光敏剂对溶菌酶活性的影响研究
蛋白质是生理功能的执行者和生命现象的承担者，而且在细胞中的含量极其丰富，其损伤必然导致机体相应功能的紊乱和疾病的产生。蛋白质等生物大分子的光敏损伤是光动力治疗的基础，光动力疗法已经正式成为除手术、化疗、放疗三大肿瘤常规疗法以外的一种新的治疗方法。因此，对于蛋白质的光敏损伤及其作用机制的研究可以为光敏剂的临床使用提供理论依据并为新药的研发和筛选给予有力指导。
目前，国内外学者对于DNA的光敏损伤机理进行了广泛的研究，本课题组也开展了很多蛋白质的光敏损伤机制及抗氧化剂保护作用的快速反应动力学研究。然而蛋白质的活性变化是蛋白质功能受到影响的直接证据，所以对蛋白质的活性的检测对于研究蛋白质的光敏损伤显得尤为重要。因此，本工作中应用酶活性检测方法，并结合凝胶电泳(SDS-PAGE)分析，研究了杜醌对于模型蛋白质(溶菌酶)的光敏损伤作用，探索了天然抗氧化剂阻止模型蛋白质光敏损伤的可能性，并对新合成的几种四吡咯化合物的光动力作用机制进行探讨，主要取得了以下结果：
证实在紫外可见波段光照射下杜醌可以诱导溶菌酶的光敏损伤，形成的自由基能够使氨基酸之间成键，导致肽键的断裂、聚合与交联，引起蛋白质结构和构象改变，进而导致其活性的降低。研究发现溶菌酶的光敏损伤途径和损伤产物与杜醌浓度、光照时间、体系的气氛等密切相关，在氮气条件下为I型光敏损伤机制，在有氧条件下对溶菌酶的损伤是以II型反应为主的I型和II型协同作用的结果。溶菌酶的损伤程度随杜醌浓度的增大而增强，随光照时间的延长而加剧。同时研究了天然抗氧化剂抑制杜醌对溶菌酶的光敏损伤作用，发现羟基肉桂酸类衍生物的加入有效地抑制了溶菌酶活性的下降，阻止了溶菌酶的双分子交联。四种抗氧化剂对溶菌酶的保护效果依次为绿原酸＞芥子酸＞咖啡酸＞阿魏酸。
本论文还研究了新合成的三种四吡咯化合物的光动力作用机制，讨论了这些化合物在光动力治疗中的意义。三种四吡咯化合物均具备了成为新的光动力药物的基本条件，四(间氯苯基)卟吩的光敏损伤机制为I型反应为主的I型反应和II型反应的协同作用。可能意味着四(间氯苯基)卟吩即使在氧浓度低的环境中也应有着不错的生物活性，能更好地适应肿瘤组织等缺氧的代谢环境。卟啉异丁醚氮芥、Mg-紫红素-18的光敏损伤机制为II型反应机制，在有氧或富氧的体系中能表现出很好的光动力学效应，对于体表病变如皮肤病、口腔疾病等可能有很好的应用前景。Mg-紫红素-18相对于卟啉异丁醚氮芥、四(间氯苯基)卟吩在550mn、700 nm处有两个额外的吸收，在光动力治疗中这或许意味着有更多的光源可以选择。
太赫兹技术是近年发展起来的一种新手段，有着广阔的应用前景，但其辐射安全性还缺乏研究，本文初步研究了太赫兹辐射对溶菌酶结构及其活性的影响。在本实验条件下，未发现太赫兹辐射对溶菌酶结构或者活性的影响。此结果证明太赫兹辐射在一定程度上是具有安全性的，也为今后的实验开展提供一定的参考价值。对于太赫兹辐射的生物学效应的评价，有待于今后在相关领域的广泛实验的进一步展开。
- 作者：
- 郝淑梅
- 学位授予单位：
- 中国科学院上海应用物理研究所
- 专业名称：
- 无机化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2007年
- 导师姓名：
- 王文锋
- 中图分类号：
- TB381；R454.2
- 关键词：
- 溶菌酶；杜醌；四吡咯化合物；光敏氧化；光动力疗法；光敏剂
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