富勒烯(C60)对RNA逆转录的影响
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第４ １ 卷 第６ 期 ２ ０ １ ３ 年 １ ２月
江 汉 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ． Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ． （ Ｎ ａ ｔ ． Ｓ ｃ ｉ ． Ｅ ｄ ． ）
Ｖｏ １ ． ４１ ＮＯ ． ６ Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
富勒烯 （ Ｃ ６ ０ ） 对Ｒ Ｎ Ａ逆转 录的影响
等 。 目前 有些 研 究者 认 为 ， 富勒 烯及 其 衍生 物 对Ｄ Ｎ Ａ损 伤 效应 ， 主要 与 富勒烯 产生 的活 性 氧和 自由基相 关 。富勒 烯及 其衍 生 物影 响蛋 白质 或酶
毒 ， 神 经保 护 蛋 白 ， 酶 抑 制 剂［ ５ － ７ ］ ， 抑 制 离子 通 道 ｊ ， 抑制 淀 粉 样 蛋 白的 形 成 以及 成 像 和核 药 物等 。有研 究 表 明 ， 富勒 烯 衍 生物 可显 著 抑制 Ｈ Ｉ Ｖ蛋 白酶 和 Ｈ Ｉ Ｖ逆 转 录酶 活性 ， 具 有 一定 的
临 床应 用价 值 。 但是 ， 也有 研 究 表 明富勒 烯 及其 衍 生 物可 改 变核酸 、 蛋 白质 、 脂 质 等 生 物 大 分 子 的构 象 ， 影
生物 学 功 能 ， 主 要原 因包括 富勒 烯 及其 衍 生 物 与 酶 结合 后 ， 改 变 酶 的空 间构 象 ， 导致 酶 与 底 物无 法结 合 ； 富勒 烯 及其 衍 生分 子直 接 进入 酶 活 性部 位 的腔 体 内 ，占据 酶 活 性 位 点 ，阻 碍 底 物 的进 入 ； 富 勒 烯 及 其 衍 生 物 结 合 到 蛋 白 酶 空 间结 构 ， 最 终影 响其 生 物
学 功 能 ， 。然 而有 关 富 勒烯 与 ＲＮ Ａ相 互 作用
的研究 报 道 较少 ， 有 待进 一 步研 究并 阐 明其 相 关 作 用机 制 ， 为 富勒 烯及 其 衍 生物 在 医学 临床 上 的 应 用提 供实 验依 据 。 Ｒ Ｎ Ａ是一 种生 物 大分 子 ， 它参 与蛋 白质 合 成
Ｄ Ｎ Ａ聚 合 酶 、 谷 胱 甘肽 还 原 酶 、 乙 酰胆 碱 酯 酶 、 半胱 氨 酸蛋 白酶 （ 木瓜 蛋 白酶 ） 和丝 氨酸 蛋
和基 因 的表 达调 控 ， 是 细 胞 结构 中生物 遗传 信 息 传 递 的重 要 中 间 载 体 。 对 于 一 部 分 病 毒 来 说 ，
李 佳 ，林 燕 ，陈敏 杰 ，张 捷 ，李 正 ，梁 勇
（ １ ． 江汉 大 学 医学 院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ； ２ ． 华 中农 业 大 学 资源与环境学院 ， 湖北 武汉 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ３ ． 江 汉 大 学 光 电 化 学材 料 与器 件 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 湖北 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
关键词 ： 富勒烯（ Ｃ ） ； 逆 转录 ； Ｒ Ｎ Ａ； Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转 录 酶 中 图分 类 号 ： ０ ６ ３ ５ ． １ ； Ｑ５ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ３ ． ０ １ ４ ３ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ６ ６ — ０ ６
别研 究ｃ 。 对 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转录酶 和 Ｒ Ｎ Ａ构 象的影 响。结 果 ：１ ０ ０￣ ｘ ｇ ／ ｍＬ Ｃ 。 可显著抑 制 Ｒ Ｔ反应 ， 抑制 效应 与 ｃ 。 浓度 相关 ， 但 增加 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆转 录酶量 可以有效 逆转 ｃ 。 对Ｒ Ｔ的抑制 作用 。ｃ 。 与Ｒ Ｎ Ａ在 ３ ７ ｃ ｃ 避 光 孵育 １ ２ ｈ 后， ｃ 。 可特异 降 解 ２ ８ Ｓ ｒ Ｒ ＮＡ，同样 具有 浓度依 赖 性 。结论 ： Ｃ 。 不仅 可显 著抑 制 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆转 录酶 活 性， 而且对 Ｒ Ｎ Ａ也具有 一定的损伤作 用 ， ｃ 。 具有潜在 的基 因毒性 。
上， 阻 碍 蛋 白酶 必 需 的功 能 性 旋转 运 动 ， 进 而 抑 制 酶活 性 ； 富勒烯 产 生 的活 性 氧 和 自由基 攻击
响其 生 物 学 功 能 ， 进 而引发一系列生物学效应 。
如 与 核酸 分 子 （ Ｄ Ｎ Ａ） 相 互作 用 ， 包括 选 择性 剪切
Ｄ Ｎ Ａ双 链” ， 并 且 在光 催 化 条件 下 引起 质粒 Ｄ Ｎ Ａ 构 象 的改 变 ； 与蛋 白质 和 酶 的相 互 作用 ， 改 变 酶 活性 ， 进而显著性抑制多种酶活性 ， 如Ｔ ａ ｑ
摘 要 ：目的 ： 研 究富勒烯 （ ｃ 。 ） 对Ｒ Ｎ Ａ逆 转 录 （ Ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｒ Ｔ ） 反 应的影 响。方法 ： 以 斑 马 鱼 鱼 肝 ｍＲ Ｎ Ａ为 模 板 ， 在 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转 录 酶 作 用 下 合 成 ｃ Ｄ Ｎ Ａ， 并在 Ｒ Ｔ 反 应 体 系 中添 加 不 同 浓 度 的 Ｃ ｏ ， 分
Ｏ 引言
富勒 烯及 其衍 生 物 的生物 学效应 以及在 医学 上 的应用 是 目前 富勒烯 研究 的热点领 域 。富 勒烯 的 生 物学 及 医 学 应用 主要 包 括 抗 氧 化剂 ｎ ， 抗 病
的抗 体 蛋 白ｎ 、 人 血 清 白蛋 白 、 牛 血 清 蛋 白ｎ 和溶 菌 酶 ¨ ；光 催 化 引 发 细 胞 损 伤 和 基 因 毒 性
Ｒ Ｎ Ａ是 唯 一的遗 传物 质 。它存在 于细胞 质 和 细胞
白酶 等 （ 胰 蛋 白酶 、 纤 维 蛋 白溶 酶 和凝 血 酶 等 ）
等， 同时也 与其 他蛋 白质结合 ， 如 富勒烯特 异结合
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７ —０ ３
江 汉 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ）
Ｊ ． Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｈ ａ ｎ Ｕｎ ｉ ｖ ． （ Ｎ ａ ｔ ． Ｓ ｃ ｉ ． Ｅ ｄ ． ）
Ｖｏ １ ． ４１ ＮＯ ． ６ Ｄｅ ｃ ． ２ ０１ ３
富勒烯 （ Ｃ ６ ０ ） 对Ｒ Ｎ Ａ逆转 录的影响
等 。 目前 有些 研 究者 认 为 ， 富勒 烯及 其 衍生 物 对Ｄ Ｎ Ａ损 伤 效应 ， 主要 与 富勒烯 产生 的活 性 氧和 自由基相 关 。富勒 烯及 其衍 生 物影 响蛋 白质 或酶
毒 ， 神 经保 护 蛋 白 ， 酶 抑 制 剂［ ５ － ７ ］ ， 抑 制 离子 通 道 ｊ ， 抑制 淀 粉 样 蛋 白的 形 成 以及 成 像 和核 药 物等 。有研 究 表 明 ， 富勒 烯 衍 生物 可显 著 抑制 Ｈ Ｉ Ｖ蛋 白酶 和 Ｈ Ｉ Ｖ逆 转 录酶 活性 ， 具 有 一定 的
临 床应 用价 值 。 但是 ， 也有 研 究 表 明富勒 烯 及其 衍 生 物可 改 变核酸 、 蛋 白质 、 脂 质 等 生 物 大 分 子 的构 象 ， 影
生物 学 功 能 ， 主 要原 因包括 富勒 烯 及其 衍 生 物 与 酶 结合 后 ， 改 变 酶 的空 间构 象 ， 导致 酶 与 底 物无 法结 合 ； 富勒 烯 及其 衍 生分 子直 接 进入 酶 活 性部 位 的腔 体 内 ，占据 酶 活 性 位 点 ，阻 碍 底 物 的进 入 ； 富 勒 烯 及 其 衍 生 物 结 合 到 蛋 白 酶 空 间结 构 ， 最 终影 响其 生 物
学 功 能 ， 。然 而有 关 富 勒烯 与 ＲＮ Ａ相 互 作用
的研究 报 道 较少 ， 有 待进 一 步研 究并 阐 明其 相 关 作 用机 制 ， 为 富勒 烯及 其 衍 生物 在 医学 临床 上 的 应 用提 供实 验依 据 。 Ｒ Ｎ Ａ是一 种生 物 大分 子 ， 它参 与蛋 白质 合 成
Ｄ Ｎ Ａ聚 合 酶 、 谷 胱 甘肽 还 原 酶 、 乙 酰胆 碱 酯 酶 、 半胱 氨 酸蛋 白酶 （ 木瓜 蛋 白酶 ） 和丝 氨酸 蛋
和基 因 的表 达调 控 ， 是 细 胞 结构 中生物 遗传 信 息 传 递 的重 要 中 间 载 体 。 对 于 一 部 分 病 毒 来 说 ，
李 佳 ，林 燕 ，陈敏 杰 ，张 捷 ，李 正 ，梁 勇
（ １ ． 江汉 大 学 医学 院 ， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ； ２ ． 华 中农 业 大 学 资源与环境学院 ， 湖北 武汉 武汉 ４ ３ ０ ０ ７ ０ ３ ． 江 汉 大 学 光 电 化 学材 料 与器 件 省 部 共 建 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 湖北 ４ ３ ０ ０ ５ ６ ）
关键词 ： 富勒烯（ Ｃ ） ； 逆 转录 ； Ｒ Ｎ Ａ； Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转 录 酶 中 图分 类 号 ： ０ ６ ３ ５ ． １ ； Ｑ５ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ６ ７ ３ ． ０ １ ４ ３ （ ２ ０ ｌ ３ ） ０ ６ — ０ ０ ６ ６ — ０ ６
别研 究ｃ 。 对 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转录酶 和 Ｒ Ｎ Ａ构 象的影 响。结 果 ：１ ０ ０￣ ｘ ｇ ／ ｍＬ Ｃ 。 可显著抑 制 Ｒ Ｔ反应 ， 抑制 效应 与 ｃ 。 浓度 相关 ， 但 增加 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆转 录酶量 可以有效 逆转 ｃ 。 对Ｒ Ｔ的抑制 作用 。ｃ 。 与Ｒ Ｎ Ａ在 ３ ７ ｃ ｃ 避 光 孵育 １ ２ ｈ 后， ｃ 。 可特异 降 解 ２ ８ Ｓ ｒ Ｒ ＮＡ，同样 具有 浓度依 赖 性 。结论 ： Ｃ 。 不仅 可显 著抑 制 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆转 录酶 活 性， 而且对 Ｒ Ｎ Ａ也具有 一定的损伤作 用 ， ｃ 。 具有潜在 的基 因毒性 。
上， 阻 碍 蛋 白酶 必 需 的功 能 性 旋转 运 动 ， 进 而 抑 制 酶活 性 ； 富勒烯 产 生 的活 性 氧 和 自由基 攻击
响其 生 物 学 功 能 ， 进 而引发一系列生物学效应 。
如 与 核酸 分 子 （ Ｄ Ｎ Ａ） 相 互作 用 ， 包括 选 择性 剪切
Ｄ Ｎ Ａ双 链” ， 并 且 在光 催 化 条件 下 引起 质粒 Ｄ Ｎ Ａ 构 象 的改 变 ； 与蛋 白质 和 酶 的相 互 作用 ， 改 变 酶 活性 ， 进而显著性抑制多种酶活性 ， 如Ｔ ａ ｑ
摘 要 ：目的 ： 研 究富勒烯 （ ｃ 。 ） 对Ｒ Ｎ Ａ逆 转 录 （ Ｒ ｅ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ Ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｃ ｒ ｉ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｒ Ｔ ） 反 应的影 响。方法 ： 以 斑 马 鱼 鱼 肝 ｍＲ Ｎ Ａ为 模 板 ， 在 Ｍ— ＭＬ Ｖ逆 转 录 酶 作 用 下 合 成 ｃ Ｄ Ｎ Ａ， 并在 Ｒ Ｔ 反 应 体 系 中添 加 不 同 浓 度 的 Ｃ ｏ ， 分
Ｏ 引言
富勒 烯及 其衍 生 物 的生物 学效应 以及在 医学 上 的应用 是 目前 富勒烯 研究 的热点领 域 。富 勒烯 的 生 物学 及 医 学 应用 主要 包 括 抗 氧 化剂 ｎ ， 抗 病
的抗 体 蛋 白ｎ 、 人 血 清 白蛋 白 、 牛 血 清 蛋 白ｎ 和溶 菌 酶 ¨ ；光 催 化 引 发 细 胞 损 伤 和 基 因 毒 性
Ｒ Ｎ Ａ是 唯 一的遗 传物 质 。它存在 于细胞 质 和 细胞
白酶 等 （ 胰 蛋 白酶 、 纤 维 蛋 白溶 酶 和凝 血 酶 等 ）
等， 同时也 与其 他蛋 白质结合 ， 如 富勒烯特 异结合
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ７ —０ ３