢反应路径形成自由基的稳定性顺序是(H2b-GC)·>(GC-H4b)·>(GC-H6)·>(GC-H5)·^(H8-GC)·,其中H2b反应路径的能量变化最大,说明该反应平衡时的转化率最高.动力学上,相对于反应复合物的局部反应能垒大小顺序是H2b<H4b<H5<H6<H8,可以看出在H2b夺取路径中能垒最小,表明了该反应能在室温下迅速完成,和实验结果一致.综合考虑热力学和动力学方面的分析,发现H2b夺取反应最容易进行,次之是H4b夺取反应,然后是H6和H5.而H8的夺取反应很难发生,和实验观察到的8位加成产物现象一致.

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对于一些富含鸟嘌呤碱基G的寡核苷酸序列而言，当其形成G-四联体结构时，可极大地增强氯化血红素（Hemin）的过氧化物酶活性，因此可望被开发成为一种有效的DNA酶。

以G-四链体为靶点的小分子端粒酶抑制剂研究进展

富含鸟嘌呤碱基的 DNA序列能够通过鸟嘌呤环的互联作用形成四链螺旋结构 ,这种结构被称为 G-四链体。G-四链体由于能够抑制端粒酶的活性而成为抗肿瘤药物的新靶点 ,能促使 G-四链体形成或稳定该结构的物质则可能对癌症有潜在的治疗意义。本文对以 G-四链体为靶点的小分子端粒酶抑制剂的研究进行了综述。