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人体端粒和着丝点以及动物端粒中都存在富含胞嘧啶(C)的脱氧核苷酸(DNA)序列,这些序列在酸性环境中能通过胞嘧啶C与质子化胞嘧啶CH+之间的氢键相互作用形成平行双链,两条双链反平行相互插入所形成的四链非共价复合物,称为i-motif结构。i-motif结构可由富含C的单分子DNA序列反复折叠、折叠的双分子序列或四个单分子序列的相互作用形成。一些蛋白能够选择性地和这种四链结构结合,因此C-四链体的研究具有重要的生物学意义。而且i-motif结构在酸性条件下形成,在碱性条件下解离的特殊性质又使得i-motif可以应用到纳米材料上。研究i-motif的传统方法主要有核磁、X-ray晶体衍射、圆二色谱、紫外分光光度法等。电喷雾是一种软的离子源,能够用于观察气相中的非共价复合物,并且已经被用于不同核酸序列形成的各种非共价复合物性质的研究。因此,在这项研究中,我们设计了一系列富含C的DNA序列,利用电喷雾质谱测定这些序列形成四分子复合物的条件和离子强度。首先,我们用序列d(TCCCCC)来优化仪器参数和溶液条件,得到的最优pH值与其它传统方法研究i-motif结构形成的pH一致。然后改变d(TCn)序列中胞嘧啶的个数,研究了连续的C的个数对i-motif结构形成的影响,发现n>3的d(TCn)序列在质谱图才能出现比较明显的四分子i-motif离子峰。其次,我们在序列d(CCCC)基础上设计d(XnCCCCYm)(其中X、Y分别为A、T、G;n,m=0、1、2),比较碱基分别在3′和5′端位置时、碱基种类和数量对四分子复合物形成的影响。发现碱基在5′端时能极大的促进四链结构的形成;而且促进四链结构形成作用明显的依次是胸腺嘧啶(T)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G);碱基种类不一样,其个数对四链结构形成的影响也不一样。最后,我们针对研究过程中出现的未知化合物离子峰进行分析,发现短链DNA在ESI源中发生碱基和戊糖分子的中性丢失和含嘌呤碱的序列水浴加热时嘌呤碱水解的现象。此外,圆二色谱(CD)数据验证了与质谱分析相同的溶液条件下反平行插入四分子结构的存在,从而证明了电喷雾质谱研究i-motif结构的可行性和我们质谱实验结果的准确性。