基于聚集诱导荧光性质的免标记DNA四链体检测以及凝血酶的传感研究.pdfVIP

第33卷第1期 影像科学与光化学 V01．33No．1 2015年1月 Scienceand Jan．，2015 Imaging Photochemistry 超分子化学与应用专刊 基于聚集诱导荧光性质的免标记DNA四链体检测 以及凝血酶的传感研究 汪 铭，张关心”，张德清 (中国科学院化学研究所有机固体实验室，北京100190) 摘要：基于带正电荷硅杂环戍二烯衍生物的聚集诱导荧光性质，利用其与富含G的单链DNA 和四链体作用后的荧光强度差别，发展了一种免标记的DNA四链体检测方法，并将该方法应 用于凝血酶的荧光分析。 关键词：聚集诱导荧光；荧光传感器；G四联体；凝血酶 doi：10．7517／j．issn．1674—0475．2015．01．077 文章编号：1674—0475(2015)01—0077—07 DNA作为遗传物质，一个很重要的性质就是 可以抑制端粒酶的活性，而端粒酶与很多肿瘤细 DNA具有结构多样性，双螺旋为DNA最常见的胞内端粒的延伸有密切关系。因此发展能诱导G 结构形式，它的稳定性为遗传信息的可靠性提供 四联体的形成从而实现抑制端粒酶生长的药物被 了保证。但是，在某些情况下，DNA也存在一些 认为在治疗癌症、HIV和其他疾病方面具有重要 较为特殊的结构，如三螺旋、四螺旋、分支结构等， 的应用前景。也就是说，发展简单、快捷的G四联 它们的存在使DNA体现出独特的功能特性，并使 体结构的高效检测方法具有十分突出的重要意 遗传进化成为可能。四链体DNA是一类更为特 义呻]。 殊的二级结构，主要包括由富含鸟嘌呤(G)的序列 目前，研究人员已经发展了多种方法用于检 形成的G四联体(G-quadruplex)和富含胞嘧啶测DNA由单链向G四联体发生的结构变化，如： (C)的序列形成的i-motif四聚体两种。p四联体X一射线衍射、NMR、圆二色谱和荧光光谱等。其 的基本单元是被称为G四联体的四个G的平面 中以利用荧光光谱检测G四联体结构最为方便， 环状配对，多个G四联体通过平面堆积形成层状 而且灵敏度高。大多数已发展的荧光方法都需要 的G四联体。形成G四联体必须具有重复G序用化学方法对DNA进行荧光标记[4]。但是荧光 列的DNA链，并需要K+、Na+等正离子与G配标记DNA的合成和纯化往往成本高、耗时长，同 位以稳定整体结构。研究表明，G四联体的形成 时，有修饰的DNA的结合力减弱等缺点。因此构 2014一10—14收稿，2014一I卜18录用 *通讯作者，E-mail：gxzhang：@iccas．ac．cn 万方数据 78 影像科学与光化学 第33卷 建免标记荧光分析方法用于检测p四联体构型变 在单链和四链结构时与四苯乙烯分子不同的作用 化以及G四联体稳定剂的筛选，显得更具有应用 方式，实现了DNA结构的检测[11I。 前景。 本课题组在构筑基于AIE性质的化学／生物 最近，一类特殊的荧光分子受到关注，这类分 传感器方面也开展了一系列的工作[7]。例如，我 子在溶液状态下的荧光强度很弱，但是在聚集状 们利用具有聚集诱导荧光性质的带正电荷硅杂环 态下却呈现很强的荧光。这一现象被称之为聚集 戊二烯衍生物(1一甲基-1一(3一三甲氨基)丙基一2，3， Emission 4，5一四苯基硅杂环戊二烯碘盐，化合物1)与DNA 诱导荧光性质(Aggregation-induced AIE)E