题目：靶向G-四链体DNA配体筛选方法的研究

G-四链体DNA的形成能够有效地抑制端粒酶活性以及端粒的延长，进而遏制肿瘤细胞的大量增殖。因此，G-四链体DNA配体的研究对于抗肿瘤药物的设计与筛选至关重要。同时，研究抗肿瘤药物与不同DNA作用机理在研究和开发抗肿瘤药物以及加速体外药物筛选进程等方面具有重要意义。本文以蒽醌类化合物和生物碱类化合物作为模式配体，基于小分子化合物与人端粒DNA（GDNA）的特异性反应，引起GDNA构型的转变，建立了均相筛选G-四链体DNA配体的电化学方法和荧光方法。同时应用电化学方法研究了抗肿瘤药物道诺霉素与单链DNA（ssDNA）、双链DNA（dsDNA）和四链体DNA（G-quadruplex）的作用模式及其亲和性。主要研究内容和结果归纳为下列三个方面：
一、无标记均相筛选G-四链体配体的电化学方法的研究
以蒽醌类抗肿瘤药物道诺霉素作为模式药物，基于加入人端粒DNA（GDNA）前后道诺霉素电化学信号的改变来筛选具有电化学活性的G-四链体DNA配体，并根据道诺霉素与GDNA作用前后氧化还原峰电流的降低，计算出二者作用的结合常数（β）和结合位点数（m）分别为β=（2.37±2.25）×107 L/mol和1。应用具有电化学活性药物秋水仙碱和随机引物（RDNA）分别进行负对照实验，采用圆二色光谱研究人端粒DNA与道诺霉素作用前后结构的变化，结果表明道诺霉素可与人端粒DNA作用形成G-四链体结构。该方法是一种简单、快速地均相筛选具有电化学活性的G-四链体DNA配体的电化学方法。
二、道诺霉素与不同DNA作用模式及其亲和性的研究
基于裸玻碳电极与DNA修饰玻碳电极在道诺霉素溶液中循环伏安信号的差异，系统地研究道诺霉素与单链DNA（ssDNA）、双链DNA（dsDNA）和四链体DNA（G-quadruplex）的作用模式，并通过紫外可见吸收光谱和荧光偏振实验对道诺霉素与人端粒DNA（GDNA）的作用模式进行验证。研究结果表明，道诺霉素与G-四链体DNA的作用模式以嵌插和尾部堆积作用为主，与双链DNA的作用模式不仅有嵌插和尾部堆积作用，而且还存在静电吸附作用，与单链DNA的作用模式是简单的静电吸附作用。采用循环伏安法研究了均相溶液中道诺霉素不同DNAs作用亲和性，应用荧光光谱实验进行验证，同时计算出道诺霉素与不同DNA作用的结合常数。实验结果表明道诺霉素与G-四链体DNA、双链DNA具有很强的亲和性，而与单链DNA作用极其微弱。
三、基于DNA功能化金纳米粒子的荧光共振能量转移筛选G-四链体配体
以巯基功能化的人端粒DNA互补链修饰的金纳米粒子（cDNA-GNPs）作为荧光猝灭剂，荧光素（FAM）标记的人端粒DNA（F-GDNA）作为荧光探针，芦荟大黄素（AE）作为模式配体，建立了一种均相筛选G-四链体DNA配体的荧光共振能量转移方法。当F-GDNA体系中加入cDNA-GNPs后，形成部分杂交双链使得FAM接近金纳米粒子表面，荧光被显著地猝灭。加入AE诱导F-GDNA形成G-四链体DNA，F-GDNA远离cDNA-GNPs，体系荧光信号恢复。基于该原理对11种小分子化合物进行了研究，并应用圆二色光谱验证人端粒DNA与药物作用前后构型的变化。结果表明该方法能够简单、灵敏、快速地均相筛选G-四链体DNA配体。