具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的dna堿基類似物及合成方法
【專利摘要】具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物及合成方法，涉及一種DNA堿基類似物及其合成方法。所述具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物為雙吖丙啶亞磷酰胺單體。在化合物1的基礎(chǔ)上連接帶有兩個羥基的中間產(chǎn)物，引入原料1-氨基-己二醇，利用二環(huán)己基碳二亞胺和1-羥基苯并三氮唑的縮合作用下形成酰胺鍵，得到中間產(chǎn)物2，再引入原料4-4’-二甲氧基三苯基氯甲烷，以吡啶和二氯甲烷為溶劑，4-二甲氨基吡啶的催化作用下，得到中間產(chǎn)物3并引入原料2-氰乙基N,N-二異丙基氯代亞磷酰胺，以N,N-二異丙基乙基胺為堿和催化劑，二氯甲烷為溶劑，在無水無氧反應(yīng)條件下，得到最終產(chǎn)物。
【專利說明】具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物及合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種DNA堿基類似物及其合成方法，尤其是涉及一種具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物及合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙吖丙啶是一種含兩個氮原子的三元雜環(huán)的結(jié)構(gòu)，在365nm紫外光的照射下能夠迅速地產(chǎn)生卡賓，副產(chǎn)物為氮?dú)?。卡賓為反應(yīng)活性非常高的分子，能夠與靠近的基團(tuán)發(fā)生插入反應(yīng)，即使是C-H鍵。雙吖丙啶基團(tuán)只有在光照下才有高反應(yīng)活性，在常規(guī)的操作下分子非常穩(wěn)定，因此是一種非常有優(yōu)勢的光交聯(lián)基團(tuán)。早在19世紀(jì)60年代，就已經(jīng)提出的光親和標(biāo)記(PAL)的概念使得光交聯(lián)基團(tuán)在生物分析中的應(yīng)用一直在科學(xué)家的研究熱點(diǎn)內(nèi)。
[0003]在研究生物分子之間的相互作用，特別是捕捉瞬態(tài)分子之間的相互作用，由于其相互作用一直處于動態(tài)變化，且并不一定知道靶物質(zhì)為何物，因此很難通過分離的方法逐一進(jìn)行分析。光交聯(lián)反應(yīng)由于其巨大的優(yōu)勢:I)光交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生在生物分子相互作用之后，確保了分子間非共價相互識別的前提；2)自由基反應(yīng)機(jī)理使得無需對作用對象進(jìn)行化學(xué)修飾，特別是在作用對象未知的前提下；3)特定波長才能激發(fā)反應(yīng)，無光照條件下具有很好的反應(yīng)惰性；4)形成的共價復(fù)合物非常適合做分離以及鑒定研究。因此，光交聯(lián)基團(tuán)在研究生物分子之間的相互作用具有很廣泛的意義。
[0004]腫瘤標(biāo)志物的甄別。癌癥等重大疾病是威脅人類生命健康的頭號殺手，目前我國每年癌癥的發(fā)病人數(shù)在200萬以上，死亡人數(shù)達(dá)160萬人/年。癌癥的現(xiàn)患水平和死亡率均居世界較高水平。就目前的醫(yī)療水平上看，對癌癥患者實(shí)施早期治療的5年生存率可超過80%，而對晚期癌癥患者，治療后的5年生存率低于10%。因此，癌癥的早期診斷具有十分重要的意義。癌癥的臨床診.斷目前仍主要基于影像學(xué)檢查組織和細(xì)胞的形態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)癌癥的早期診斷。特異性檢測惡性腫瘤相關(guān)基因和生物標(biāo)志物是實(shí)現(xiàn)癌癥早期診斷的一個最有效的方法。
[0005]腫瘤標(biāo)志物是指在腫瘤發(fā)生和增殖過程中，由腫瘤細(xì)胞生物合成、釋放或者是宿主對癌類反應(yīng)而異常產(chǎn)生或升高、反映腫瘤存在和生長的一類物質(zhì)。它們的存在或量變可以提示腫瘤的性質(zhì)，了解腫瘤的組織發(fā)生、細(xì)胞分化和細(xì)胞功能，有助于進(jìn)行腫瘤的診斷、分類、判斷預(yù)后及指導(dǎo)治療，因此腫瘤標(biāo)志物的研究及甄選具有極其重要的意義。目前，推薦并已經(jīng)在臨床上發(fā)揮作用的腫瘤標(biāo)志物，比如有乳腺癌篩查、診斷和監(jiān)測預(yù)后中使用的腫瘤標(biāo)志物包括:雌激素和孕激素受體，HER-2/neu (c-erbB-2)、CA15_3、BR27.29等，其他被尋找到或已經(jīng)進(jìn)行臨床使用的腫瘤標(biāo)志物少之又少。
[0006]上世紀(jì)90年代發(fā)展的通過指數(shù)富集配體系統(tǒng)進(jìn)化法SELEX技術(shù)獲得的核酸適配體對于特定的靶標(biāo)具有高親和性和高選擇性，因此其非常適合用來作為尋找、捕獲生物標(biāo)志物的工具。但是由于核酸適配體與靶標(biāo)的結(jié)合是氫鍵的形式使其在后續(xù)的研究過程，在所處狀態(tài)的變化等情況下很容易發(fā)生脫落等現(xiàn)象，因此，如果能發(fā)展一種以共價鍵的形式，且能特異性的靠近靶標(biāo)，這將是一個很大的突破。光交聯(lián)基團(tuán)的引入使得尋找生物標(biāo)志物的研究往前上了一大臺階。比如陳鵬等利用光交聯(lián)探針雙吖丙啶在蛋白上的標(biāo)記成功地捕捉了大腸桿菌體內(nèi)的一個關(guān)鍵酸性分子伴侶HdeA的作用底物(Meng Zhang, Peng RChen, Nature chemical biology, 2011，V0L7, 671-677)。但是其在用基因表達(dá)的方式在蛋白上標(biāo)記雙吖丙啶，工作量大，且非常困難，需經(jīng)大量的基因篩選，不適合廣泛的應(yīng)用。另一種常見的標(biāo)記方法是利用琥珀酰亞胺酯方法將其修飾在帶有NH2的位點(diǎn)上面，但是這樣的修飾不足是需要有特定的氨基基團(tuán)。
[0007]靶點(diǎn)的研究。蛋白質(zhì)與核酸是構(gòu)成生物的兩大類重要生物分子，核酸與蛋白在生物體相互關(guān)聯(lián)，互相作用，因此研究核酸與蛋白質(zhì)的作用靶點(diǎn)具有非常重要的意義。核酸適配體雖然是能夠特異性結(jié)合到靶標(biāo)蛋白上，但是卻不知道核酸適配體與蛋白質(zhì)相互作用時的二級結(jié)構(gòu)是怎么樣，也不了解核酸適配體與蛋白作用能力最強(qiáng)的位點(diǎn)是什么。因此，發(fā)展一種能夠在核酸上進(jìn)行直接的標(biāo)記，同時又能夠有效指示破壞哪個位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)會最大程度上影響核酸對蛋白的識別的化合物相當(dāng)重要，具有較高的應(yīng)用前景。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供一個具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物及其合成方法。
[0009]所述具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物的英文命名為diaz irinephosphoramidite,中文命名為雙Π丫丙唳亞磷酰胺單體,分子式為 C (38+nl+n2) H (50+2 (nl+n2)) OgP，
其結(jié)構(gòu)式如下所示:
[0010]
【權(quán)利要求】
1.具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物，其特征在于其英文命名為diazirinephosphoramidite,中文命名為雙Π丫丙唳亞磷酰胺單體,分子式為 C (38+nl+n2) H (50+2 (nl+n2)) O6P，其結(jié)構(gòu)式如下所示:
2.如權(quán)利要求1所述具有光交聯(lián)基團(tuán)雙吖丙啶的DNA堿基類似物的合成路線如下:
【文檔編號】C07F9/645GK103435648SQ201310383256
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】楊朝勇, 張惠敏, 宋彥齡, 鄒遠(yuǎn), 朱志, 葛韻, 田中群 申請人:廈門大學(xué)