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对映—贝壳杉烯二萜化合物细胞毒性及其与DNA相互作用的研究

作　者: 王丽
导　师: 丁兰
学　校: 西北师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 香茶菜对映-贝壳杉烯二萜化合物 Rabdosin B Wangzaozin A 细胞毒DNA 相互作用
分类号: R284
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

对映-贝壳杉烯类二萜化合物是自然界广泛存在的一类化合物,香茶菜属植物作为民间广泛使用的药用植物,其中富含大量的这类化合物,据报道,该类化合物具有良好的生物活性,如:细胞毒活性、抗氧化性、免疫调节作用、抗菌及其抗病毒作用。DNA是生物体遗传信息的载体,具有存储和传递信息的功能。对DNA的研究是生命科学研究中一个极其重要的方面,在药物筛选和药物设计中它是重要的作用靶点。临床上使用的很多抗癌、抗病毒药物都以DNA为作用靶点,研究药物小分子与DNA之间的相互作用,对阐述抗癌,抗病毒药物的作用机制,实现抗癌药物的体外筛选,建立有效的、简便的筛选特定抗癌药物方法具有潜在的应用价值。基于上述事实和观点,本文对香茶菜中提取的13种对映-贝壳杉烯类化合物进行活性检测,并利用SRB法、彗星电泳法研究了它们对于两种肿瘤细胞(人肝癌细胞Hep-G2、人舌癌细胞TB)的构效关系。并选择了两种不同结构构型的对映-贝壳杉烯二萜化合物Wangzaozin A、Rabdosin B,研究了它们在细胞体系下对人肝癌细胞Hep-G2生长的影响。并在非细胞体系下利用琼脂糖凝胶电泳法、光谱学方法(紫外吸收光谱、圆二色谱、激光拉曼光谱)研究了WangzaozinA、RabdosinB与DNA的相互作用,进一步探究其作用机理。其主要结果如下:(1)构效关系研究初步表明:13种对映-贝壳杉烯二萜化合物对两种人肿瘤细胞株表现出的细胞毒活性和对DNA的损伤能力不同,其细胞毒活性强弱大致为:C-20位未被氧化型>C-20位被氧化型>螺环内酯型>延命素型,这种差别除与α-亚甲基环戊酮结构有关外,还应该与助活性基团和分子其它部分的空间位阻有关。(2)Rabdosin B低浓度条件下(3.125~12.5μmol·L-1)对人肝癌细胞Hep-G2的增殖有明显的抑制作用; 25μmol·L-1处理组细胞显示了凋亡特征,而50μmol·L-1处理组则显示了坏死现象。(3) Wangzaozin A在低浓度条件下,尤其是0.5-2μmol·L-1时,人肝癌细胞Hep-G2增殖作用受到明显抑制,在高浓度条件下,15μmol·L-1,24h后,药物对细胞的作用表现为致死效应,具有良好的剂量和时间效应关系。在10μmol·L-1的条件下,通过Hoechst33258荧光染色法可观察到典型的凋亡形态学特征。(4)利用琼脂糖凝胶电泳法检测Wangzaozin A、Rabdosin B处理的质粒DNApBR322发现,它们虽同属对映-贝壳杉烯二萜类不同构型的化合物,初步判断它们均对碱基对有较强的直接破坏作用,使DNA解旋。但是从处理浓度和电泳结果发现,WangzaozinA对碱基对的破坏作用更强一些。(5)紫外光谱结果表明RabdosinB、WangzaozinA是通过嵌插作用破坏了DNA的双螺旋结构;CD谱结果表明RabdosinB、WangzaozinA对DNA构型有影响。激光拉曼光谱结果表明WangzaozinA对DNA的碱基、脱氧核糖、B构型均有一定程度的损伤。它们对碱基对均表现出较强的作用,这两种药物分子的平面性不同而WangzaozinA的平面性要更好一些,对DNA分子的嵌插能力就更强,影响也就更大。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章综述  10-45
  第一节对映-贝壳杉烯类二萜化合物的研究进展  10-15
    1 香茶菜属植物化学成分的研究  11-12
    2 香茶菜属植物的药理学作用  12-15
      2.1 香茶菜属植物的抗氧化作用  13
      2.2 香茶菜属植物的免疫调节作用  13
      2.3 香茶菜属植物的抗炎作用  13-14
      2.4 香茶菜属植物的抗病毒作用  14
      2.5 香茶菜属植物的抗菌作用  14
      2.6 香茶菜属植物的抗肿瘤作用  14-15
  第二节小分子与DNA 相互作用的研究述评  15-28
    1 DNA与小分子之间的作用方式  16-19
      1.1 与DNA共价结合的药物  16-17
      1.2 与DNA非共价结合的药物  17-18
      1.3 对DNA 有断裂作用的药物  18-19
    2 含金属离子化学物质与DNA 的相互作用  19-20
      2.1 金属配合物与DNA的相互作用  19-20
      2.2 金属离子与DNA 的相互作用  20
    3 DNA与有机小分子的相互作用  20-21
    4 小分子与DNA相互作用的研究方法  21-28
      4.1 生物化学方法  21-23
        4.1.1 琼脂糖凝胶电泳  21-22
        4.1.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳  22-23
      4.2 化学方法  23-28
        4.2.1 紫外光谱法  23-24
        4.2.2 荧光光谱法  24-25
        4.2.3 圆二色谱法  25-26
        4.2.4 拉曼光谱法  26-27
        4.2.5 电化学法  27
        4.2.6 其他方法  27-28
  第三节单细胞凝胶电泳技术（SCGE）在DNA 损伤检测中的应用  28-34
    1 单细胞凝胶电泳的原理  28-29
    2 单细胞凝胶电泳的实验方法  29-30
      2.1 制备单细胞悬液  29
      2.2 胶板的制备  29
      2.3 裂解、解旋和电泳  29
      2.4 中和与染色  29
      2.5 图像分析  29-30
    3 SCGE注意事项  30
    4 SCGE的应用及发展前景  30-34
      4.1 SCGE在遗传毒理学中的应用  31
      4.2 SCGE在预防医学中的应用  31-32
      4.3 抗氧化剂的保护作用及机体的修复能力  32
      4.4 SCGE在药物（毒性）检测中的应用  32
      4.5 临床研究上的应用  32-34
  立题依据  34-35
  参考文献  35-45
第二章不同类型对映-贝壳杉烯二萜化合物的构效关系研究  45-55
  1 材料、试剂及仪器  46-47
    1.1 细胞株  46
    1.2 实验试剂  46-47
  2 实验方法  47-48
    2.1 细胞培养  47
    2.2 SRB法测定细胞毒活性  47-48
    2.3 单细胞凝胶电泳法（SCGE）  48
  3 结果与讨论  48-54
    3.1 13 种对映-贝壳杉烯二萜化合物细胞毒性测试  48-49
    3.2 SCGE 法检测对映-贝壳杉烯二萜化合物对人肝癌细胞Hep-G2 的DNA损伤作用  49-52
    3.3 讨论  52-54
  参考文献  54-55
第三章 RabdosinB、WangzaozinA 对人肝癌细胞Hep-G2 的生长的影响  55-63
  1 实验材料及仪器  55
    1.1 材料  55
    1.2 实验仪器  55
    1.3 实验试剂  55
  2 实验方法  55-56
    2.1 生长曲线  55-56
    2.2 人肝癌细胞Hep-G2药物处理后其染色质变化的观察  56
  3 结果与讨论  56-62
    3.1 Rabdosin B 对人肝癌细胞Hep-G2 生长的影响  56-58
    3.2 WangzaozinA 对人肝癌细胞Hep-G2 生长的影响  58-60
    3.3 Hoechst33258荧光染色观察RabdosinB、WangzaozinA 诱导Hep-G2 细胞致死过程染色质的变化  60-61
    3.4 讨论  61-62
  参考文献  62-63
第四章 RabdosinB、 WangzaozinA 在非细胞体系下对DNA 的作用  63-76
  1 实验仪器和试剂  63-64
  2 实验方法  64-65
    2.1 琼脂糖凝胶电泳法检测RabdosinB、 WangzaozinA对质粒pBR322 的损伤作用  64
    2.2 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 作用的紫外光谱法  64
    2.3 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA作用的圆二色谱法  64-65
    2.4 WangzaozinA 与小牛胸腺DNA作用的激光拉曼光谱法  65
  3 结果与讨论  65-75
    3.1 WangzaozinA、RabdosinB对质粒pBR322的作用  65-67
      3.1.1 WangzaozinA对pBR322 的作用  65-66
      3.1.2 RabdosinB对pBR322 的作用  66-67
    3.2 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 相互作用的紫外光谱研究  67-70
    3.3 WangzaozinA、RabdosinB与小牛胸腺DNA 相互作用的圆二色谱（CD）研究  70-72
    3.4 WangzaozinA 与小牛胸腺DNA作用的激光拉曼光谱研究  72-75
  参考文献  75-76
总结  76-77
研究生期间发表论文  77-78
致谢  78

对映—贝壳杉烯二萜化合物细胞毒性及其与DNA相互作用的研究

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