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《黃素類熒光探針和生物分子相互作用機理的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要熒光探針方法由于其極高的靈敏度，對環(huán)境敏感性，對樣品非破壞性和提供多方面的信息量等優(yōu)點，逐漸成為研究生物分子的主要方法之一。本文應用熒光光譜、紫外光譜和激光誘導時間分辨瞬態(tài)吸收光譜法研究生物活性分子與熒光探針之間相互作用，闡明生物分子的光物理和光化學反應過程。本文的工作分為以下兩個部分：第一部分，兩種熒光探針二甲基異咯嗪(LC)和9一(2一羥乙基)黃素(HEF)的紫外光譜和熒光光譜顯示，它們具有很強的紫外吸收和熒光發(fā)射，可以作為很有潛力的核酸內(nèi)源性熒光探針來進行核酸及其前體的性質(zhì)和結構研究。
2、實驗表明，核酸堿基(胞嘧啶、胸腺嘧啶、尿嘧啶、腺嘌呤)、核苷(鳥苷、脫氧鳥苷)以及核酸(小牛胸腺DNA、鮭魚精DNA、酵母RNA)對LC或HEF探針的熒光均有很強的猝滅作用，符合Stern—Volmer線性方程。所測得熒光猝滅速率常數(shù)的數(shù)值處于擴散控制范圍(a09—1011MoS0)，表明LC或HEF與核酸及其前體的．相互作用具有電子轉(zhuǎn)移(ET)的性質(zhì)。熱力學的理論分析也說明了核酸及其前體與探針LC或HEF發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應的可行性。應用紫外光譜和熒光光譜方法探討了兩種探針LC和HEF與核酸之間的作用
3、模式與機理。加入ctDNA后探針LC和HEF的紫外光譜呈現(xiàn)明顯的減色效應，并有等光點存在。在與溴化乙錠EB雙熒光探針競爭中，LC和HEF均使EB--ctDNA絡合物的熒光強度明顯減弱。加入探針Lc和HEF后ctDNA的融化溫度升高。隨探針LC和HEF濃度增加，ssDNA的粘度變大。Lc與ctDNA結合時，LC的熒光光譜偏振度增大等。這些特征都顯示了探針Lc和HEF與DNA之間的作用模式包括探針嵌入DNA堿基對和弱的氫鍵作用。由紫外光譜和熒光滴定法分別測得兩種探針LC和HEF與DNA的結合常數(shù)均在10
4、5mol一·L數(shù)量級，說明了兩種探針均與DNA發(fā)生強的相互作用，同時也說明測量方法的可靠性。第二部分，應用激光誘導時間分辨激光閃光光解技術，研究了探針LC和HEF在水溶液中的瞬態(tài)吸收光譜和動力學，分析了特征吸收峰的歸屬?？疾霯c和HEF三重態(tài)的衰減動力學，測得二者的激發(fā)三重態(tài)的固有壽命以及自猝滅速率常數(shù)，提出了自猝滅電子轉(zhuǎn)移反應機理。摘要系統(tǒng)研究了猝滅劑三苯胺、氨基酸及二肽(色氨酸Trp、色氨酸苯甲酸酯Trp—Phe、4一甲硫氨酸MET、4一甲硫氨酸苯甲酸酯Met--Phe)、核苷(鳥苷、脫氧鳥苷)
5、以及核酸(小牛胸腺ctDNA、鮭魚精ssDNA、酵母yRNA、雙股寡聚核苷酸)與LC，HEF激發(fā)態(tài)的反應過程、瞬態(tài)中間體和微觀機理。通過上述猝滅劑與3LC，3HEF的瞬態(tài)吸收光譜和猝滅反應動力學數(shù)據(jù)，闡明了猝滅反應所涉及的主要過程為光誘導的電子轉(zhuǎn)移過程。熱力學的理論分析也說明了各種猝滅劑猝滅3LC和3HEF的機理是光誘導的電子轉(zhuǎn)移過程。設計含有不同鳥嘌呤序列的寡聚核昔酸鏈(0N)，探討不同序列的0N與光敏劑3LC，3HEF發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應的給電子能力，結果表明，隨著oN中相鄰鳥嘌呤堿基數(shù)目的增多，o
6、N的給電子能力逐漸增強。關鍵詞：二甲基異咯嗪(LC)；9一(2--羥乙基)黃素(HEF)；核酸：電子轉(zhuǎn)移ⅡAbstractFluorescentprobepossessesversatileadvantagessuchashighersensitivity,non—destructiontothesampleandprovidingabundantinformation,thereforeitbecomesoneofthemainmethodsinbiologymolecularresearch．I
7、nthisthesis，theinteractionofbiologymolecularwithfluorescentprobeWasinvestigatedbythemeansoflaserinducedtime—resolvedtransientabsorption，fluorescenceandUVabsorptionspectroscopy．Thephoto-chemicalandphoto-physicalreactionprocessesofbiologymoleculeswereelu
8、cidated．ThethesisWaspresented、^，imthefollowingtwoparts：1．TheUVabsorptionandfluorescencespectraofthetwofluorescentprobes，Lumichrome(LC)and9-2'-Hydroxylethylflavin(HZF)，displaystrongUVabsorptionandfluorescenceemission．Hence，theprobescallb
