毛细管电泳结合电喷雾质谱分析人类癌基因c-myb四链体核酸与活性天然产物的相互作用

王双双, 杨云鹤, 凡珊珊, 李卉卉1,*, David D. Y. CHEN

(1. 南京师范大学常州创新发展研究院, 江苏 常州 213022; 2. 生物医药功能材料国家地方联合工程研究中心,江苏省生物医药功能材料协同创新中心, 南京师范大学化学与材料科学学院, 江苏 南京 210023;3. Department of Chemistry, University of British Columbia, Vancouver, BC V6T 1Z1, Canada)

人类癌基因c-myb与在禽白血病病毒中发现的癌基因V-mybs同源,其编码的转录因子在造血系统和胃肠系统的细胞增殖分化和生长过程中起重要的调节作用[1-3]。近些年的研究发现,癌基因c-myb可通过维持细胞增殖和阻止细胞终止分化,来影响白血病的发生[4]。生物医学实验表明,在结直肠癌、肝癌、子宫癌和腺样囊性癌等组织中,癌基因c-myb存在过度表达[5-7]。因此,c-myb已成为结直肠癌、白血病、乳腺癌等癌症疾病潜在的治疗靶点[8]。生物信息学研究表明,c-myb启动子区包含多个GGA重复序列,可能折叠形成G-四链体(G4)(见图1)。作为一类特殊的“非经典”二级结构,G4通常位于一些与基因转录复制和疾病的产生等有关的区域,尤其在癌基因启动子区含量丰富[9-12]。最近的体外实验发现,c-myb启动子区存在一个新的调控元件,G4识别分子通过稳定其结构来调控基因的转录和表达[13-15]。由此可见,c-myb启动子区形成的G4对c-myb功能的调控起重要作用,筛选其结合分子并明确相互作用机制极有必要。

图 1 G4 DNA和筛选出的3种天然产物的结构式Fig. 1 Structures of the G-quadruplex (G4) DNA and three screened natural product molecules

目前用于研究G4 DNA与小分子相互作用的方法有很多,包括表面等离子共振(SPR)[16]、等温量热滴定(ITC)[17]、荧光光谱[18]和圆二色谱(CD)[19]等。毛细管电泳(CE)具有分离模式多、分离效率高、样品用量少、检出限低等特点,尤其在模拟生理环境来维持生物分子活性方面具有独特优势,已成功用于生物分子相互作用分析[20-22]。……