《新型萘啶衍生物作為核酸特定序列識別分子的研究》是依託湖北大學，由何漢平擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型萘啶衍生物作為核酸特定序列識別分子的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：何漢平
- 依託單位：湖北大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
1,8萘啶衍生物作為核酸識別分子的研究還為數不多，然而由於兩個雙橋環氮原子的存在，它在分子識別等方面極具套用潛力，申請者本人對此已有一定的研究，並取得了一些結果。特此，本項目以開發能夠調控核酸特定序列基因表達的小分子為目標，設計合成一系列新型的萘啶衍生物：（1）對1,8萘啶作合理的化學修飾，研究其構效關係；（2）引入偶氮苯基團開發光控核酸識別分子；（3）合成萘啶類識別元素功能化的肽鏈醯胺核酸識別分子。通過這些設計使其對核酸序列識別達到高親和性、高特異性，利用光譜分析、凝膠電泳等分子生物學方法研究其相互作用及作用位點，力求篩選出特定序列識別分子，並繼續深入研究體外遺傳作用，開發（光控）小分子/核酸適體基因表達；另外在萘啶衍生物中引入電活性基團二戊鐵以發展簡單、快速、經濟的電化學方法去識別檢測核酸特定序列。這些研究工作將為從分子水平上探索生命體的功能、疾病的診斷治療以及未來新藥的開發打下良好的基礎。
結題摘要
兩個雙橋環氮原子的存在使1,8-萘啶衍生物在分子識別特別是核酸識別方面極具套用潛力。近年來發現很難診治的神經性精神疾病與特定的三核苷酸重複序列基因有關，因此利用這些基因來診斷相關神經精神性疾病引起了眾多研究者的關注。本項目設計合成了一些新型的萘啶衍生物，特別是具有電活性的雙功能探針，並發展了它們在電化學方法中的套用，以期望建立三核苷酸重複序列的電化學生物感測器。另一方面，對所合成的萘啶衍生物進行了初步的篩選，研究了某些萘啶衍生物對三重複核苷酸序列體外複製的影響。本項目的主要內容包括以下四個方面：(1) 成功地合成了新型雙功能探針，特別是FecNCD1和 FecNCD2。這種雙功能探針分子不僅具有良好的電活性，而且對GG錯配的核酸序列具有選擇性作用。熔點溫度和圓二色譜等研究表明FecNCD1對GG單錯配雙鏈核酸具有選擇性作用，而FecNCD2對CGG三核苷酸重複序列具有選擇性作用。更重要的是，它們被成功地套用到電化學方法中：在FecNCD1的作用下，利用裸金電極可直接檢測出水溶液中的GG錯配對核酸序列；利用FecNCD2良好的電活性和優良的選擇性識別，構建了CGG三核苷酸重複序列的電化學生物感測器。該方法簡單、快速、免標記，為神經性疾病的早期診斷和治療提供了一種可行性方案。(2) 為了開發阻抗型電化學感測，合成了一種末端氨基的萘啶衍生物NC-linker, 通過簡單的肽鍵把小分子NCD固定到金電極上，利用阻抗值的變化實現了對CGG和TGG三核苷酸重複序列的檢測。該方法簡單，對於神經性遺傳疾病的早期診斷提供了一種潛在的可行性方案，也可以延伸到其它核酸序列的檢測。(3) 圓二色譜和熔點溫度研究表明化合物NCD和NA分別對CGG和CAG三核苷酸重複序列有著很強的相互作用。聚合酶停止實驗說明化合物NCD和NA能夠分別抑制CCG和CTG三核苷酸重複序列的體外複製，影響基因的表達。這對於理解CGG和CAG三核苷酸重複序列相關的神經性疾病的機制和診斷有著一定作用和意義。(4) 成功合成了新型二茂鐵萘啶單取代和雙取代化合物(FecMN和FecDN)。研究表明FecDN對Hg2+有明顯的識別作用，肉眼可觀察到明顯的黃色沉澱。該研究對汞離子的識別和去除有著十分重要的意義。
