谭 江，李亦舟，周 江

(1.重庆大学药学院，重庆 400030；2.北京大学化学与分子工程学院，北京 100871)

核酸是由核苷酸单体组成的生物大分子，是生物体重要的遗传物质，其结构具有多样性的特点，除了能够形成经典的DNA双螺旋结构[1]、RNA发卡结构[2]外，还可以形成诸如G-四链体[3]、i-motif[4]、Z-DNA[5]等非典型的高级结构。G-四链体最早由Davies等[3]在对鸟嘌呤核苷酸凝胶结构进行X射线衍射实验中发现，其结构是富G核酸序列的G碱基之间通过Hoogsteen氢键首先形成G-四分体平面，再由2层及以上的G-四分体通过π-π键堆叠而成。因G-四链体在癌基因的调控与表达过程的重要作用，引起了研究者们极大的兴趣。在人体内有许多可能形成G-四链体的富含鸟嘌呤的核酸序列，这些富G序列主要存在于端粒、基因启动子区及功能基因组等区域[6-10]。目前，G-四链体已经成为癌症等相关疾病的重要靶标，同时还在化学不对称催化[11-14]、生物传感器[15-18]等相关领域被深入研究。

G-四链体结构与性质的研究方法较多，如表面等离子体共振(surface plasmon resonance, SPR)[19-20]、圆二色光谱(circular dichroism, CD)[21-24]、差示扫描量热法(DSC)[25-26]、X射线晶体学(X-ray)[27-29]、核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)[30-32]等，但是大多存在核酸样品用量大、数据不直观、操作复杂等局限性[38]。而质谱因其灵敏度高、准确度高、样品量少、分析速度快的特点，已成为研究G-四链体及G-四链体与小分子配体之间的非共价相互作用不可或缺的工具[33-43]。

1 G-四链体形成、结构的质谱研究

1.1 G-四链体的形成与结构特征

1993年，Smith等[37]利用电喷雾质谱在乙二胺四乙酸和磷酸钠溶液中观察到G-四链体的存在。……