化学通报

作者：张靖雲,杨爱江,胡霞,姚琴,岑忠倩,孙瑗忆,李慈兴

关键词：锑,小牛胸腺DNA,遗传毒性,沟槽结合,分子动力学,

基金：贵州省教育厅科技创新团队项目(黔教基[2023]056)和贵州大学科研创新团队项目(贵大科创团[2023]05号)资助

锑（Antimony，Sb）是一种常见的污染物，其在环境中常以Sb3+和Sb5+的形态存在。Sb3+毒性较Sb5+更强，且会对多种生物的DNA造成损伤，但其与DNA的直接结合模式和结合驱动机制并不清楚。本研究通过多光谱学（包括紫外吸收光谱、荧光竞争取代、圆二色谱分析等）结合分子动力学（MD）技术，详细测定了Sb3+与DNA的相互作用。结果表明，Sb3+通过沟槽模式与DNA结合，对DNA的粘度、变性温度及结构产生了轻微影响。根据热力学规律，Sb3+与DNA的结合主要受静电作用力驱动，Sb3+-DNA复合物荧光淬灭机制为静态淬灭，存在至少一个结合位点，结合常数达约为104 M-1，显著高于大多数碱土金属。MD模拟验证了上述实验结果，展示了Sb3+能够稳定结合在DNA小沟槽的G-C碱基富集区，平均距离为2.4 ?。在整个MD过程中，静电作用的存在时间均大于98%，均方根偏差（RMSD）保持在3.5 A以下，DNA的二级蛋白结构域并未发生严重破坏。本研究揭示了Sb3?与DNA直接相互作用的机制，为其有害作用研究及抑制手段提供了科学依据。

来源：2024年第12期

《化学通报》期刊编辑部

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