DNA分子“光开关”含钌多吡啶络合物细胞摄取、胞内分布及毒性机理研究

作者：朱本占^*; 肖璇; 巢细娟; 唐苗; 黄蓉; 邵杰

来源：化学进展, 2018, 30(12): 1975-1991.

• Ru(Ⅱ)
• 多吡啶络合物
• 五氯酚
• 细胞核摄取
• 离子对复合物
• DNA光探针

DNA作为遗传信息的载体,了解在细胞核内的组装和结构具有非常重要的意义。目前,使用能够与DNA结合的细胞膜渗透性良好的有机荧光分子作为DNA标记探针是实现这一目标的主要手段。自Barton实验室发现阳离子Ru(Ⅱ)络合物[Ru(bpy)2(dppz)]2+(bpy=2,2’-联吡啶,dppz=多吡啶并吩嗪)能够作为DNA分子"光开关"以来,d6八面体多吡啶金属络合物与DNA的结合特性及相关研究,尤其是对这类金属络合物作为高灵敏度和结构特异性DNA探针的研究,便吸引了人们极大的关注。由于这类物质较低的膜渗透性,先前多数研究都只是局限于细胞外,活细胞内DNA直接显像成功的实例较为少见。本课题组发现五氯酚(PCP)和另外两类结构不相关的生化试剂能促进Ru(Ⅱ)多吡啶络合物的细胞特别是细胞核的摄取,[Ru(bpy)2(dppz)]2+/PCP之间的协同核摄取机理可能是形成了较稳定的亲脂性离子对复合物。Ru(Ⅱ)络合物的两种对映异构体在活细胞内与DNA结合后表现出了明显的手性选择性。这是我们首次发现通过以形成离子对复合物的方式将DNA分子"光开关"Ru(Ⅱ)络合物转入活细胞核内并维持其"光开关"效应,可为研究将其他潜在的具有生物医疗效应的细胞膜不通透金属络合物转入细胞内提供一种全新的方法。

• 单位
  中国科学院生态环境研究中心; 环境化学与生态毒理学国家重点实验室; 中国科学院大学; 生物无机与合成化学教育部重点实验室; 中山大学