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基因组区域内G-四链体结构的形成可能会对基因功能产生重要的影响，在人类许多重要的基因组区域都已经发现富含鸟嘌呤碱基G的重复序列具有形成G-四链体结构的可能性，而明确这些区域能否形成G-四链体及形成何种结构的G-四链体是研究其生理功能的重要前提。因此开发一种G-四链体探针，用以将G-四链体结构与单链及双链DNA结构明确区别开来是非常必要的。由于卟啉环与G-四链体中G-四分体单元尺寸接近，因此卟啉及其衍生物多年来一直是G-四链体配体研究领域的一个热点。四（N-甲基吡啶-4-基）卟啉（简写TMPyP4）是早期发现的G-四链体配体，它与G-四链体的相互作用也已被广泛研究。但该配体对双链DNA却几乎没有选择性。推测其原因，可能是四个甲基吡啶取代基体积偏小，不能阻止TMPyP4与双链DNA的相互作用。本论文基于上述问题设计合成了一种新的阳离子卟啉衍生物，并对将其用作G-四链体特异性识别探针的可行性进行了研究。本论文在以下几个方面做了具体的研究工作：1、设计合成了四（1-哌啶乙氧基-苯基）卟啉（简写TPipEOPP）和四（1-甲基-1哌啶乙氧基苯基）卟啉（简写TMPipEOPP）两种卟啉化合物，并通过IR、核磁、质谱等手段确证了它们的结构，研究探索了其合成和分离纯化条件。2、利用紫外光谱和荧光光谱等光学分析手段，发现TMPipEOPP在与单链、双链DNA和G-四链体DNA相互作用时，可显示明显不同的光谱性质，能有效地将G-四链体与单链及双链DNA区别开来，证明了TMPipEOPP是区别G-四链体与单链及双链DNA的高效光学探针，区分结果甚至裸眼即可判定。也就是说，TMPipEOPP具有比TMPyP4更好的特异性识别G-四链体的能力。3．通过Scatchard分析和Job plot分析探索了G-四链体与TMPipEOPP之间的结合模式。发现在低的[G-四链体]/[TMPipEOPP]浓度比下，每个G-四链体分子可以结合两个TMPipEOPP分子，其中一个TMPipEOPP分子堆积在G-四链体的末端G-四分体平面上，另一个以外部结合模式作用在G-四链体的沟中。而在高的[G-四链体]/[TMPipEOPP]浓度比下，结合模式变为两个G-四链体分子结合一个TMPipEOPP分子，即一个TMPipEOPP分子堆积在两个G-四链体之间。