G-四联体的小分子配体的研究进展
卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展
(School of Chemistry and Environment, Sngzhou 510006)
Abstract The research progress in the studies of porphyrin derivatives as G-quadruplex binders including their synthetic design, binding affinities and telomerase inhibitory activity is reviewed. Keywords porphyrin; G-quadruplex DNA binders; telomerase inhibitor
No. 11
周亭等：卟啉衍生物作为 G-四链体 DNA 结合剂的研究进展
有一条链的骨架方向与其余 3 条不同; 单分子 G-四链体 结构, 又叫分子内 G-四链体, 按构象不同又可以分为椅 式(IV)和篮式(V), 这两种结构中链的延伸方向都是反 平行的.
1641
Chart 2
Chart 1
2 卟啉衍生物作为 G-四链体结合剂
* E-mail: yuhualong68@ Received October 27, 2009; revised April 13, 2010; accepted May 18, 2010. 国家自然科学基金(No. 20802021)、广东省自然科学基金重点(No. 8251063101000002)和广东省自然科学基金(No. 7005804)资助项目.
2003 年, Kim 等[13]通过电泳迁移实验和聚合酶阻滞 等实验证明化合物 4 更倾向于诱导分子间 G4-DNA 的形 成, 有效抑制端粒酶和 ALT(丙氨酸氨基转移酶)显阳性 的细胞中端粒的增殖.
G-四链体及其配体在植物病毒中的功能研究
G-四链体及其配体在植物病毒中的功能研究
张宪鹏;徐鸿宇;张勇;马建;王杰;石绪根
【期刊名称】《农药学学报》
【年(卷),期】2024(26)2
【摘要】G-四链体是一种特殊的非标准核酸二级结构,在多种生命活动过程中发挥重要的调控作用。
近年来研究发现,G-四链体结构在农业植物病毒基因组中广泛存在,并参与病毒的复制等过程,是潜在的抗病毒药物靶标。
本文重点综述G-四链体结构在植物RNA和DNA病毒基因组中的存在、保守性和潜在的生物学功能,并对G-四链体配体抗植物病毒的相关研究进行论述,以期为农业植物病毒病的有效防治提供思路和理论依据。
【总页数】10页(P301-310)
【作者】张宪鹏;徐鸿宇;张勇;马建;王杰;石绪根
【作者单位】江西农业大学农学院;江西农业大学国土资源与环境学院;中国农业科学院烟草研究所
【正文语种】中文
【中图分类】S482
【相关文献】
1.基于比色法的纳米金筛选G-四链体配体的研究
2.紫玉兰素A与人端粒G-四链体相互作用的光谱学研究,第一个木脂素类衍生物与G-四链体相互作用
3.原癌基因c-
myc G-四链体配体甲基蓝衍生物的设计、合成及其活性研究4.G-四链体及其配体在病毒复制中的功能研究进展5.G-四链体与配体相互作用的研究方法进展
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以G-四联体为靶点的卟啉类及其金属配合物抗肿瘤作用的研究进展
以G-四联体为靶点的卟啉类及其金属配合物抗肿瘤作用的研
究进展
胡慭然
【期刊名称】《医学综述》
【年(卷),期】2013(019)015
【摘要】端粒作为一种生物钟,决定着细胞的增殖能力和细胞寿命.细胞每分裂一次,端粒DNA就会缩短一次,直至缩短到一定程度而终止分裂走向衰亡.同时,端粒酶则可以延伸端粒DNA来维持细胞的分裂能力.G-四联体是端粒DNA存在的一种特殊结构,可以有效阻止端粒酶与端粒相结合延伸端粒的过程.因此,只要促进G-四联体的形成或维持G-四联体的结构稳定就可以起到端粒酶抑制剂的作用,从而加速肿瘤细胞的凋亡.
【总页数】3页(P2749-2751)
【作者】胡慭然
【作者单位】西南大学药学院,重庆400715
【正文语种】中文
【中图分类】R-1;R961
【相关文献】
1.G-四联体的生物学功能研究进展 [J], 谌錾;修明贺;李素芳;徐明
2.G-四联体的小分子配体的研究进展 [J], 鲍伟伟
3.金属配合物与G-四链体作用的研究进展 [J], 孙静;陈嘉曦;陈伙炎;毛宗万
4.以G-四螺旋为靶点的抗肿瘤药物研究进展 [J], 刘健楠;朱孝峰
5.端粒G-四联体——肿瘤治疗的新靶点 [J], 胡晓文
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G-四链体的分子识别及应用研究的开题报告
G-四链体的分子识别及应用研究的开题报告
开题报告：
1. 研究背景
G-四链体是一种四股结构DNA，在细胞周期、转录和修复等生物学过程中发挥着重要作用。
近年来，G-四链体也被发现与多种疾病的发生和发展密切相关。
因此，研究G-四链体的形成、结构和功能具有重要的生物学意义和医学应用前景。
2. 研究目的
本研究旨在通过分子模拟方法，探究药物分子与G-四链体之间的分子识别机制，进一步挖掘潜在的抗癌、抗病毒等药物作用靶点。
3. 研究内容
（1）G-四链体形成过程的计算模拟及其结构特征分析；
（2）药物分子与G-四链体结合的分子动力学模拟及分析；
（3）药物分子在G-四链体中的结合位点及作用方式的研究；
（4）药物分子与G-四链体结合对其稳定性和功能的影响分析。
4. 研究方法
本研究将采用分子动力学模拟方法，通过对G-四链体的形成和药物分子与其的相互作用进行模拟，研究和分析药物分子在G-四链体中的结合位点和作用方式。
5. 预期结果
通过本研究，预计可以获得下列研究结果：
（1）G-四链体的形成机制和结构特征的进一步认识；
（2）药物分子与G-四链体的相互作用机制的深入理解；
（3）挖掘新的抗癌、抗病毒等药物作用靶点的潜在价值；
（4）为新药物研发提供理论指导和研究方向。
6. 研究意义
本研究将有助于深入了解G-四链体的结构和功能，为相关疾病的研
究提供理论支持；还可以挖掘药物分子与G-四链体相互作用的潜在价值，为新药物研发提供理论指导和研究方向。
同时，本研究还有助于推动计
算化学和分子模拟方法在生物学和药物学领域的应用。
小分子配体与G-四链体基因家族的作用机制研究的开题报告
小分子配体与G-四链体基因家族的作用机制研究的开题报告一、选题背景和意义G-四链体是一种特殊的DNA结构，由四个核苷酸朝着同一方向形成平行或反平行四链体。
它们在染色体末端、转录起始位点和外显子/intron交界处等高度变化区域有丰富的存在。
这些基因家族的水平和垂直调节都与多种疾病相关，比如癌症、神经疾病和遗传性疾病，因此G-四链体是目前分子医学研究的热点之一。
小分子为人们利用大规模筛选等技术手段结构的一组较小的分子，它们拥有分子间的与G-四链体的相互作用的能力和特性，被广泛地应用于药物研发和分子诊断中。
G-四链体小分子配体作为一种药物，可以影响G-四链体的结构，进而影响G-四链体关联的基因家族的表达与调控。
然而，小分子针对G-四链体的作用机制尚不十分清楚。
为了深入了解G-四链体小分子配体的作用机制，本研究计划探索相关的实验方案，通过一系列实验进一步明确小分子配体与G-四链体基因家族之间的联系。
二、研究目的本研究旨在通过探究小分子配体与G-四链体基因家族作用机理，寻找相应的调控方法和手段，进一步探讨G-四链体小分子配体化合物在治疗相应疾病中的相关性。
三、研究内容本研究将从以下三个方面展开：1. 小分子配体的筛选和鉴定准备一批具有一定活性的小分子配体，通过生物物理实验室的技术设备分别对小分子配体的选择、筛选和鉴定进行分析和检测，采用多种分子生物学实验方法，如比较实验、RNA探针探测等，对具体治疗疾病的样本进行实验模拟，以确定小分子配体的活性以及与G-四链体基因家族之间的相互作用机理。
2. 模拟小分子配体和G-四链体基因家族之间的相互作用和结构解析利用常规的计算机模拟方法和实验数据对小分子配体和G-四链体的相互作用进行模拟，对其结构进行解析，进一步明确二者之间的作用机理，并优化小分子配体的结构。
3. 实验验证在模拟结果的基础上，通过实验验证其结果的准确性和可靠性，包括小分子配体和G-四链体模拟实验及其实验扩散，以及相应基因家族的表达等检测。
端粒酶抑制剂
端粒酶抑制剂在肿瘤治疗中的最新研究进展摘要：端粒酶是一种特殊的逆转录酶，能以自身的 RNA为模板，反转录成端粒的重复单元TT AGGG加到人染色体末端，阻止端粒随细胞分裂而缩短，使细胞绕过衰老途径成为永生化细胞，导致人类肿瘤的发生。
以端粒酶为靶点，可以有多种治疗途径，本文主要介绍了端粒酶抑制剂的研究现状及新进展，重点对新型G ‐四联体稳定剂类端粒酶抑制剂、逆转录酶抑制剂及其他新型端粒酶抑制剂的研究进展进行介绍。
关键词：端粒酶抑制，G‐四联体，逆转录酶抑制剂，肿瘤，研究进展The newest research progress of the telomerase inhibitorsin cancer therapyKeywords:telomerase inhibitors，G-quadrplex DNA，Reverse transcriptase inhibitors，Tumor，research progress引言：端粒酶作为一种负责延长端粒的核蛋白逆转录酶，对于细胞染色体的稳定性和细胞活性的维持有重要作用，端粒酶的活性在正常组织中被抑制，而在恶性肿瘤细胞中其阳性率可达 84% ～95%，人体绝大部分恶性肿瘤的发生发展过程与端粒酶活性有非常紧密的联系，针对这一现象，并结合端粒酶本身的特点，人们开发出端粒酶抑制剂，应用不同端粒酶抑制剂针对端粒酶的不同组分及作用途径进行破坏或阻断，从而抑制端粒酶活性最终限制肿瘤的生长及发展，这是近年来国内外学者积极探索的一个方向。
1端粒与端粒酶概述端粒是位于真核细胞染色体末端的一种特殊结构，由DNA片段和蛋白组成，其主要功能是维护染色体的完整性，端粒长度随着有丝分裂逐渐缩短，当缩短至不能维护染色体稳定时，则导致细胞凋亡。
人端粒是染色体末端的一段富含GC 的重复序列，其生物学功能主要有：①保护染色体末端完整性；②参与染色体的定位和复制，保证细胞的正常分化与繁殖；③与细胞凋亡和永生化关系密切[1]，在细胞分裂过程中，染色体末端逐渐缩短(图 1、2)，当端粒缩短至l隔界值(4kb)以下时细胞趋向凋亡。
G四链体晶体结构及其小分子配体的研究进展
G四链体晶体结构及其小分子配体的研究进展
吕小伟;朱驹;周有骏
【期刊名称】《国际药学研究杂志》
【年(卷),期】2004(031)006
【摘要】端粒酶能阻止端粒的缩短使细胞无限增殖形成肿瘤,G四链体是端粒末端单链在一定生理条件下形成的具有抑制端粒酶活性的结构,能稳定G四链体结构的配体具有重要的抗肿瘤意义.熟悉和了解G四链体的晶体结构,以及与配体的作用模式,有助于合理设计抗肿瘤药物.本文综述了目前已知的G四链体结构及其与配体的作用模式,以及小分子配体的研究进展.
【总页数】5页(P333-337)
【作者】吕小伟;朱驹;周有骏
【作者单位】第二军医大学药学院药化教研室,上海,200433;第二军医大学药学院药化教研室,上海,200433;第二军医大学药学院药化教研室,上海,200433
【正文语种】中文
【中图分类】Q814;R979.1
【相关文献】
1.DNA和RNA G-四链体及其小分子配体研究进展 [J], 郭佳;李凤然;刘洋;华会明;程卯生
2.G-四链体的结构及其与小分子配体成复合物的结构研究进展 [J], 姜志辉;张大志
3.具抑制端粒酶活性的G-四链体小分子配体研究进展 [J], 李燕梅;沈晓燕
4.G-四链体及其配体在病毒复制中的功能研究进展 [J], 井汇源; 孙彦婷; 张艳; 董
望
5.无标记筛选G-四链体小分子配体的荧光新方法 [J], 任有良;刘道广;张悦;温恒;乔成芳;刘萍
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基于DNA G-四链体识别的抗肿瘤分子筛选及结构设计研究进展
回顾过去的20 年， DNA G-四链体的研究 取得了显著的进展走向临床实验.目前G-四 链体化合物的结构设计和合成还有待提高 化合物选择性, 不仅相对于双链DNA 的选 择性，而且要对不同结构G-四链体具有选 择性. 致力于寻找靶向G-四链体毒性较低的 新型药物。
多謝聆聽
分子筛选 结构设计 药物开发
核磁共振结构筛选 计算机虚拟筛的扩散 速率；一个化合物在不同状态下的扩散速 率。被广泛用于分子相互作用，药物筛选 ，代谢组学研究等。
计算机虚拟筛选可 以为靶向G-四链体 药物设计提供重要 理论依据, 成为抗 肿瘤先导化合物筛 选和结构设计中不 可缺少的手段.
计算机虚拟筛选-3CL蛋白酶动力学模拟 与老药新功能的发现
原位质子化的G-四链体配体 B. 芳香环N-甲基化的G-四链体配体 C. 金属有机化合物作为G-四链体配体 D. 不带电荷的大环 G-四链体配体
A.
金属有机化合物容易合成与G-四链体的结 合能力稳定作用及选择性都得到了显著提 高.对酶活性有很好的抑制作用,缺点空间 构型是决定其有机化合物的重要参数.
2007055088 顏聲威
以生物靶分子为基础进行抗肿瘤药物先导 化合物的筛选是抗肿瘤药物研究的热点之 一。DNA G-四链体结构的发现和现代分子 生物学技术对其与癌症关系的揭示, 为目前 抗肿瘤药物研 发提供了一个新的契机。
主要分为化疗药物、生 物制剂。 化疗即化学药物治疗癌 症。这些药物可杀灭肿 瘤细胞，许多化疗药物 来源于自然,其他是人 工合成。目前已超过 50种化疗药物。
从微生物中分离得到,端粒抑素对端粒酶活 性具有很强的抑制作用, 对癌细胞的生长有 明显抑制作用, 它的一大缺点在于难分离.
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环、 侧边环以及螺旋桨环等多种环形结构的 Ｇ ． 四联 体， 因为这样形成的结构中存在着 ４ 种形态 的沟槽 ， 比如对角环和对角环所形成 的简单环 ， 但存在螺旋 桨 环就 会很 复杂 。
在２ ０世 纪 ８ ０年代 初 期 ， 只有 生 物 物 理学 家 对
Ｄ ａ ｖ ｉ ｅ ｓ Ｉ ｌ 于 １ ９ ６ ２年 首 次 提 出 Ｇ 一 四联 体 。Ｇ 一 四 态性 ， 主要 是 因 为链 的数 量 、 链 的结 构 、 链 的取 向 以
要作用 ， 如限制端粒酶 的活性 【 ２ ｏ １ ， 干扰端粒的活性 ，
及环的结构形态等存在着多样性。Ｇ ． 四联体的基本 影 响端 粒 的 维持 ［ ２ １ － ２ ２ ］ ， 进 一 步影 响 细胞 的生 长 与 增 单元是 ４ 个鸟嘌呤通过氢键 围绕形成平 面得 到 Ｇ ． 殖 【 ２ ， 甚 至影 响癌 细胞 的发生 与发 展 。
近年来 ， 研究者发现经肽基取代 的蒽醌类衍生 物对 Ｇ ． 四联体表现出极为卓 越的选择性。他们通 过加入疏水性残基苯丙氨酸到赖氨酸侧链 的 ２ ， ６或
， ７ 上， 表现出的选择 ’ 『 生 要远远大于双链 Ｄ Ｎ Ａ ， 并 体研究 的不断深入 ， 大量事实证实 Ｇ ． 四联体确实存 者 ２ 良 代的蒽醌类衍生物能够在 在于 活的生物体 中 ［ １ １ － １ ４ １ 并且发挥 着重要 的生物 性 且赖氨酸被苯丙氨酸所ｌ ３ ” 。 作用 ［ １ 。在真核细胞的基 因组中， 有很多关键的富 更低 的浓度下使得细胞凋亡 【
其 中最 影 响 拓 扑 结 构 的应 当是 一 条 链 中带 有 对 角
的植 物 中。早期 因其 对肿瘤细胞具有毒性 而作为 Ｄ Ｎ Ａ嵌入剂 。分子模拟研究表明蒽醌类化合物可 能可以通过嵌插模式与 Ｇ ． 四联体相互作用 】 ， Ｓ ｕ ｎ 等［ ２ 于１ ９ ９ ７ 首先提 出 Ｇ四联体 的配体 Ｂ Ｓ Ｕ － １ ０ ５ １ ，
２ ３ Ｍ。随后大量报道经取代反应得 到蒽醌类衍生 物， 其中包括 １ ， ， １ ， ５ 一 ， ｌ ， ８ ． ， ２ ， ６ ． ， 和２ ， ７ ． 等， 其中的侧
链变 化趋 势 是 氨基 到 特 ： 异性 氨基 酸 官 能 团 ， 并 且 考 察 了侧链 的 大小 和长度 之 间 的关 系 以及 活性 圳。
其 感 兴趣 ， 而到 ８ ０年代 末 期 时 ， 位 于端 粒 末 端 的 富 Ｇ序 列能 够形 成 Ｇ ． 四联 体 结构 的这个 事 实 ｉ ６ － ７ １ 以及
在１ ９ ９ １ 年时 Ｚ ａ ｈ ｌ ｅ ｒ ｔ 剐 与其同伴证实 了经 稳定 Ｇ ． 四联体结构具有限制端粒酶活性的功能后 ， Ｇ ． 四联 体就成为了抑制端粒酶的靶点 ［ ９ ． 加 】 。随着对 Ｇ ． 四联
Ｇ区域有望形成 Ｇ 一 四联体 ， 像端粒 ［ １ ６ ］ 、 免疫球蛋 白 １ 、 致癌 基 因启动子 区域 【 １ 剐以及核糖体 联体是由富 Ｇ序列在一定浓度 的 Ｎ ａ ＋ 、 条件下所 开关 区域 ［ 形 成 一种 Ｄ Ｎ Ａ二 级结 构 ［ ２ － ４ ］ ｏ Ｇ ． 四联 体结 构具 有 多 Ｄ Ｎ Ａ Ｉ ｌ 。Ｇ ． 四联体与小分子配体结合时能够发挥重
及潜在的活性成为首选。本文综述 自 然药物作为Ｄ四 联体的配体以及其优越的抗肿瘤活性 。
关键词 ： Ｇ － 四联体的配体 ； 药物及其衍生物
中图分类号： Ｔ Ｑ２ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ １ － ９ ９ ０ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ － ０ ０ ４ ３ － ０ ５
收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． １ ３
化
工
技
术
与
开
发
第 ４ ３卷
２ 喹 叨啉类衍 生物
喹叨啉于 １ ９ ７ ７ 年第一次从南非 的一种植 株中 提取 出来 ［ ３ ２ １ 它具有许多优 良的性质 ， 包括抗菌 、 抗
第４ ３卷 第 ５ 期 ２ ０ １ ４年 ５ 月
化
工
技
术
与
பைடு நூலகம்
开
发
Ｖｏ １ ． ４ ３
Ｎｏ ． ５
Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＆ Ｄｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ
Ｍａ ｖ ． ２ ０１ ４
Ｇ 四联体 的小分子配体的研究进展
鲍伟 伟
（ 温州大学 ，浙江 温州 ３ １ ０ ０ １ ５）
摘
要： 位于染色体末端（ 如端粒） 以及内 染色体区域做 癌启动子区） 的。四 联体结构因： 涉 及癌变基因（ ｃ － ｍ ｙ ｃ 、 ｃ — 、
Ｋ － ｒ ａ ｓ ￣） 的基因表达 以及末端区域的结构稳定性 ，并且能够通过端粒酶来抑制端粒的延长 会缩短的端粒可以使癌细胞 无限增殖） ，逐渐成为抗癌药物的靶点。作为Ｇ四联体的配体 ，自然界中分布广泛 的药物因． 具有多态性 、结构复杂性 以
四分 体 ， 其 中的氢键 包 括 Ｈ ｏ ｏ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｎ（ Ｎ１ 一 Ｏ ６ ） （ Ｎ ２ 一 Ｎ ７ ） 和 Ｗａ ｔ ｓ ｏ ｎ ． Ｃ ｒ ｉ ｃ ｋ ， 而Ｇ ． 四分 体 之 间 通 过 兀 一 兀堆 积 得 到Ｇ 一 四 联 体 。Ｇ ． 四联 体 主要 有 平 行 结 构 和 反 平 行 结构 ， 主 要 受 到 鸟 嘌 呤 中 的碱 基 和糖 之 间 的 ｓ ｙ ｎ和
本文综 述了药物及其衍 生物作 为 Ｇ 一 四联 体的 配体 以及显 示其 优 越 的抗 肿 瘤活 性 。
１ 蒽醌 类化合 物
蒽醌类 化合 物广 泛存 在于蓼 科 、 豆 科 等 众 多
ａ ｎ ｔ ｉ 这 ２种糖苷键 的影 响。Ｅ Ｇ ａ ｖ ａ ｔ ｈ ｉ ｏ ｔ ｉ ｓ 等对于平 行的 Ｇ 一 四联体带有 ａ ｎ ｔ ｉ 糖苷键的阐述非常明 白 ［ ５ 】 。