苯乙醇苷类化合物与ctDNA的相互作用(1)
[摘要]以中性红为分子探针研究2种苯乙醇苷类化合物(PhGs)毛蕊花糖苷和连翘酯苷B在生理条件下与小牛胸腺DNA(ctDNA)之间的相互作用。荧光光谱、紫外光谱、黏度、DNA热变性实验和分子对接结果表明：这2种PhGs主要采用氢键作用以沟区方式结合到ctDNA双螺旋小沟中，毛蕊花糖苷与DNA结合作用更强。
[关键词]苯乙醇苷； ctDNA； 中性红； 分子对接
[Abstract]In physiological condition， the interaction of acteoside and forsythoside B with calf thymus DNA using neutral red (NR) as a fluorescence probe were investigated by fluorescence， UVvisible spectrophotometry， viscosity， DNA melting techniques， and molecular docking It is observed that acteoside and forsythoside B can react with DNA The major mode of recognition between drug and DNA is groove binding by hydrogen bonds， and the interaction of acteoside with DNA is stronger than that of forsythoside B
, http://www.100md.com
[Key words]phenylethanoid glycosides； ctDNA； neutral red； molecular docking
眾所周知，脱氧核糖核酸(DNA)是生命体内基因表达的重要物质基础。研究药物小分子与DNA之间的相互作用机理，是当今生命科学领域共同关注的课题。查阅文献发现，糖苷药物中的糖基作为药物分子的一部分不仅可以调节脂水分配系数、调节血浆半衰期、改善药动学性能，而且其糖基片段上丰富的羟基对DNA等作用靶点具有特异性的识别与结合功能，因此糖基作为直接功能基团可以存在于许多以DNA为靶点的抗肿瘤化疗药物中[1]。含双糖和三糖的苯乙醇苷类成分(PhGs) 毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B在紫珠属植物Callicarpa L中广泛存在，药理实验显示这2个化合物具有良好的抗癌和抗炎活性[23]。PhGs抑制恶性细胞增生的能力主要取决于苯乙基上的取代基，表现为3，4邻二羟基苯乙基芳香体系有相当强的抗肿瘤作用[4]。毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B中正含有这样的结构片断，因此研究二者与DNA的微观相互作用具有重要意义。
, 百拇医药
DNA本身荧光极弱，常用溴化乙锭作为荧光探针，但其毒性大，具有强致癌性，污染环境。与溴化乙锭相比，中性红(NR)作为荧光探针稳定性好、毒性低[5]。本文将以NR为分子探针，选择紫珠属植物中富含的2个PhGs成分毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B作为药物小分子，结构见图1，采用光谱法和分子对接技术首次研究其与ctDNA的相互作用，旨在阐明PhGs与DNA的作用方式、糖基片段对作用方式的影响。实验结果为以DNA为靶标的药物分子设计提供有益探索，同时也为紫珠属植物的深入临床医学研究提供重要理论依据。
1材料
F2500荧光光度计(Hitachi公司)，UV1000紫外可见光谱仪(上海天美科学仪器有限公司)，CHIRASCAN圆二色光谱仪(英国应用光物理公司)，VG ZABHS质谱仪(英国VG公司)，AVANCE400超导核磁共振仪(瑞士Bruker公司)，伍氏黏度计。
毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B(从紫珠属植物藤紫珠中分离得到，纯度>98%)溶液：配制成浓度为128×10-3mol·L-1的水溶液。中性红(上海阿拉丁，纯度99%)溶液：配制成100×10-5mol·L-1的水溶液。DNA(华美生物工程)，溶液浓度以A260 nm/A280 nm>18衡量，浓度以260 nm处吸光度来确定(ε=6 600 L·mol-1·cm-1)，4 ℃以下避光保存。缓冲液由01 mol·L-1Tris溶液和01 mol·L-1HCl配制(pH 740)，实验过程中所用试剂均为分析纯，用水为二次蒸馏水。
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2方法
21紫外测试在5 mL量瓶中，加入1 mL的trisHCl缓冲溶液和50μL的药物溶液，分别在容量瓶中依次加入不同体积的DNA溶液，trisHCl溶液定容。室温放置20 min后，以缓冲液为参比，测定200～400 nm紫外图谱。间隔05 nm，狭缝2 nm。
22荧光试验分别移取浓度为100×10-3 mol·L-1的DNA溶液50 μL，浓度为100×10-3 mol·L-1的NR溶液50 μL于4 mL石英吸收池中，加入缓冲液TrisHCl 3 mL，用微量注射器进行荧光滴定，每次加入10 μL药物溶液，混合均匀，静置5 min。以467 nm为激发波长，入射和发射狭缝分别为5 nm，在荧光光度计上记录500～700 nm波长的发射光谱。
23DNA熔点试验配制2组NRDNA溶液，其中1组加入适量药物，水浴加热，在40～100 ℃，每隔5 ℃监测DNA在260 nm处吸光值的变化。以fss=(A-A0)/(Af -A0)为纵坐标(A，Af 分别为起始吸光度和最终吸光度，A为表观吸光度)，温度为横坐标作图，得到DNA的热变性温度曲线图。
24黏度试验DNA浓度固定为440 ×10-4 mol·L-1，药物浓度依次增大，温度恒定在(25±01) ℃，反应20 min后，进行测量。数据以(η/η0)1/3对药物浓度作图。η代表DNA在药物体系时的黏度，η0代表DNA单独存在时的黏度。, 百拇医药(袁欢 王涛 祝晨蔯 吴爱芝 林朝展)
[关键词]苯乙醇苷； ctDNA； 中性红； 分子对接
[Abstract]In physiological condition， the interaction of acteoside and forsythoside B with calf thymus DNA using neutral red (NR) as a fluorescence probe were investigated by fluorescence， UVvisible spectrophotometry， viscosity， DNA melting techniques， and molecular docking It is observed that acteoside and forsythoside B can react with DNA The major mode of recognition between drug and DNA is groove binding by hydrogen bonds， and the interaction of acteoside with DNA is stronger than that of forsythoside B
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[Key words]phenylethanoid glycosides； ctDNA； neutral red； molecular docking
眾所周知，脱氧核糖核酸(DNA)是生命体内基因表达的重要物质基础。研究药物小分子与DNA之间的相互作用机理，是当今生命科学领域共同关注的课题。查阅文献发现，糖苷药物中的糖基作为药物分子的一部分不仅可以调节脂水分配系数、调节血浆半衰期、改善药动学性能，而且其糖基片段上丰富的羟基对DNA等作用靶点具有特异性的识别与结合功能，因此糖基作为直接功能基团可以存在于许多以DNA为靶点的抗肿瘤化疗药物中[1]。含双糖和三糖的苯乙醇苷类成分(PhGs) 毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B在紫珠属植物Callicarpa L中广泛存在，药理实验显示这2个化合物具有良好的抗癌和抗炎活性[23]。PhGs抑制恶性细胞增生的能力主要取决于苯乙基上的取代基，表现为3，4邻二羟基苯乙基芳香体系有相当强的抗肿瘤作用[4]。毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B中正含有这样的结构片断，因此研究二者与DNA的微观相互作用具有重要意义。
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DNA本身荧光极弱，常用溴化乙锭作为荧光探针，但其毒性大，具有强致癌性，污染环境。与溴化乙锭相比，中性红(NR)作为荧光探针稳定性好、毒性低[5]。本文将以NR为分子探针，选择紫珠属植物中富含的2个PhGs成分毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B作为药物小分子，结构见图1，采用光谱法和分子对接技术首次研究其与ctDNA的相互作用，旨在阐明PhGs与DNA的作用方式、糖基片段对作用方式的影响。实验结果为以DNA为靶标的药物分子设计提供有益探索，同时也为紫珠属植物的深入临床医学研究提供重要理论依据。
1材料
F2500荧光光度计(Hitachi公司)，UV1000紫外可见光谱仪(上海天美科学仪器有限公司)，CHIRASCAN圆二色光谱仪(英国应用光物理公司)，VG ZABHS质谱仪(英国VG公司)，AVANCE400超导核磁共振仪(瑞士Bruker公司)，伍氏黏度计。
毛蕊花糖苷和连翘酯苷 B(从紫珠属植物藤紫珠中分离得到，纯度>98%)溶液：配制成浓度为128×10-3mol·L-1的水溶液。中性红(上海阿拉丁，纯度99%)溶液：配制成100×10-5mol·L-1的水溶液。DNA(华美生物工程)，溶液浓度以A260 nm/A280 nm>18衡量，浓度以260 nm处吸光度来确定(ε=6 600 L·mol-1·cm-1)，4 ℃以下避光保存。缓冲液由01 mol·L-1Tris溶液和01 mol·L-1HCl配制(pH 740)，实验过程中所用试剂均为分析纯，用水为二次蒸馏水。
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2方法
21紫外测试在5 mL量瓶中，加入1 mL的trisHCl缓冲溶液和50μL的药物溶液，分别在容量瓶中依次加入不同体积的DNA溶液，trisHCl溶液定容。室温放置20 min后，以缓冲液为参比，测定200～400 nm紫外图谱。间隔05 nm，狭缝2 nm。
22荧光试验分别移取浓度为100×10-3 mol·L-1的DNA溶液50 μL，浓度为100×10-3 mol·L-1的NR溶液50 μL于4 mL石英吸收池中，加入缓冲液TrisHCl 3 mL，用微量注射器进行荧光滴定，每次加入10 μL药物溶液，混合均匀，静置5 min。以467 nm为激发波长，入射和发射狭缝分别为5 nm，在荧光光度计上记录500～700 nm波长的发射光谱。
23DNA熔点试验配制2组NRDNA溶液，其中1组加入适量药物，水浴加热，在40～100 ℃，每隔5 ℃监测DNA在260 nm处吸光值的变化。以fss=(A-A0)/(Af -A0)为纵坐标(A，Af 分别为起始吸光度和最终吸光度，A为表观吸光度)，温度为横坐标作图，得到DNA的热变性温度曲线图。
24黏度试验DNA浓度固定为440 ×10-4 mol·L-1，药物浓度依次增大，温度恒定在(25±01) ℃，反应20 min后，进行测量。数据以(η/η0)1/3对药物浓度作图。η代表DNA在药物体系时的黏度，η0代表DNA单独存在时的黏度。, 百拇医药(袁欢 王涛 祝晨蔯 吴爱芝 林朝展)