论文部分内容阅读
DNA凝聚是指大的DNA分子经历由伸展构象向紧密形式的转变,DNA凝聚后的性质与凝聚剂的性质密切相关.人们发现阳离子表面活性剂可以作为一种有效的凝聚剂,并对其结构与转染活性之间的关系进行不断研究.近年来的研究表明,合理设计表面活性剂的结构可与DNA有很强的结合能力、较低的毒性并能提高转染能力.与此同时,人们不断提高表面活性剂的寡聚度,合成出具有三个或三个以上的亲水头基和疏水烷基链的寡聚表面活性剂,发现这类表面活性剂表现出诸多区别于传统单链或Gemini表面表活性剂的独特的聚集体结构和性质.因而我们试图利用其独特的聚集能力对DNA的聚集体进行调控,从而探讨寡聚表面活性剂与生物大分子之间的作用规律.在本研究中,我们利用利用ITC、DSC、AFM、DLS、荧光光谱及CD 等技术,对六聚表面活性剂PAHB(图1)与DNA 的作用体系进行了研究.结果发现由于PAHB 分子具有多个极性头基和多条疏水链,在极低浓度下可与DNA 发生相互作用；随着PAHB 浓度的增大,DNA 分子由舒展的线状不断被凝聚为尺寸约100 nm 的球形聚集体.其中,ITC 曲线(图2)上出现两个吸热峰,将对应的PAHB 浓度定义为C1 和C2.滴定之初Δhobs 明显低于相应PAHB 自身所产生的稀释焓,此时PAHB 浓度远远低于PAHB 自身的临界聚集浓度,表明PAHB 可能以单体的形式与DNA 通过静电相互作用结合.从该浓度至C1 是吸热过程,表明以PAHB 的稀释焓为主导,静电作用产生放热焓不够显著.当CPAHB ＞ C1,Δhobs 开始明显下降,相应PAHB 的稀释曲线也开始下降.这一热效应缘于随着PAHB 分子的增多,不仅存在PAHB 的带电头基与DNA 磷酸基团之间通过静电相互作用,PAHB分子内和分子间疏水链及PAHB的烷基链与DNA的碱基间还产生了明显的疏水相互作用.随着DNA链结合PAHB 分子逐渐达到饱和,,Δhobs 降低趋缓,直至C2.当CPAHB ＞ C2,Δhobs 再次缓慢下降,逐渐趋近于PAHB 的稀释曲线,表明PAHB 开始过量,当PAHB 浓度大于其临界聚集浓度时,PAHB在疏水作用力的驱使下开始发生自聚集.由此可见,由于疏水链间的疏水相互作用PAHB 分子构象发生转变导致聚集体结构的改变,而PAHB 阳离子头基与DNA 链上磷酸基团之间的静电相互作用以及PAHB 疏水链与DNA 碱基之间的疏水相互作用则使DNA 随PAHB 聚集体的转变而发生改变.