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三链DNA技术具有可选择性调控基因的表达、基因的定点突变、基因的修复、原位染色体的标记和基因分子诊断等作用,因此以三链DNA为背景的反基因战略提供了治疗某些疾病的“新型药物”概念。以反基因战略为背景的各种三链DNA工具无论从化学、生物学和药物学的角度都具有重大的理论及现实意义,已经成为近几年来的研究热点之一。本文以4-氯-2-(2-萘基)喹啉为嵌入团,设计合成了一类含有三链DNA嵌入剂、连接臂和荧光团的新型T·AT三链DNA荧光探针,同时设计合成了一些三链DNA双嵌入剂。 设计并合成了一系列以N,N-双-(3-氨基丙基)甲胺为连接臂,以丹磺酰胺和萘酰亚胺为荧光团的三链DNA荧光探针。其原理是荧光探针与三链DNA结合后,由于嵌入剂嵌入到三链DNA中引起淬灭团和荧光团之间距离的变化,从而造成荧光探针光谱的变化。研究发现这些化合物嵌入到三链DNA后都可明显引起三链DNA解链温度的升高,而对双链DNA解链温度几乎没有改变,显示出这类化合物对于三链DNA具有很好的选择性。设计的大多数荧光探针对于T·AT三链DNA都有明显的荧光增强。 设计并合成了一系列以N,N′-双-(3-氨基丙基)哌嗪为连接臂,以丹磺酰胺、萘酰亚胺和菁染料为荧光团的三链DNA荧光探针,使探针的柔性长链连接臂具有某种程度的刚性。研究发现,当DNA与这类化合物以5:1的摩尔比结合时,T·AT三链DNA的△T_m为26—30℃,明显高于对应的AT双链DNA的△T_m值(2℃左右),结果与N,N-双-(3-氨基丙基)甲胺连接臂的探针类似。而以N,N′-双-(3-氨基丙基)哌嗪为连接臂的探针对T·AT三链DNA则有更大的荧光增强(4—10倍)。论文提出用荧光法测量2a与三链DNA复合物的解链温度,通过和紫外吸收法的对照验证,证明荧光法是一个可靠的测量2a与三链DNA复合物解链温度的方法,并用Smart Cycler DNA扩增仪验证了荧光法与紫外吸收法的一致性。最后用AM1半经验量子化学计算模拟1a和2a的分子构型,就两个探针分子对三链DNA具有不同的荧光增强给出了解释。 依据嵌入剂嵌入到三链DNA中引起光诱导电子转移(PET)造成荧光强度变化的机理,合成了3a,3(?)2个未见报道的以乙二胺为连接臂,以丹磺酰胺、萘酰亚胺为荧光团的三链DNA荧光探针。化合物3a对于T·AT三链DNA有很明显的荧光增强,并通过测量化合物3a对pH的响应验证了PET的作用机理。 设计合成了双嵌入剂N1—N8及单嵌入剂NO,通过紫外可见光谱测定了化合蔡基喳咐嵌入型T.AT三链DNA荧光探针研究物对不同DNA解链温度的影响,同时着重考察了化合物N6的浓度对DNA的解链温度的影响。证实经过适当的设计,双嵌入剂能够对T.AT三链产生选择性的稳定作用,并且它对三链DNA的识别作用和稳定作用均要大于相应的单嵌入剂。 关键词:三链DNA,T.AT三链ONA荧光探针,蔡基哇琳,三链DNA稳定性,双嵌入剂。