多吡啶钌配合物[Ru(bpy)₂(dppzi)]²⁺的应用和应用方法

专利名称：多吡啶钌配合物[Ru(bpy)₂(dppzi)]²⁺的应用和应用方法
技术领域：
本发明涉及金属配合物，具体涉及一种多吡啶钌配合物[Ru (bpy)2 (dppzi) ]2+的应用和应用方法。
背景技术：
近年来，多吡啶钌配合物的研究十分活跃，这是因为这些配合物具有独特的DNA 结合能力、良好的激发态活性、抗肿瘤活性、刚性平面、热力学稳定性好、光化学和光物理信息丰富等特性[1]。这些特性使得这类配合物在分子生物学、医学、生物无机化学等诸多领域中具有重要的应用前景。尤其是在与DNA键合等方面，如DNA结构探针、DNA分子光开光、 DNA足迹试剂、DNA断裂试剂和抗癌药物等方面具有十分重要的应用[2，3]。20世纪三四十年代，Hermann Muller和Barbara McClintock同时提出了端粒的概念，它是染色体末端的一种特殊结钩，能防止染色体DNA降解、末端融合、缺失及非正常重组，维持染色体的完整和稳定[3，4]。人类的端粒含有重复衔接的双链DNA序列 (5' -TTAGGG) (5' -CCCTAA)。染色体富G的链能在K+、Na+等阳离子诱导下形成由堆积的四分体组成通过氢键稳定的G-quadruplex结构，同时，其互补的富C链能在酸性或中性条件下基于C-C+碱基对自组装形成所谓的i-motif结构[5-10]。G-quadruplex被认为对体内端粒酶延长端粒具有负向调控作用，目前，G-quadruplex被认为是潜在的癌症治疗靶标。相比G-quadruplex，i-motif的历史还比较短，其涉及人类端粒、着丝粒DNA和RNA插入等结构及发现一些蛋白质能与富C端粒DNA片段特异性结合能形成i-motif结构，分子内i-motif结构的生物重要性被证实。除了人类端粒G-quadruplex外，i-motif也被认为是对于癌症化疗以及基因转录调节极富吸引力的药物靶标[11]。人类基因组草图推动了探索特殊结构DNA的步伐。由于人类基因组中的大量G-quadruplex和i-motif结构被证实， 接下来的目标是如何通过小分子识别G-quadruplex和i-motif结构[12]。尽管钌多吡啶配合物在对双链DNA识别方面的研究比较多，但其与特殊结构DNA的作用情况的研究还比较少，尤其是对G-quadruplex和i-motif这两种重要结构的识别方面鲜见报道。

发明内容
本发明的目的，就是为了提供一种多吡啶钌配合物[Ru (bpy) 2 (dppzi) ]2+作为识别端粒DNA结构的分子识别试剂的应用和应用方法。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案一种多吡啶钌配合物 [Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，所述多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+具有如下⑴式所
示的结构式
权利要求
1.一种多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，所述多吡啶钌配合物 [Ru(bpy)2(dppzi)]2+具有如下(1)式所示的结构式
2.如权利要求1所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，特征在于所述的端粒DNA为人的端粒DNA。
3.如权利要求1所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，特征在于 所述的端粒DNA的G-quadruplex结构使用的DNA的核苷酸个数为22个，核苷酸序列为 5 ‘ -AGGGTTAGGGTTAGGGTTAGGG-3‘。
4.如权利要求1所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，特征在于所述的端粒DNA的i-motif结构使用的DNA的核苷酸个数为22个，核苷酸序列为 5' -CCCTAACCCTAACCCTAACCCT-3‘。
5.如权利要求1所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用方法，其特征在于采用荧光滴定法识别端粒DNA的G-quadruplex结构和i-motif结构，该方法具体包括以下步骤1)将多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+溶于PH=5.5的缓冲溶液，配制成浓度为 5uM的配合物溶液；2)取上述配合物溶液置于样品池中，用450nm可见光激发，观察发光情况；3)用微量进样器往样品池中滴加5uL的DNA储备液，混勻5分钟后，用450nm可见光激发，观察溶液在eiOnm处的发光强度变化，反复往样品池中加入相同体积的DNA储备液，直到连续4次滴定荧光强度均无变化后停止滴定；4)根据荧光强度的变化识别端粒DNA的G-quadruplx结构和i-motif结构，荧光强度显著增强表示DNA储备液中存在端粒DNA的G-quadruplex结构，荧光强度无显著变化表示 DNA储备液中不存在端粒DNA的G-quadruplex结构或存在端粒DNA的i_motif结构。
6.如权利要求1所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用方法，特征在于 采用紫外滴定方法识别端粒DNA的G-quadruplx结构和i-motif结构，该方法具体包括以下步骤1)将多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+溶于PH=5.5的缓冲溶液，配制成浓度为 IOuM的配合物溶液；2)在紫外-可见吸收光谱仪的双光路系统中，对参比池和样品池做系统调零，基线稳定后，在参比池中加入500uL PH = 5. 5的缓冲溶液做参比，在样品池中加入配合物溶液，用微量进样器每次往参比池和样品池中滴加相同体积的DNA储备液并混勻5分钟，直到连续 4次滴定吸光度无变化后停止滴定；3)在200-800nm范围内检测配合物的电子吸收光谱的变化；4)根据吸收光谱减色率和红移情况识别端粒DNA的G-quadruplex结构和i-motif结构，在431nm处产生19. 3 %减色率且产生6nm红移的表示DNA储备液中存在端粒DNA的 G-quadruplex结构，在43Inm处产生10. 9%减色率且产生3nm红移的表示DNA储备液中存在端粒DNA的i-motif结构。
7.如权利要求5或6所述的多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用方法，特征在于所述的PH = 5. 5的缓冲溶液由KCl与Tris或NaCl与Tris配制而成。
全文摘要
一种多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+的应用，是可作为识别端粒DNA的G-quadruplex和i-motif结构的分子识别试剂。由于多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+对端粒DNA的G-quadruplex和i-motif结构具有不同的键合能力，即相对于i-motif结构，多吡啶钌配合物对G-quadruplex有更好的键合能力。因此，多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+可以作为良好的分子识别试剂。通过将多吡啶钌配合物[Ru(bpy)2(dppzi)]2+分别加入到含有这两种结构的DNA溶液中，采用荧光滴定或紫外滴定的方法，观察荧光、紫外吸收光谱的变化大小，能有效的识别和区分这两种重要的端粒DNA结构。
文档编号C12Q1/68GK102465171SQ201010533708
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者姚天明, 石硕, 赵娟 申请人:同济大学