Z-DNA即左手螺旋DNA,是DNA的一种二级结构。Z-DNA最早在体外发现,随着研究的深入,越来越多的数据证实Z-DNA广泛存在于染色体内。近年来,随着生物技术的不断成熟,Z-DNA的多种生物学功能逐渐揭示出来,如参与基因调控,诱导基因不稳定性增加、诱发机体自身免疫和细胞凋亡等。Z-DNA无疑成为了相关疾病诊断、治疗和新药物开发的新靶点,对其结构的精确控制可以帮助研究人员研究一些重要的生物学过程。我们选择了能诱导形成稳定ZDNA的精胺与超分子主客体作用相结合的方法来调控DNA的B-Z构象转换。我们通过测定荧光光谱、圆二色谱以及核磁氢谱等实验方法,证明了葫芦[7]脲（CB[7]）驱动的主客体的竞争能够实现B-DNA和Z-DNA的可逆转换。与其他方法相比,我们的超分子主客体策略具有优势是,可以在不将p H值调整为碱性或酸性的情况下控制B/Z构象的转换过程。而且多胺在细胞中广泛分布,本研究为DNA螺旋结构在体内的可逆精确调控提供了新的研究方向。在哺乳动物中,5-醛基胞嘧啶（5f C）被认为是一个重要的标记,在DNA去甲基化和表观遗传调控中发挥着重要作用,其与基因调节,改变DNA结构,细胞分化和疾病有着密切的关系。因此,瞄准这个表观遗传标记以及在这个位点调控的DNA-蛋白质相互作用是很重要的。超分子的金属配位相互作用在生物信息的传递中起着重要的作用,在生物系统中得到了广泛的关注。尽管有大量的金属肽复合物,但金属DNA复合物的研究却相对较少。我们提出了将金属配位作用与含有5f C位点的DNA相结合的方法,来达到可逆调控DNA和蛋白质的相互作用的目的。我们设计合成了2-（氨氧基）-N-（8-喹啉基）乙酰胺（AQA）,该化合物在能选择性标记DNA中的5f C。5f C的外环杂原子和辅助侧臂的脂肪族胺分别对金属离子有亲和力,而当它们结合时,通过协同作用,结合特异性和强度显著增强。我们分别研究了在5f C位点的DNA延伸和酶切,通过特定金属离子的配位和螯合剂解络合的作用来调控DNA和蛋白质的结合,并通过凝胶电泳实验以及热力学稳定和动力学实验证明金属配位作用能够可逆调控特定位点的DNA和蛋白的相互作用。这种基于超分子的金属配位作用也可以扩展到调控与DNA修饰相关的其他DNA和蛋白的相互作用。葫芦脲的主客体作用和金属的配位作用作为超分子体系研究中的两大重要体系,都是以小分子为出发点,在我们设计的两种调控体系中发挥着重要的作用。主客体作用提供了一个精准可逆调控DNA螺旋结构的潜在新方向,而金属配位作用也在DNA表观遗传学领域得到新的开发。