研究小分子与G-四链的分子识别对于发展以G-四链为靶点的新型抗癌药物具有重要意义,有些卟啉类化合物能够调控G-四链构象转化。G-四链与阴离子卟啉NMM作用后能极大增强NMM的荧光,基于这一点以及自身构象的多样性和结构可调的特点,G-四链DNA可以应用于构建生物传感器和自组装纳米材料。　　 本论文主要针对G-四链与卟啉的分子识别以及将G-四链作为一种功能型工具应用于构建生物传感体系和功能纳米结构这三方面展开了研究,主要结果如下:　　 1.利用UV光谱、CD光谱、凝胶电泳等实验手段对TPPyP·4H2O与纤毛虫端粒DNA d(G4T4G4)的识别作用进行了深入的研究,发现TPPyP·4H2O能够在～μM剂量范围内,诱导d(G4TnG4)从反平行结构转化为平行G-wire结构,而且这种转化是比较完全的。　　 2.利用阴离子卟啉NMM能够特异性识别G-四链并增强其自身荧光的特点,设计了一种可以简便、实时、非标记、高灵敏检测RNase H活性并筛选RNase H抑制剂的体系。这一体系设计简单,不需要对酶切底物RNA或DNA进行任何化学修饰,为高通量筛选酶抑制剂提供了一个理想的体系。此外,通过特殊设计构建了一种基于G-四链DNA的非标记分子信标,并成功应用这种分子信标实时检测UDG活性以及小分子药物对其抑制作用,以及对目标DNA序列的高灵敏度检测。这种新型的方法不仅灵敏、可靠,而且具有通用性,可以通过简单调节识别部分,实现对其它生物相关目标物的检测。　　 3.首次阐明了～mM的二价金属离子Sr2+能够促进5’-GMP在低浓度的水相体系中组装成超分子纳米线状结构。这种组装过程可以通过EDTA来实现组装/解组装过程的可逆转换。利用组装体系的这一特点,可以将其应用于G-四链特异性的药物控制释放。实验中用两种小分子NMM和PTCDI derivative作为模型药物验证了这种可能性。