《含核苷單元雙核12N3體系作為人工核酸酶的研究》是依託北京師範大學，由盧忠林擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：含核苷單元雙核12N3體系作為人工核酸酶的研究
- 依託單位：北京師範大學
- 項目負責人：盧忠林
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
人工核酸酶的研究對認識酶促反應機理、開發疾病的基因診斷試劑和基因治療藥物，提高人類健康有著非常重要的科學意義和套用前景。儘管各種各樣的人工核酸酶被設計合成，但與天然酶的催化性能相比（如反應活性和反應選擇性）還有很大距離。本項目計畫在模擬體系中引入具有一定識別性能的核苷單元以及具有協同效應的雙核12N3單元，以磷酸二酯鍵的甲醇解反應（具有濃度，pH變化範圍寬，介電常數接近酶活性中心等特點）和水解反應為對象，研究設計合成的人工核酸酶對模型磷酸二酯，寡核苷酸以及核苷酸片段的催化降解性能。在比較兩個反應體系及不同底物的基礎上，對磷酸二酯鍵催化斷裂的反應機理，影響因素，模擬酶的反應活性，選擇性及其構效關係進行深入探討，為開發高活性，高選擇性的人工核酸酶奠定基礎。
結題摘要
在自然科學基金的支持下，利用親核取代反應和click反應設計合成了一系列含有脂肪鏈，芳香鏈，芳香螢光基團，肽鏈，鹼基和核苷等不同功能單元的單，雙，三12N3的大環多胺化合物， 對所有新化合物進行了全面的結構表征。闡明了催化劑結構中橋聯單元的種類，長度，大環多胺的取代基團種類，大小，數目，金屬離子種類對催化劑的催化性能的不同影響。新的12N3體系能夠有效地催化RNA和DNA模型化合物的醇解反應, 加速因子可達10的10次方倍，突出的加速因子可認為是雙金屬離子優異的協同效應和介質效應共同的結果。部分化合物的金屬配合物和非金屬化合物能夠有效切割DNA，與背景反應比較，可以加速反應達10的6次方倍。鹼基和核苷引入12N3化合物提高了體系對DNA的切割性能，並導致DNA部分凝聚。發現一些新型12N3化合物作為一類小分子可以有效可逆地凝聚DNA，部分雙功能化合物具有高效低細胞毒性地特色。這些工作為理解酶促反應機理，發展高效人工核酸酶奠定了良好基礎。我們圓滿完成了課題所設定的目標。
