趙強—開題報告

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1、碩士研究生學(xué)位論文選題報告論文題目：小分子物質(zhì)與生物大分子蛋白質(zhì)、DNA相互作用的零流電位法與光譜研究研究生：趙強導(dǎo)師及職稱：馬明明教授學(xué)科專業(yè)：化學(xué)工藝學(xué)號：2011428年級：2011級研12班學(xué)院：環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院西安工程大學(xué)研究生部2012年10月22日16填報說明一、選題報告中必須采用計算機輸入和打印。二、選題報告為A4紙、宋體、小四字號、1.3倍行距，于左側(cè)裝訂成冊。三、選題報告的內(nèi)容應(yīng)嚴(yán)肅、認(rèn)真地填寫；空間不足可續(xù)頁，但不能改變原表格格式。四、課程成績一欄應(yīng)正確填寫，成績審核在各學(xué)院辦理。五、選題報告書一式二

2、份，研究生部和學(xué)院各存檔一份。16一、立題依據(jù)課題來源、選題依據(jù)和背景情況、課題研究目的、理論意義、實際應(yīng)用價值課題來源：國家自然科學(xué)基金（20475043）陜西省教育廳自然科學(xué)專項（07JK254）西安工程大學(xué)博士啟動基金資助（BS0918）選題依據(jù)和背景：小分子物質(zhì)(包括染料小分子、藥物分子和金屬離子及其配合物等)與生物大分子如蛋白質(zhì)和DNA等的相互作用，是分子化學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域研究的熱門課題，在化學(xué)、生命科學(xué)以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了科學(xué)家廣泛的興趣，DNA是生物的基本遺傳物質(zhì),是一種十分重要的生物大分子,它是遺傳信息的載體

3、,基因表達的物質(zhì)基礎(chǔ),是體內(nèi)抗癌藥物作用的主要標(biāo)靶。藥物與DNA作用能不同程度影響DNA的復(fù)制和合成等性質(zhì),從而抑制癌細(xì)胞的惡性生長。因此,人們越來越重視對藥物與DNA的作用研究,并從中獲得更方便的檢測方法并使藥物的初步篩選更加有效。DNA與其他能識別特定堿基序列的小分子物質(zhì)相互作用的研究，有助于了解某些分子對DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的影響，特別是有助于了解小分子物質(zhì)對DNA特定位點的識別作用以及對其構(gòu)象所產(chǎn)生的影響，而且對進一步指導(dǎo)人工核酸酶的合成及DNA高級結(jié)構(gòu)研究等方面的工作都具有重要意義。對蛋白質(zhì)與配體小分子的相互作用的研究

4、，有助于考察蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能與配體分子的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)之間的關(guān)系，也有助于了解有毒物質(zhì)及藥物分子在蛋白質(zhì)分子上的聚集形式和結(jié)合模式，小分子藥物在體內(nèi)的藥效受載體蛋白的影響,因此探討藥物與載體蛋白的相互作用及作用機理有助于認(rèn)識藥物的藥理、毒理機制。課題研究目的：（1）通過零流電位法、光譜實驗，探討小分子物質(zhì)與蛋白質(zhì)（酶）、DNA的反應(yīng)機理，得到相應(yīng)的熱力學(xué)和動力學(xué)參數(shù)，對小分子與蛋白質(zhì)（酶）或DNA的反應(yīng)機理提供理論依據(jù)。（2）運用一種新的電化學(xué)測試法---零流電位法，根據(jù)界面變化引起零流電位移動，對小分子與蛋白質(zhì)以及DNA的相

5、互作用作研究并與光譜法得到的實驗結(jié)果做比較。16理論意義：一方面可作為生物探針，建立測定蛋白質(zhì)、DNA高靈敏度的分析方法；另一方面可以作為靶向分子研究其與蛋白質(zhì)、DNA作用的模式和機理及生物活性之間的關(guān)系，幫助人們了解某些疾病的發(fā)病機理以及為新藥物的研究提供理論依據(jù)。實際應(yīng)用價值（1）小分子作為靶向分子研究其與蛋白質(zhì)、DNA作用模式和機理及生物活性之間關(guān)系，探討機體病變、疾病發(fā)病的原理，為新藥物研發(fā)提供理論依據(jù)。（2）通過研究小分子電聚合膜的pH響應(yīng)性質(zhì)，可望開發(fā)出新型的pH傳感器。（3）小分子與生物大分子的零流電位法研究，

6、有望研發(fā)出檢測樣品中DNA或蛋白質(zhì)（酶）含量的新方法。16二、文獻綜述（綜述中引用的文獻應(yīng)按文中標(biāo)注出現(xiàn)的順序附后）本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、發(fā)展動態(tài)生物大分子如蛋白質(zhì)和DNA等與小分子物質(zhì)(包括染料分子、藥物分子和金屬離子及其配合物等)相互作用，是超分子化學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域研究的熱門課題，在化學(xué)、生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域激起了科學(xué)家廣泛的興趣[1-3]。目前研究生物大分子與小分子物質(zhì)相互作用相對較多的有電化學(xué)方法和光譜方法，電化學(xué)方法由于其快速靈敏、操作簡單等優(yōu)點，且能獲取生物大分子與小分子物質(zhì)相互作用機理的相關(guān)信息，在研究生物大

7、分子與小分子物質(zhì)相互作用中的地位越來越重要，小分子與生物大分子相互作用的研究，對于了解生物大分子的物理和化學(xué)性質(zhì)、定量測定蛋白質(zhì)和DNA及DNA雜交指示劑的篩選具有重要價值。近年來，DNA與小分子相互作用的研究已成為DNA研究領(lǐng)域的一個熱點。這些小分子包括染料、藥物分子以及金屬離子等[4-7],目前研究的染料主要包括三苯甲烷類染料、偶氮染料等。由于染料分子中一般存在不飽和基團或大的共扼n鍵體系，有的還具有熒光性和電化學(xué)活性，所以光度法、熒光法、電化學(xué)法和共振光散射法等方法均可應(yīng)用于研究染料分子和生物大分子的相互作用。早期對M

8、B與DNA作用的光度法研究認(rèn)為MB與DNA通過嵌插作用結(jié)合[8],MB可以有效的區(qū)分單雙鏈DNA，因此常被用作DNA雜交指示劑[9-12]。何錫文[13]等人采用紫外--可見光譜法研究吩嗪類染料中性紅與DNA的相互作用后發(fā)現(xiàn)小分子物質(zhì)與DNA分子的非共價鍵力作用將改變DNA分子構(gòu)型，破壞其