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铂化合物作为抗癌药物已经有三十多年的历史,顺铂与生物分子的相互作用已经研究得比较深入。铂药物在进入到体内之后,会与许多含硫的生物分子发生相互作用,这些相互作用会影响铂药物的吸收、转运、药效和排出等多方面生理过程。本论文研究含硫生物分子与铂化合物的相互作用,以及这些作用对铂化合物与DNA反应的影响。研究内容包括以下几个方面：(1)利用蛋氨酸和乙酰蛋氨酸作为蛋白质的模型分子,研究它们对反式铂化合物与DNA反应的影响,并比较顺、反式铂化合物情况的差异；(2)利用模型肽(一个含有七个残基的肽片段)和组蛋白H1的N端H1N90来研究它与顺、反式铂化合物的反应速率和反应产物,并研究其反应产物与DNA的相互作用,来明确蛋白在DNA铂化中的作用；(3)研究pH对反式铂化合物与DNA模型分子GMP相互作用的影响,并研究了几种缓冲液中阴离子组分与反式铂化合物的相互作用,以及该作用对反式铂化合物与GMP反应的影响。第一章是对反式铂化合物与含硫生物分子相互作用的综述,主要涉及反式与顺式铂化合物抗癌机制的差异,体内含硫小分子和含硫蛋白质与铂类药物的相互作用,以及这些相互作用对药物与靶向DNA相互作用的影响；组蛋白H1的功能以及它对铂药物损伤DNA的识别；pH和缓冲液组分对顺铂与GMP反应的影响。第二章研究了蛋氨酸对DNA与反式铂化合物反应的影响。研究发现反式铂化合物trans-EE能够与蛋氨酸配位形成单取代复合物,这个单取代复合物与DNA的反应速度明显加快。这种现象在以往顺铂与DNA反应的研究中没有观测到。而且,trans-EE/Met对DNA的铂化速率与pH相关,这种对pH值的敏感性可能会导致不同的肿瘤对该铂化合物具有不同的敏感性。此外,我们验证了在细胞中,含蛋氨酸残基的蛋白质能够有效地与trans-EE结合。这些证据都表明含硫分子在顺式、反式铂化合物的细胞处理中起到不同的作用。第三章进一步研究了蛋氨酸与trans-EE的反应过程,发现在低浓度NaCl下,trans-EE与Met的双取代产物trans-Pt(E-iminoether)2(AcMet)2在反应初期很快生成,并且始终是主要产物；相反,在高浓度NaCl下,主要形成单取代产物。这说明反式铂化合物在细胞内外可能会形成不同的产物。尽管双取代产物已经完全失去了离去基团,它仍然能与GMP很快地形成三元复合物AcMet/trans-EE/GMP。这表明在反式铂化合物中,protein-Pt与DNA的反应具有高度的可行性。双取代产物tans-Pt(E-iminoether)2(Met-S)2在酸性条件下是稳定的,但在中性条件下,它的一个Met分子会发生分子内的S原子到N原子配位的异构化。这个异构化过程能够应用于解释cis-DDP与过量Met反应会形成cis-Pt(Met-N,S)2的反应机理。第四章研究了缓冲体系对trans-EE与GMP反应的影响。trans-EE与GMP的反应速率明显受pH的影响。Hepes缓冲液与trans-EE存在较弱的相互作用,它还会导致离子强度增加,因此会降低GMP的铂化速率。碳酸根能够与trans-EE生成单取代产物{trans-Pt[(Iminoether)2(HCO3)Cl](NH4)}+,因此碳酸根通过与GMP竞争结合铂化合物来降低GMP的铂化速率。磷酸根能够与trans-EE、GMP形成三元复合物,{trans-Pt[(Iminoether)2(H2P04)(GMP)]}+,并不会竞争结合铂化合物,所以磷酸盐的作用是引起离子强度的改变,这与Hepes缓冲液的作用类似,但是不同于碳酸盐缓冲液的竞争作用。总的来说,缓冲液的反应性质、离子强度以及体系的pH,都会影响铂化合物与生物分子的反应速率。第五章主要研究了模型肽、组蛋白H1N90与顺式、反式铂化合物的反应速率和反应产物,以及这些反应产物与DNA的进一步相互作用。模型肽H1N7与cis-DDP、trans-EE、trans-PTZ的反应半衰期分别为1.8h、14mmin和<10min。H1N7与cis-DDP反应时,cis-DDP的两个NH3配体没有被取代,意味着抗癌活性仍然保留着；H1N7与trans-EE、trans-PTZ的主要反应产物均为反式螫合产物。这些产物与DNA的相互作用,正在进一步研究之中。在本章中也表达纯化了组蛋白H1的N端H1N90,并用ESI-MS研究了H1N90与cis-DDP、trans-EE、 trans-PTZ的反应产物：H1N90与cis-DDP的主要产物为双齿螫合物,一个配体NH3得以保留；H1N90与trans-EE的主要产物为双齿螯合物,两个iminoether配体都保留着；H1N90与trans-PTZ的主要产物为三齿螯合物,两个非离去基团NH3或者thiazole中只有一个保留。cis-DDP、trans-PTZ在与H1N90反应之后,都能再与单、双链DNA反应,形成protein-Pt-DNA的三元复合物。这些三元复合物的形成,暗示了铂化合物从蛋白到DNA转运机制的存在。