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DNA与小分子的作用 摘要：DNA双螺旋结构模型的问世，标志了生物学进入了从分子水平阐述生命遗传信息的分子生物学时代，因而有关DNA的研究也就自然成为分子生物学和生物化学最重要的课题之一，现代医学中，抗肿瘤、抗病毒药物与DNA的反应研究对疾病治疗有着重要意义。该文主要介绍了DNA与小分子作用的方式、研究方法及DNA与靶向分子的相互作用。 关键词：DNA 小分子 抗癌 研究方法 相互作用 靶向分子 Interaction between DNA and small molecular Wang Hong Ying Abstract:The model of DNA double helix to be presented to the public,marks biology enter the times that from molecular level to expound life of genetic information,so the reaserch of DNA has become one of the most important topic in biology and bio-chemistry,the studies on the interaction between antitumor-and antivirus and DNA is very singnificant for the diseases therapy in the modern medicine.This paper mainly interduce the methods for interaction and research beween DNA and small molecular,DNA and targeted molecular interaction. Key words:DNA small molecular research methods interaction targeted molecular 1引 言 脱氧核糖核酸DNA是遗传信息的承担者，具有储存和传递信息的功能[1]。DNA在分子生物学和生物医学领域的研究非常广泛，其中，DNA与其他分子相互作用的研究一直是一个比较活跃的研究领域。DNA与其他能识别特定碱基序列的小分子(如各类金属离子、金属螯合物、小分子物质，尤其是药物分子等)相互作用的研究，有助于人们了解某些分子对DNA体内复制和转录的影响，以及由此引起的物种性变异、各种化合物与DNA间亲和力的大小和化学核酸酶的作用机制等信息。在医药中，研究DNA与靶向分子相互作用的规律，可以阐述一些抗肿瘤、抗病毒药物及致癌物的作用机理，帮助人们了解某些疾病的发病机理，这对于寻找副作用小、疗效好的抗癌药物母体和进行体外筛选抗癌药物，以及研究抗癌药物在生物体内治疗疾病的本质具有重要意义[2]。 2 DNA与生物活性小分子的相互作用方式 小分子与核酸的结合区位于核酸的碱基、磷酸骨架以及戊糖环部分。核酸由平行堆积的碱基、聚合的阴离子磷酸骨架以及两条核苷酸链形成的大沟、小沟组成了小分子的识别位点。作用方式主要有3种:非共价键结合、共价键结合和剪切作用。非共价键结合又可分为静电作用、沟槽作用和嵌插作用3种模式(图1)[３]。  图1小分子和DNA的作用模式 Fig.1 The bindingmodes between small molecule and de 2 oxyribonucleic acid(DNA) 2.1静电作用 静电作用，是通过药物小分子上带正电荷的基团与DNA双螺旋链上带负电的磷酸骨架之间的一种库仑力，这种结合是一种非特异性相互作用。静电作用没有选择性。 2.2沟槽作用 沟槽作用，即活性小分子与DNA双螺旋结构中的大沟槽或小沟槽的碱基对发生相互作用。这种结合的作用力是小分子与DNA沟区碱基之间的氢键作用、疏水作用及π电子相互作用的综合结果。沟槽结合可破坏使DNA结构稳定的氢键和碱基堆积力，并诱导DNA双螺旋结构发生畸变。沟槽作用具有选择性。 2.3嵌插作用 嵌插作用，即具有一定平面性的分子嵌入到DNA分子的双螺旋结构中，与DNA碱基对发生作用。嵌插结合的作用力来自于芳环的离域π体系与碱基的π体系间的π—π相互作用及疏水作用。这是药物分子与DNA发生作用的最重要的形式之一。当小分子嵌插到DNA碱基对之间后，有的可以直接抑制DNA复制与转录功能；有的则在经过进一步活化后，使DNA断裂受损而影响功能。嵌插作用具有选择性。 3 DNA与小分子作用的研究方法 为了研究生物活性小分子，特别是一些药物小分子与DNA的作用机制，进一步研究一些致癌化合物的致癌机理，抗癌药物的药理和毒性，