有机锗蒽醌酰胺和有机锗萘酚酯倍半氧化物与DNA的相互作用(英文)  

DNA binding of novel organogermanium sesquioxides with anthraquinone or naphthalene moiety

作　　者：上官国强[1] 曲晓刚[2] 

机构地区：[1]济宁医学院生物科学系,山东日照276826 [2]中国科学院长春应用化学研究所,吉林长春130022

出　　处：《济宁医学院学报》2013年第3期157-161,共5页Journal of Jining Medical University

基　　金：Supported by Natural Science Foundation of Shandong Province(No.ZR2011HL003)

摘　　要：目的研究新合成的有机锗化合物与DNA的相互作用,为从分子水平上揭示它们的抗癌作用机理提供资料,为进一步设计合成更为有效的抗癌药物提供理论指导。方法综合应用紫外-可见分光光度法(UV-Vis)、热变性(Melting Temperature Studies)、荧光光谱变化(Fluorescence Titration Experiments)、黏度测定(Viscosity Measurements)等方法,研究了4种化合物与3种DNA,既小牛胸腺DNA(ct-DNA)、22-mers poly(dA.dT)和22-mers poly(dG.dC)的相互作用。结果4种化合物与CT-DNA结合后,4种化合物的UV-Vis均发生了不同程度的减色效应和红移现象,预示着4种化合物可能通过插入方式与DNA发生作用。由化合物与ct-DNA、22mer poly(dA.dT)和22mer poly(dG.dC)作用的热变性曲线可以看出,3种DNA的热变性温度Tm均有提高,意味着药物与DNA的插入结合。发现4药物小分子对CT-DNA黏度均有影响,随着药物浓度的增加,DNA溶液的黏度也随之增大。3种DNA均能使4种化合物的荧光发生淬灭,通过计算得出相应的结合常数,属于中等强度的结合,结合常数介于103～105M-1之间。结论药物与DNA作用后,药物的UV-Vis变化、DNA的热变性温度和黏度的变化均说明4种有机锗化合物是以插入结合方式与DNA发生作用的。以上研究结果说明,新型结构的有机锗化合物各功能基团之间产生了协同作用,它们均能与DNA发生明显的相互作用,并且很可能改变原有的有机锗倍半氧化物的抗癌作用机理,产生直接细胞毒作用,因而提高了整体化合物的抗癌活性。对进一步合成高效低毒的有机锗抗癌药物、揭示它们的作用机理具有重要的参考价值。Objective To study the interaction of newly synthesized Ge132 derivatives with DNA and determine the anticancer mechanism of the compounds.Methods The affinity and mode of interaction of four novel organogermanium sesquioxides with calf thymus DNA（CT-DNA） and two synthetic oligonucleotides,22-mers poly（dA.dT） and 22-mers poly（dG.dC）,were investigated by a combination of absorption spectroscopy,fluorometric technique,viscosity,and DNA thermal denaturalization.Results The compounds had moderate affinity with CTDNA and two synthetic oligonucleotides,22-mers poly（dA.dT） and 22-mers poly（dG.dC）,with binding constants on the order of 10 3 ～10 5 M-1 in intercalative mode,and showed different preference for duplexes upon the different groups introduced to organogermanium sesquioxides.Conclusion The newly synthesized Ge132 derivatives can intercalate into DNA.The results suggest that the same methyl group in different types of compounds plays different role for the interaction of related compounds with DNA,and they may offer a new important guidance for the synthesis and mechanism on anticancer active organogermanium compounds.

关 键 词：有机锗半氧化物 DNA结合 吸收光谱 黏度 热变性 

分 类 号：Q52[生物学—生物化学]