课题基金基金详情
电化学调控脱氧核酶结构及催化活性的基础研究
结题报告
批准号:
21503151
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
21.0 万元
负责人:
王富安
依托单位:
学科分类:
B0205.电化学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
吴琼、陈金阳、王慧敏、魏洁
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中文摘要
实现对脱氧核酶结构和性能的精确调控是一个研究热点和难点。电化学方法是一个简便的、重要的研究工具和调控手段,有利于实现对核酸分子的准确结构调控。本课题拟采用电化学方法调控核酸分子的结构和金属离子的价态及空间分布等,揭示电化学激发条件下金属离子与核酸分子之间的相互作用规律。采用静电场调控方法研究脱氧核酶分子在固/液界面处的构象变化和催化性质改变;采用电化学氧化还原法调控金属离子的价态,进而影响溶液相脱氧核酶分子的结构和性质;发展电化学选择性激活多脱氧核酶体系。揭示不同电化学条件下脱氧核酶与底物的作用机理,为脱氧核酶结构及性能的电化学调节方法提供理论依据,尝试将电化学激发脱氧核酶用于制备一维核酸纳米结构、调控核酸纳米机器等。作为一种普适性电化学调节方法,相信随着生物技术的发展,将会在电化学治疗技术等更多领域内得到更广泛应用。
英文摘要
Precise regulation of DNAzyme by changing its structure and properties attracts more and more attention in the field of DNA nanotechnology. Electrochemistry is a simple and important research tool to fulfill this job. It has been used as a powerful regulation means to control the structure of nucleic acid. Here we would like to apply electrochemical methods to control the structures of nucleic acids, to regulate the valence states of metal ions, to manipulate the spatial distributions of nucleic acids and metal ions, and to study their interactions. First, electrostatic field was used as a regulation tool to control the conformational and catalytic properties of DNAzyme molecules immobilized on the electrode surface. Then, electrochemical redox regulation of the valence state of metal ions can be used to study the structure and functions of the DNAzyme in aqueous solution. This method can be extended to selectively regulate the multiple DNAzyme systems. Based on the aforementioned results, we would like to reveal the interaction mechanisms of DNAzymes and their substrates by different electrochemical stimuli. These results can provide a theoretical basis for electrochemical adjusting the activities of DNAzymes. Finally, electrochemical stimulating method can be used for the preparation of one-dimensional biomolecular nanostructures, to regulate nucleic acid nanomachines and so on. As a universal triggering stimuli, we believe that with the development of biotechnology, electrochemical method will play an important role in the field of clinical electrochemical treatment technology.
本项目目标是发展新的电化学调控核酸纳米结构的新方法。依照项目计划,重点从以下三个研究工作开展工作:核酸分子探针的精准设计、核酸级联反应的信号放大效应、电化学刺激调控核酸分子探针与反应。我们按照项目计划书,实施了活体细胞成像与临床疾病诊断应用的探索和研究,初步取得了一系列研究成果:发展了多种分子运算线路,用于信号扩增及医学生物标志物的超灵敏检测,通过进一步设计核酸酶和核酸杂交链式反应,深入理解了核酸杂交反应和核酸酶的可能动力学基础。建立了活细胞内生物标志物的实时成像方法,为发展临床早期疾病诊断和治疗奠定了研究基础。在ACS Nano, Chemical Science等国际一流刊物上发表SCI 论文13篇。申请国家发明专利1项。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Versatile Catalytic Deoxyribozyme Vehicles for Multimodal Imaging-Guided Efficient Gene Regulation and Photothermal Therapy
用于多模态成像引导的高效基因调控和光热治疗的多功能催化脱氧核酶载体
DOI:10.1021/acsnano.8b08101
发表时间:2018-12-01
期刊:ACS NANO
影响因子:17.1
作者:Feng, Jie;Xu, Zhen;Liu, Xiaoqing
通讯作者:Liu, Xiaoqing
Lighting Up Fluorescent Silver Clusters via Target-Catalyzed Hairpin Assembly for Amplified Biosensing.
通过靶催化发夹组装点亮荧光银簇以实现放大的生物传感。
DOI:10.1021/acs.langmuir.8b01576
发表时间:2019
期刊:Langmuir
影响因子:3.9
作者:Min Pan;Meijuan Liang;Junlin Sun;Xiaoqing Liu;Fuan Wang
通讯作者:Fuan Wang
Highly Sensitive Assay of Methyltransferase Activity Based on an Autonomous Concatenated DNA Circuit.
基于自主串联 DNA 电路的甲基转移酶活性高灵敏测定。
DOI:10.1021/acssensors.8b00738
发表时间:2018-10
期刊:ACS Sens
影响因子:--
作者:Li Chunxiao;Wang Huimin;Shang Jinhua;Liu Xiaoqing;Yuan Bifeng;Wang Fuan
通讯作者:Wang Fuan
DOI:10.1039/c8nr01715h
发表时间:2018-06-14
期刊:NANOSCALE
影响因子:6.7
作者:Wu, Qiong;Liang, Meijuan;Wang, Fuan
通讯作者:Wang, Fuan
DOI:10.1039/c8sc01981a
发表时间:2018-07-14
期刊:Chemical science
影响因子:8.4
作者:Wang H;Li C;Liu X;Zhou X;Wang F
通讯作者:Wang F
构建熵驱动核酸催化分子自组装串联反应用于高对比度活细胞miRNA原位成像
  • 批准号:
    22274123
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    王富安
  • 依托单位:
非蛋白酶核酸自催化扩增反应用于高灵敏度miRNA检测的研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    63万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    王富安
  • 依托单位:
高阶杂交链式反应用于miRNA检测和辅助治疗
  • 批准号:
    21874103
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    66.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    王富安
  • 依托单位:
国内基金
海外基金