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《槲皮素金屬配合物抗腫瘤作用及其與dna相互作用機(jī)理的研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、StudyonMechanismofTumorCellAPoPtosisInducedbyQuercetinMetalComPlexesandInteractionofComPlexeswithDNAAThesisSubIulttedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofDoctorofEngineeringbyTanJunSuPervisor:Prof.W妞ngBochuMajor:BiomediealEngineeringCollegeofBioengineeringo
2、fChongqingUniversity,Chongqing,China.SePtember,2007⑥20071’anJun中文摘要摘要惡性腫瘤現(xiàn)已成為人類死亡的主要原因之一,尋找抗腫瘤藥物己經(jīng)成為藥學(xué)研究的重大課題。近年研究表明某些榭皮素金屬配合物不但抗氧化活性比棚皮素強(qiáng),而且其抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的作用也比棚皮素強(qiáng)。然而目前榭皮素金屬配合物抗腫瘤的作用機(jī)制還不清楚。它們能否誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡,其信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,作用靶點(diǎn)等科學(xué)問(wèn)題還有待探索研究。本課題利用生物化學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、藥學(xué)、計(jì)算化學(xué)等多學(xué)科交叉手段,主要研究了棚皮素金屬配合物(Mn、CO、Ni、Cu、Zn)對(duì)腫瘤細(xì)胞凋亡
3、的影響,及其與DNA結(jié)合和催化DNA斷裂作用,探討了棚皮素金屬配合物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用機(jī)制及其與DNA相互作用的機(jī)理。得到了如下結(jié)論:①采用MTT法、熒光染色法、流式細(xì)胞術(shù)和免疫細(xì)胞化學(xué)方法對(duì)棚皮素金屬配合物抗腫瘤活性和誘導(dǎo)HePGZ細(xì)胞凋亡進(jìn)行了研究,初步探討了棚皮素金屬配合物誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的分子機(jī)制。l)結(jié)果表明棚皮素金屬配合物(Mn、Co、Ni、Cu、Zn)對(duì)肝癌細(xì)胞HepoZ、SMMC一7721和肺腺癌細(xì)胞A549的生長(zhǎng)均有明顯的抑制作用,并呈明顯的劑量和時(shí)間依賴性。其中棚皮素錳、鎳和鋅配合物對(duì)腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用明顯強(qiáng)于配體棚皮素,它們作用于HepGZ細(xì)胞4
4、8小時(shí)的半數(shù)抑制濃度Ic50分別為20.64、14.44和lo.67umol·L一’,而棚皮素的Ic50為33.69林mol·L一,。2)形態(tài)學(xué)觀察結(jié)果表明HePGZ細(xì)胞經(jīng)棚皮素錳、鎳和鋅配合物處理后,染色質(zhì)凝聚,且有明顯的凋亡小體出現(xiàn),表明棚皮素錳、鎳和鋅配合物能誘導(dǎo)HePGZ細(xì)胞凋亡。3)細(xì)胞周期分析結(jié)果表明棚皮素錳、鎳和鋅配合物對(duì)肝癌HePGZ細(xì)胞生長(zhǎng)的抑制作用可能是通過(guò)使細(xì)胞阻滯于G夕Gl期,使細(xì)胞DNA合成速度降低,細(xì)胞周期的循環(huán)被抑制而實(shí)現(xiàn)的。對(duì)G聲1期細(xì)胞阻滯可能是配合物誘導(dǎo)HePGZ細(xì)胞凋亡的一個(gè)重要機(jī)制。4)免疫細(xì)胞化學(xué)檢測(cè)結(jié)果表明榭皮素錳、鎳和鋅配合物誘導(dǎo)
5、HepGZ細(xì)胞凋亡可能通過(guò)下調(diào)bel一2和survivin,上調(diào)p53,引發(fā)caspase的級(jí)聯(lián)反應(yīng),從而激活caspase一3來(lái)進(jìn)行的。下調(diào)survivin和bcl一2的表達(dá)對(duì)棚皮素金屬配合物誘導(dǎo)HePGZ細(xì)胞凋亡既起到了協(xié)同作用,又起到了互補(bǔ)作用。②采用紫外光譜法、熒光光譜法和粘度法研究了棚皮素錳、鉆、鎳、銅和鋅配合物與小牛胸腺DNA的結(jié)合方式,采用凝膠電泳法、脫水丙二醛分析和T4連接實(shí)驗(yàn)較系統(tǒng)地研究了棚皮素錳、鉆、鎳、銅和鋅配合物對(duì)質(zhì)粒pBR322DNA的催化斷裂情況。初步探討了棚皮素金屬配合物和DNA的作用方式及其對(duì)DNA的催化斷幾重慶大學(xué)博士學(xué)位論文裂機(jī)理。發(fā)現(xiàn)棚皮
6、素金屬配合物具有核酸酶類活性。1)棚皮素錳、鉆、鎳和鋅配合物僅以插入方式與DNA結(jié)合,而棚皮素銅配合物與DNA的結(jié)合方式可能不止一種,除插入方式結(jié)合以外還受到靜電作用的影響。2)棚皮素錳、鉆、鎳、銅和鋅配合物均能有效斷裂DNA,且棚皮素銅配合物斷裂DNA的能力最強(qiáng);對(duì)于棚皮素錳、鎳、銅和鋅配合物,低離子強(qiáng)度促進(jìn)DNA裂解,高離子強(qiáng)度抑制DNA裂解;離子強(qiáng)度增大能促進(jìn)柵皮素鉆配合物對(duì)DNA的斷裂,所以棚皮素金屬配合物對(duì)DNA的斷裂作用受離子強(qiáng)度的影響。3)如以超螺旋DNA為底物,棚皮素錳、鉆、鎳、銅和鋅配合物催化斷裂DNA的反應(yīng)符合準(zhǔn)一級(jí)反應(yīng)速率定律。其速率常數(shù)分別為1.18x
7、l丫S一‘、o.53xl丫s一,、0.76xl0一s一l、4.82x10一s一l、l.68x10一s一l。4)DNA斷裂機(jī)理實(shí)驗(yàn)表明棚皮素錳、鉆、鎳和鋅配合物均能以水解途徑斷裂DNA;棚皮素銅配合物以氧化還原途徑斷裂DNA,可能與cu(DoOH物質(zhì)有關(guān)。③引入量子化學(xué)和分子力學(xué)方法,對(duì)棚皮素金屬配合物抗腫瘤作用的機(jī)制及其與DNA結(jié)合作用的機(jī)理進(jìn)行了理論解釋。1)對(duì)棚皮素金屬配合物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了量子化學(xué)計(jì)算,通過(guò)對(duì)其幾何構(gòu)型的討論,發(fā)現(xiàn)棚皮素金屬配合物的6個(gè)配位氧原子與金屬離子形成畸形六配位八面體配合物,其配