新型荧光探针MQ-TO细胞内实时示踪G-四链体DNA行为的研究

G-四链体是富G-序列DNA的一种特殊二级结构，存在于人体多种重要癌基因的启动子区域，对肿瘤的形成和发展起着重要作用，是近年来研究新型抗癌药物重要靶点。但是,G-四链体在细胞内的真实存在状态，以及它在细胞内环境下形成或解链的过程仍需要更直接的实验证据。我们前期研究发现，噻唑取代白叶藤碱衍生物MQ-TO能选择性与G-四链体识别和结合，并产生很强的荧光信号。初步实验表明，该配体可应用于细胞成像技术，实时示踪细胞内G-四链体的行为。本项目将在此基础上，详细研究MQ-TO与G-四链体的作用模式和机制；对不同G-四链体的选择性；以MQ-TO作为荧光探针，应用 Confocal共聚焦荧光显微镜成像技术，实时示踪G-四链体在细胞内的真实存在状态，以及形成或解链的过程。阐明小分子配体在细胞内靶向作用于G-四链体的机制和规律。同时，在MQ-TO基础上进行结构修饰，设计合成性能更优异的新型G-四链体荧光探针。

G-四链体是富G-序列DNA 的一种特殊二级结构，存在于人体多种重要癌基因的启动子区域，对肿瘤的形成和发展起着重要作用，是近年来研究新型抗癌药物重要靶点。但是,G-四链体在细胞内的真实存在状态，以及它在细胞内环境下形成或解链的过程仍需要更直接的实验证据。我们前期研究发现，噻唑取代白叶藤碱衍生物MQ-TO能选择性与G-四链体识别和结合，并产生很强的荧光信号。本项目将在此基础上，完成以下工作：.1.运用各种光谱手段详细研究MQ-TO与G-四链体的作用模式和机制；对不同G-四链体的选择性；以MQ-TO作为荧光探针，应用荧光显微镜成像技术，实时示踪G-四链体在细胞内的分布情况。.2. 在新型探针库的设计合成方面，除了在MQ-TO基础上继续进行的噻唑取代吲哚喹啉类探针的结构改造外，还设计了喹啉苯乙烯和吡啶苯乙烯两个系列的新型G-四链体小分子荧光探针，三个系列的探针，超过85个新化合物。.3.新设计合成的荧光探针的性能进行研究，从中发现了几个选择性好的G-四链体荧光探针；还意外发现了选择性理想的RNA核酸荧光探针，可非常清晰的进行细胞内RNA的成像实验。.4.运用发现的G-四链体荧光探针与四链体核酸构建新型的荧光检测体系和生物传感器件，成功运用于重金属离子和半胱氨酸的检测，以及用于尿嘧啶DNA糖基化酶（UDG）的活性检测。