"自活化"序列选择性人工核酸酶的设计合成及应用研究

本课题拟以新型肽核酸为识别系统、二茂铁为"自活化"的裂解基团、天然氨基酸作为链接骨架，合成一系列具有"自活化"性能的序列选择性人工核酸酶，根据"自活化"中心的位置不同，分为末端式"自活化"人工核酸酶和嵌入式"自活化"人工核酸酶。 这两类核酸裂解试剂均能够在不添加任何氧化或还原剂的条件下，对DNA进行有效裂解。同时，我们采用LC-MS、紫外、荧光、核磁、凝胶电泳、循环伏安仪以及原子力显微镜等检测手段，考察"自活化"中心的位置和氨基酸残基对催化活性的影响，并研究它们相互作用的机理，利用X-Ray 单晶衍射确定目标化合物对嘌呤和核苷等小分子的识别。通过本课题的研究，拟探索出此类化合物简洁、有效的合成路线及方法，揭示此类"自活化"分子对DNA的裂解机理，为进一步设计合成高性能的序列选择性人工核酸酶提供基础的实验数据与理论指导。

在本基金的支持下，本项目围绕核酸与功能化小分子的相互作用展开研究。设计合成了可以区分单、双链DNA的分子荧光探针。我们也合成了针对不同金属离子，如：Zn2+, Pb2+, Cu2+ 等，实现对他们的选择性检测，并可以应用到细胞中的检测。此外，针对不同生理功能的有机小分子H2S和SO2，我们也根据其反应特性，设计合成了反应型探针，实现在生理条件下的检测。. 通过本项目的研究，共授权专利一篇，发表SCI论文17篇。其中，Chem. Commun.1篇，J.Org. Chem.1篇，Analyst4篇，Org. Biomol. Chem.2篇，Tetrahedron 2篇等。论文至今已经引用70次，单篇最高24次。研究成果超出了预期结果。