DNA链内交联损伤不但会阻碍DNA复制,诱发高概率靶向以及非靶向碱基突变,而且DNA切除修复系统无法完全修复这一种损伤。从这两方面来看,对DNA链内交联损伤的研究具有十分重要的生物学意义。迄今为止,已知的DNA链内交联损伤的“发起者”或“启动子”几乎均为羟基自由基嘧啶类碱基位点加成或氢夺取所形成的二级自由基。与之相对应的,嘌呤类碱基自由基能否以及如何导致DNA链内交联损伤依然是未知的。
作为潜在的抗癌放射性疗法的辐射增敏剂,8-溴代脱氧鸟苷可与低能电子(水分子高能辐解产生的)反应生成高反应活性的deoxyguanosine-8-yl自由基。基于此,广东省新型纳米材料工程技术研究中心王寿山博士、程发良教授课题组通过第一性原理计算方法评估了deoxyguanosine-8-yl自由基与其3'以及5'邻位嘧啶类脱氧核苷间可能的加成反应过程中相关的结构变化、动力学以及热力学参数等,在此基础上确认了高反应活性的嘌呤类deoxyguanosine-8-yl自由基可攻击它周围的嘧啶类脱氧核苷,导致各式DNA链内交联。研究成果拓宽了我们对DNA链内交联损伤形成路径及机理的认知,可为癌症放射性疗法所使用到的脱氧鸟苷类辐射增敏剂的开发提供一定理论指导。
该研究成果“DNA Intrastrand Cross-Links Induced by the Purine-Type Deoxyguanosine-8-yl Radical: A DFT Study”已发表在Physical Chemistry Chemical Physics期刊上。该刊物为中科院JCR数据库中化学类SCI二区期刊、我校T类三级刊物,影响因子为4.449。