基于DNA的超灵敏Cu(II)传感器：Troponyl-Thymidine寡核苷酸（T*4T）形成铜介导的双链结构

《ChemBioChem》：DNA-Based Ultrasensitive Cu(II) Sensor: Troponyl-Thymidine Oligo (T*4T) Forms Copper-Mediated Duplex Structure

DNA金属复合物通过引入Tropolone配体可增强导电性。研究合成了含重复trdT序列的DNA五聚体，其在Cu2+作用下形成双链结构，在乙腈中实现pM级导电性，为开发基于DNA的铜离子传感器奠定基础。

　　

摘要

DNA-金属复合物为合成基于DNA的导电生物材料（如适配体、DNA酶及其金属碱基配对的双链结构）提供了新的可能性。对天然DNA进行结构修饰后，除了磷酸骨架和核碱基位点外，还会生成特定的金属结合位点。其中一种天然的非苯类芳香分子——托罗酮（Tropolone），能够与Cu(II)离子发生特异性结合。在DNA金属传感器的研究中，可以利用托罗酮配体的优异Cu²⁺结合亲和力来开发基于DNA的Cu传感器。本报告描述了一种含有重复序列tr-dT核苷（T^*）的DNA五聚体的合成方法（其结构为5′-T^*T^*T^*T^*T-3′），以及该聚合物与Cu(II)离子的结合能力。这种由Cu(II)介导的双链状二聚体结构在乙腈溶液中（Cu²⁺浓度为皮摩尔级）表现出良好的导电性。因此，托罗酮-DNA可用于制备Cu(II)离子传感器件。

图形摘要

本报告介绍了一种利用天然存在的非苯类芳香分子托罗酮开发的新型基于DNA的Cu(II)传感器。生物物理学研究证实了合成的托罗酮-DNA T^*_{4T与Cu(II)离子形成的自组装双链状二聚体结构，并进一步利用这一结构开发了一种基于电导率的Cu(II)传感器件。}

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

数据可用性声明

支持本研究结果的数据可在本文的补充材料中找到。