抗癌药物与蛋白质相互作用研究及其分析应用

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蛋白质是药物的一种非常重要的运输载体。药物与蛋白质的相互作用不仅影响药物在体内分布,而且还影响药物在体内的代谢与排泄方式。药物的药代动力学行为很大程度依赖于键合现象,药物与蛋白质的相互作用研究已成为生命科学、化学和临床医学研究领域的重要研究课题之一。 近年来,由于医药学和生命科学的发展,研究小分子,尤其是药物和具有生物活性的小分子与蛋白质的相互作用机理,对药代动力学的认识和开发新药有极其重要的意义。在研究小分子与人血清白蛋白相互作用的各种方法中,荧光技术因灵敏度高、快速、方法简便,在小分子与人血清白蛋白之间的相互作用研究中应用广泛。该硕士学位论文在前人工作的基础上,综合多种实验技术,研究了模拟生理条件(pH7.40,离子强度0.1)下四种抗癌类活性物质1,11-Didechloro-6-methyl-4-O-demethyl rebeccamycin(JDC-108)、daunorubicin、Disaccharide anthracycline(ADNR-3)、Aglycon of daunorubicin(DNR-A)与人血清白蛋白的相互作用,研究的主要内容共分为五部分: 第一章:综述了药物小分子与蛋白质相互作用的研究进展,包括多种方法的应用情况。 第二章:利用荧光猝灭和紫外吸收光谱研究了JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白的相互作用,运用Stern-Volmer方程确定相互作用机制为静态猝灭,且计算出了猝灭常数;在确定作用机理的基础上,利用Scatchard方程求出了JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白间的结合常数;根据热力学方程计算出了部分热力学参数,确定了JDC-108、daunombicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白间的主要作用力类型;根据Forster能量转移理论和人血清白蛋白的荧光光谱与活性物质的吸收光谱的重叠光谱积分,计算出了JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白中色氨酸残基间的距离;讨论了常见离子的存在对结合常数的影响。结果表明:常见离子的存在将导致JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白间的结合常数增大或减小。 第三章:利用分子对接技术研究了JDC-108、datlnorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白间的结合模式。研究表明利用多种方法得到了比较一致的结果,JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白之间有较强的结合,这种结合使蛋白质的结构发生变化。分子对接以及荧光研究都说明JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白的结合位置位于人血清蛋白的亚区IIA,即位置I。JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清蛋白之间主要通过疏水作用结合,另外还存在氢键作用力。 第四章:在研究JDC-108、daunorubicin、ADNR-3、DNR-A与人血清白蛋白相互作用的基础上,分别以它们为分子光谱探针,运用同步荧光技术定量测定生物样品中蛋白质总的含量,结果令人满意。 第五章:总结了论文的创新性研究及需要进一步解决的问题,提出今后更具发展前景的研究方法。
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