以结构相对简单的平行四链、二聚发夹和单聚折叠的G-quadruplex DNAs为靶分子,以平面芳香型porphyrins化合物以及弯月型药物Distamycin和Berenil为模型化合物,利用激光诱导的时间分辨荧光光谱和激光共振拉曼光谱,并结合其它谱学方法如NMR,研究小分子药物与靶分子的相互作用。试图从分子生物学水平上回答药物对靶分子的键合模式、键合位点以及弱相互作用本质等关键问题,阐明结构
外源小分子和生物分子的识别和作用,是化学生物学研究的重要内容。本研究主要利用紫外共振拉曼光谱(UVRR)、表面增强拉曼光谱(SERS)并结合UV-Visible absorption和Fluorescence光谱研究了药物卟啉(H2TMPyP4)和平行四链(TG4T)4,二聚发夹(G4T4G4)2以及单聚折叠AG3(T2AG3)3 G-四股螺旋DNAs 的相互作用。结果表明两个H2TMPyP4分子分别堆积在(TG4T)4 G-四股螺旋的两个末端,堆积的卟啉对四股螺旋的构象无显著影响;相反四个卟啉分子嵌插在(G4T4G4)2 和AG3(T2AG3)3两个末端环区和中间的G-四聚体间隔中,嵌插的卟啉对四股螺旋的糖苷键和氢键相互作用有显著影响。此外,利用Eu3+发光探针和UV Raman光谱研究了单线态分子氧(1O2)对氨基酸和小肽的损伤,测定了反应速率常数并初步预测了反应产物。这些研究表明Raman光谱是研究相互作用时生物分子结构、键合和构象变化的一个理想的工具,有助于从分子水平上阐明药物分子、污染物和生物分子的作用机理,结合其它谱学方法,将会在生物分子体系的研究中发挥更大的作用。