酵母甘露聚糖(Mannan, 简称Man)是能参与生物信息流影响生物体、特别是在糖基化方面起着重要调控作用的生物信息大分子。它是否能在抑制生物机体中肿瘤生长方面具有重要作用？研究结果表明: 酵母甘露聚糖既能使患S-180瘤鼠的体质增强的同时又有抑制其体内所患S-180瘤生长的功效。Man抑制患鼠机体内的S-180瘤生长的功效(抑瘤率)随用量的增加而提高, 当Man用量达360 mg(40 mg/Kg/d·9d)时, 其抑瘤率达98.4%的最高水平, 此时鼠体重增加1.66倍。Man的抑瘤功效有最佳适用量并存在性别敏感性, 通常是雄性鼠的抑瘤率高于雌性鼠。Man抑制鼠S-180肿瘤生长的作用优于市售5-氟尿嘧啶的作用。

为了探索激光生物学效应的分子机理, 以便更好的掌控和利用激光生物效应, 用XeCl(308 nm)准分子紫外激光以相同变化的激光参量直接辐照有生物活性的生物大分子BTG DNA、BSA(v)蛋白质和糖Mannan。实验结果分析告知: 电镜法观察到受辐照的三类生物大分子的表观结构、构象(含结构信息)和光谱法(IR、Vis-UV、FR、CD)分析指出生物大分子的内在结构部件的相关的特征峰的峰位、峰值都受影响, 其变迁都与激光参量的变化相呼应; 与三类生物大分子中分子内、分子间沟通与信息传递相关的氢键、糖苷键等的形成与否的类似或相同的结构部件(如-C-H、-N-H、-CH-OH、-C-O、-C=O等)其特征峰的变迁都更敏感于激光参量的改变。激光辐照生物体时, 激光似生物信号分子通过它的能量以粒子性、电磁波相干性影响生物大分子的分子结构、构象(含结构信息)的稳定性、增加分子内、分子间相互沟通、信息传递, 亦增加了结构部件的被修饰的可能性。进而影响着生物信息流的流量与流向和细胞信号转导的协同与整体表达, 产生相应的生物效应。掌握获得功能生物大分子结构构象信息与使用适宜的激光参量的相关的关系值(阈值)是重要的关键。

XeCl(308 nm)准分子紫外激光(单脉冲输出能量25 mJ,33.3 mJ～34.4 mJ,脉冲频率每秒两次,光斑15 mm×7 mm或4.5 mm×0.5 mm,透镜焦距300 mm),辐照小牛血清白蛋白[bovine serum albumin fraction V,BSA(V)]固体或溶液样品的时间分别为15 s、30 s、45 s或60 s;样品距激光光源的距离分别为:150 mm、250mm、290 mm、340 mm.改变激光参量辐照BSA(V)样品和其对照,用光谱法测试其FT-IR(IR)、Vis-UV(UV)、FR光谱,并比较分析.受辐照后的BSA(V)与主链构象相关的酰胺平面的特征FT-IR谱线,特别是与蛋白质二级结构敏感的酰胺面Ⅰ,1 652 cm-1;与α-螺旋结构相关的FT-IR 1 140 cm-1～500 cm-1;及与蛋白质侧链氨基酸残基Tyr、Phe、Trp相关的特征峰UV 277.6 nm、UV 216 nm和FR 340 nm、FR 680 nm的峰强度(T%或OD%或Q%)和它们的峰位(cm-1或nm)均受激光辐照的影响,其影响程度与使用的XeCl激光参量的改变有一定的敏感性和相关性.实验结果与讨论对认识激光生物学效应的分子机理、探索建立激光-生物学效应的关系参数,以便进一步发现新的有效的激光生物学效应,发现和认识潜在(后继)的正、负面的激光生物学效应,进而加以调控有一定的理论与实用参考价值.

研究揭示,生物信息的形成,传递与DNA构象的多样性,特别是其中的左手螺旋Z-构象DNA(Z-DNA)相关.在机体DNA链中,普遍存在的特异序列结构d(C-G)n和d(G-C)n片段易形成Z-构象.但对d(G-C)n序列结构的寡聚体Oligo-d(G-C)n,(n小于8)能转换形成Z-DNA片段少见报道.为促进对Z-DNA尤其是其中的短片段Z-DNA与生物功能的相关性研究,我们对合成并纯化后的寡聚体Oligo-d(G-C)n,n分别为4,6,8,10, 及Oligo-d(C-G)6和多聚体poly-d(G-C)500-900进行Z-构象的形成和其构象转换的比较研究.研究结果发现:①d(GpCpGpCpGpCpGpCpGpCpGpC)是d(G-C)n序列结构中能转换形成Z-构象的最短片段(n＝6).其转换成Z-构象能力有链长依赖性(poly d(G-C)500-900易于Oligo-d(G-C)6);②Oligo-d(G-C)6的Z-构象形成能力因溶液中的介质性质?煌?Co(NH3)3+>Mg2+>Na+;C1O-4>Cl-,因此要求盐溶液的浓度差异很大.③PH7.2,室温条件下,在MgCl2, NaClO4, NaCl溶液浓度分别由0 mol/L增至6.0 mol/L,Oligo-d(G-C)6的B、Z构象转换都出现:B-构象相对稳定期,B-、Z-构象转换跃迁期和Z-构象相对稳定期.每个阶段要求跨越的盐浓度变迁范围也因所用介质而异.当溶液中Oligo-d(G-C)6 B-构象、Z-构象各占50%(θ1/2)时,其盐浓度分别为1.72 mol/L(MgCl2),2.88 mol/L(NaClO4),3.85 mol/L(NaCl).④Oligo-d(G-C)6的B-,Z-构象转换程度受盐浓度影响:当Oligo-d(G-C)6处于最适条件和不同盐溶液其浓度为θ(12)浓度时,温度由8 ℃→22 ℃,在MgCl2,NaClO4溶液中的Oligo-d(G-C)6形成Z-构象能力增加,当由22 ℃→60 ℃,MgCl2溶液中的Z-构象Oligo-d(G-C)6加速增加,而在NaClO4溶液中则是急速向B-型Oligo-d(G-C)6方向转换;温度变化对处于NaCl溶液中的Oligo-d(G-C)6B-、Z-构象相对平衡影响较小.⑤甲基化胞嘧啶即Oligo-d(G-mC)6或d(mC-G)6均增大Z-构象形成能力.⑥在4 mol/L MgCl2溶液中的Oligo-d(G-C)6或Oligo-d(C-G)6或poly d(G-C)500-900的UVab谱、UVcd谱均显示出非B-型或Z-型DNA的新谱型.并且有链长依赖性和因溶液浓度改变出现构象可逆性转变.提示在Oligo-d(G-C)6的构象?还讨锌赡艽嬖谛鹿瓜?X"型,即BZX构象转换模式.

XeCl 308 nm紫外激光(单脉冲输出能量33.4 mJ,脉冲频率 2次/秒,辐照时间45秒,光斑6×3 mm,透镜焦距300 mm)辐照330 mm处小牛胸腺DNA(固体).用扫描电子显微镜和透射电子显微镜可以观察到DNA受照射后有断裂、分叉、扭曲、聚集和交联等现象,影响生物大分子的初级结构和高级结构的变化.在我们的实验条件下是以影响DNA构象变化为主.