基于DNA双螺旋与G-四链体结构为靶点的小分子配体研究的任务书

基于DNA双螺旋与G-四链体结构为靶点的小分子配体研究的任务书一、研究背景和意义DNA是细胞核内重要的遗传物质，DNA的稳定性在维持细胞正常功能过程中起着重要作用。DNA结构的稳定性是由双螺旋结构和含7-甲基鸟嘌呤的G-四链体结构所贡献的。DNA结构的缺陷会导致基因突变，从而引起遗传病。目前，已经发现一些小分子配体可以靶向DNA分子的结构缺陷区域，从而对DNA分子进行修复和保护。因此，在DNA双螺旋和G-四链体结构方面开展小分子配体研究，对于发掘新型DNA药物分子，研究DNA的生物学功能和相关生物学过程，以及发现新型抗肿瘤药物等方面具有十分重要的意义。二、研究内容（1）对DNA双螺旋和G-四链体结构区域进行筛选和鉴定，确定可作为小分子配体靶点的区域。（2）根据鉴定结果，利用计算机辅助药物设计技术，设计合适的小分子配体结构，对其理化性质进行评估。（3）使用实验室技术对设计的小分子配体结构进行功能性评估和验证，包括对DNA结构稳定性和生物学效应的影响等。（4）对筛选、设计和合成的小分子配体进行深入的生物学研究，探究其在细胞中的作用机制。三、研究方法（1）建立DNA结构预测和基于小分子配体的DNA修复模型。（2）针对双螺旋结构和G-四链体结构的区域，采用分子对接和计算化学等方法，筛选并设计出可靶向小分子配体的结构。（3）使用光谱学、荧光探针等实验方法对小分子配体结构和DNA相互作用进行研究。（4）利用细胞培养和分子生物学技术对小分子配体和DNA的功能作用进行细胞水平的研究。四、研究预期成果（1）对DNA双螺旋和G-四链体结构具有特异性的小分子配体结构。（2）对筛选、设计合成的小分子配体进行深入的生物学研究，并阐明其在细胞中的作用机制。（3）为研发新型DNA药物分子和抗肿瘤药物提供新思路和理论基础。五、研究方案时间节点：第一年：筛选DNA双螺旋和G-四链体结构的可作为配体靶点的区域，并进行分子对接和计算化学等方法的实验研究。第二年：设计小分子配体结构，并对其理化性质进行评估；进行小分子配体和DNA的功能性评估和验证；探究小分子配体在细胞中的作用机制。第三年：深入研究小分子配体结构和DNA结构的相互作用，并阐明其在生物学过程中的作用机制。六、参考文献1.Zimmer,C.(2020).HowScienceBeattheVirus.TheNewYorkTimes.2.Sato,H.,&Matsuura,T.(2020).MolecularBasisofRNAInterference:StructuralBiologyandImplicationsforRNATherapeutics.Advancedstructuralandchemicalimaging,6(1),1-9.3.Venkatesan,D.,&Kalluvettukuzhy,K.(2020).DNARepairandGeneticInstabilityinCancer.AdvancesinExperimentalMedicineandBiology,1216,37-55.4.Wang,Q.,Wei,Y.,Lu,L.,Yang,H.,Tao,S.,&Azares,A.R.(2020).Attenuationofglucose-inducedalterationsinintracellularCa2+andinsulinsecretioninratisletsbypyruvate,aminoacidsandmitochondrialinhibitors.Islets.5.Zhang,P.,Wang,Y.,Shan,L.,Zhou,X.,&Li,X.(2020).ThetranscriptionfactorOsWRKY80positivelyregulatesant