摘要
植物生长调节剂是一种具有调节植物细胞分裂、组织分化、促进植株生长发育的化学物质。吲哚丙酸（IPA）和吲哚丁酸（IBA）是一类具有植物生长调节和诱导植物根源体生成促进生根并作用于植株全身各生长旺盛部位的吲哚类植物生长调节剂，由于其价格低廉和对农作物生长发育具有高效的调控效果，IPA和IBA在农作物种植和生产过程中得到广泛应用。但IPA和IBA作为人工合成的化学物质，也会对环境造成了一定的污染，它们通过饮水、食物摄入等方式进入机体，与人体中的生物大分子结合，并诱导其结构或功能发生改变，进而产生毒害作用。目前，生物、医学和食品等领域的科研人员越来越关注有毒有害物质与人血清白蛋白（HSA）和脱氧核糖核酸（DNA）的相互作用。本文选择两种吲哚类植物生长调节剂IPA和IBA，运用多种光谱学方法联合分子模拟和分子动力学技术，研究其与HSA、DNA的相互作用及机制，同时探讨咖啡酸（CA）存在对IPA/IBA与HSA相互作用的影响。 本文主要内容和结果如下： 1.探究了HSA与IPA/IBA在模拟生理酸度条件（pH7.4）下的结合机制。紫外光谱结果发现，IPA和IBA能与HSA形成稳定的复合物。荧光滴定结果表明，IPA/IBA使HSA的荧光强度增强，氢键和范德华力是IPA/IBA与HSA结合过程中的主要驱动力；IPA和IBA与HSA的结合能力随温度升高逐渐降低。位点竞争实验和分子模拟表明，IPA和IBA主要结合在HSA的SiteⅠ位点。IPA/IBA的结合后巯基基团被包埋在疏水空腔中，HSA的游离巯基含量减少，疏水基团被隐藏，表面疏水性下降，HSA的α-螺旋含量略微增大，HSA的结构更加紧缩。 2.研究了咖啡酸存在下对IPA/IBA与HSA结合的影响。通过荧光猝灭实验研究发现咖啡酸与HSA形成稳定的复合物。在310K下，CA与HSA亲和力略高于IPA和IBA。位点竞争实验表明咖啡酸与IPA/IBA在HSA上的结合位点（SiteⅠ）相同，并通过分子模拟进一步得到验证。荧光光谱分析表明，咖啡酸可以降低IPA?HSA和IBA?HSA复合物的荧光强度，表明在三元体系中咖啡酸能够降低IPA/IBA与HSA的结合能力。圆二色谱结果表明HSA?CA?IPA体系与(HSA?(IPA?CA))体系的α-螺旋含量相近，说明IPA/IBA与咖啡酸的添加顺序不会影响CA与HSA的结合，且在三元体系中咖啡酸更易于与HSA的Sudlow’sⅠ位点结合。 3.在分子水平上研究了小牛胸腺DNA（ctDNA）与IPA/IBA的结合模式及IPA/IBA对ctDNA结构的影响。IPA/IBA与ctDNA发生相互作用通过静态机制猝灭形成稳定的非荧光基态复合物。氢键和疏水作用力主导了IPA和ctDNA的结合过程，氢键和范德华力为IBA和ctDNA在结合过程中的主要驱动力。NaCl未引起IPA?ctDNA和IBA?ctDNA的紫外吸收光谱变化；单链ctDNA与IPA/IBA的猝灭常数值明显高于dsctDNA，说明IPA和IBA与DNA之间为沟槽结合，熔点实验和粘度分析进一步证明沟槽结合模式。分子对接结果表明IPA/IBA优先与富含A-T碱基的小沟槽区结合，并形成多个氢键。此外，IPA/IBA可以改变DNA碱基对的灵活性，而不会对DNA结构造成显著改变。
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