环境雌激素类化合物与HSA、DNA的相互作用研究

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环境雌激素类化合物在给我们的生活带来便利的同时也对环境造成了严重的污染。这些残留在环境中的有害物质,通过饮食、呼吸、皮肤接触等多种途径进入机体,与生物大分子(例如:蛋白质、酶、核酸等)发生直接或间接的作用,对其功能或特性产生影响,进而对人体和动物引发毒害作用。鉴于人血清白蛋白(Human serum albumin,HSA)和脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic acid,DNA)的重要生理意义,生命科学、化学、环境科学等领域的工作者越来越关注毒性物质与HSA、DNA的相互作用。本文聚焦内分泌干扰物4-辛基苯酚(OP)和17α-乙炔基雌二醇(EE2),研究了 OP和EE2与HSA、DNA的相互作用机制,并且探究了槲皮素存在下对该相互作用的影响。主要研究内容如下:1.采用多光谱学方法联合分子模拟技术研究了 OP/EE2与HSA的相互作用机制。紫外差谱实验表明OP和EE2能与HSA形成复合物。荧光光谱分析明确了 OP/EE2通过静态猝灭机制猝灭HSA的内源荧光,298 K下的结合常数分别为11.50×104L mol-1,6.85×104L mol-1,氢键和疏水作用力是其相互作用的主要驱动力。OP/EE2主要结合在HSA的Sudlow’s I位点,该结合作用使HSA的结构变得伸展,α-螺旋含量降低,巯基含量增加。2.探究了槲皮素存在下对OP/EE2与HSA相互作用的影响。研究发现槲皮素通过静态猝灭机制与HSA形成复合物,且298 K下的结合常数比OP-HSA和EE2-HSA复合物的大,约为105L mol-1。位点竞争实验证明槲皮素与OP/EE2的结合位点相同,均为HSA的Sudlow’sI位点。荧光光谱和圆二色谱,发现槲皮素可以与OP/EE2竞争HSA的Sudlow’s I位点,并且槲皮素更易与HSA结合,表明槲皮素的存在能够降低OP/EE2与HSA的结合。3.探究了 OP/EE2与小牛胸腺DNA(ctDNA)的结合性质和结合模式。OP/EE2与ctDNA通过静态猝灭机制形成基态复合物。298 K的温度条件下,结合常数分别为1.89×104L mol-1和4.46×104L mol-1,并且该相互作用是在氢键和范德华力的驱动下自发进行的。盐离子效应、DNA单双链、粘度、熔点、分子对接等实验证明OP和EE2通过沟槽模式与DNA结合。凝胶电泳实验结果表明,OP对质粒DNA的裂解具有浓度依赖性,随着OP浓度的升高,质粒DNA裂解为片断形式。
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