具有荧光的人工核酸酶的合成及其与核酸的相互作用研究

本项目拟设计合成一系列具有荧光的人工核酸酶，即在具有识别功能的多聚酰胺体系的一侧接上大环多胺或咪唑类切割功能团，另一侧接上有识别功能的荧光基团。运用核磁、紫外、荧光、X-衍射、电喷雾质谱、凝胶电泳等手段研究合成的化合物及其配合物对核酸的分子识别、结合及切割作用机制。一方面，以三聚磷腈为核，缀合上多个切割官能团，研究切割分子的数量、间距等因素对核酸识别和切割功能的影响；另一方面，通过调节荧光基团与多聚酰胺连接位点、连接臂的长短、荧光基团结构等，研究它们与核酸的相互作用。.通过上述兼具识别系统、水解切割系统的定点切割试剂的研究，预计可以开发出具有自主知识产权的、定位切割DNA效率高的人工核酸酶。

本项目按计划完成。设计合成了三个柔性链连接的含组氨酸的配体，这些配体具有DNA切割活性。合成了一系列以三聚磷腈为核含有大环多胺的双齿、四齿配体和六齿配体，初步研究了这些配体和金属离子作用后对质粒pUC19 DNA的切割活性，研究结果表明随着配体活性基团的增加对pUC19 DNA的切割活性依次增加。设计合成了一系列罗丹明B衍生物，它们的结构经核磁，高分辨质谱和红外表征，部分化合物具有切割DNA的活性，这些化合物可高选择性高灵敏的识别铜，铁或者汞离子，显著的荧光颜色改变证明它们可用于裸眼检测，运用工作曲线，质谱，红外和核磁确证探针分子与金属离子形成复合物。