检测DNA G-四链体的化合物、方法及试剂盒技术

本发明专利技术提出了化合物、检测DNA G‑四链体的方法、试剂盒及化合物或试剂盒在检测DNA G‑四链体中的用途。所述化合物为式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的盐，R为C

And DNA G reagent compound, four chain box body method

The invention provides compounds, use detection method, DNA G four chain body kit and compound or kit in the detection of DNA G chain in four. The compound type (I) compounds shown or formula (I) compound salt, R C2 ~ 6 alkyl or phenyl; R is C1 ~ 6 C1 ~ 6 alkyl, alkoxy, amino, halogen, phenyl and heterocyclic group or C1 ~ 6 C1 ~ 6 heteroaryl based C, O, X; S, Se or Te atoms, which in the alkyl, phenyl, alkoxy, amino, heterocyclic or heteroaryl Jijun may optionally be one or more selected from alkyl sulfonic or alkoxy groups in place. The compounds of the invention has good biocompatibility, low cytotoxicity with high selectivity for DNA G four chain structure, suitable for cells (especially live cells) in detecting DNA G four chain, the accuracy of detection, high sensitivity, good stability and easy operation.

【技术实现步骤摘要】
检测DNAG-四链体的化合物、方法及试剂盒
本专利技术涉及生物领域。具体地，本专利技术涉及检测DNAG-四链体的化合物、方法及试剂盒。更具体地，本专利技术涉及化合物、检测DNAG-四链体的方法、试剂盒及化合物或试剂盒在检测DNAG-四链体中的用途。
技术介绍
G-四链体是由富含鸟嘌呤碱基的单链DNA在一价阳离子(如K+和Na+)的条件下通过分子间氢键作用形成的一种特殊的DNA二级结构。G-四链体具有平行、反平行和(3+1)杂合型等多种不同的拓扑结构。更重要的是，G-四链体在生物体内具有丰富的生物学功能。计算机模拟计算表明，在人体基因组中大约含有376000个可以形成G-四链体的序列，它们主要位于端粒和一些重要的原癌基因(包括c-myc、VEGF、K-ras、BCl-2、c-kit等)的启动子区。DNAG-四链体在调控这些基因的转录、复制和重组以及保持端粒稳定性方面具有重要作用。然而，目前检测DNAG-四链体的方法仍有待改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决现有技术中存在的技术问题至少之一。为此，本专利技术提出了化合物、检测DNAG-四链体的方法、试剂盒及化合物或试剂盒在检测DNAG-四链体中的用途。本专利技术的化合物具有良好的生物相容性，细胞毒性小，对DNAG-四链体结构具有较高的选择性，适用于细胞(尤其是活细胞)内DNAG-四链体的检测，检测的准确性强、灵敏度高、稳定性好且操作简便。需要说明的是，本专利技术是基于专利技术人的下列发现而完成的：目前，大多探针基本上都无法用于活细胞内DNAG-四链体结构的检测。体内G-四链体的识别和检测存在三个关键性的问题：(1)G-四链体靶点是结构特异性并非序列特异性的，使得传统的核酸检测方法无法使用，需要使用具有结构特异性的检测手段；(2)G-四链体并非单独存在，而是嵌在基因组DNA的双螺旋二级结构之间，因此该检测方法必须仅能识别G-四链体结构而不响应双螺旋结构；(3)G-四链体序列在整个基因组中的含量甚微，几乎被淹没在基因组DNA双螺旋结构的“海洋”中。目前对细胞内DNAG-四链体的检测主要基于特异性抗体的免疫荧光分析方法和少数小分子荧光探针两类方法：(1)免疫荧光分析技术：该方法是利用生物学技术合成或筛选能够与G-四链体结构特异性结合的抗体，然后通过免疫荧光分子来检测G-四链体结构。采用抗体检测细胞内DNAG-四链体的存在，具有特异性好、灵敏度高的优点。但这种特异性抗体的筛选难度大、成本高，不容易获得；另外抗体本身是蛋白质大分子，不易通过活细胞的细胞膜，因此在使用时需要对细胞进行固定和通透等处理才能使抗体进入细胞核。这些方面的缺陷极大地限制了基于抗体的免疫荧光分析方法在活细胞中检测DNAG-四链体中的用途。(2)少数小分子荧光探针：该方法是在传统G-四链体特异性地有机小分子基础上进行性能的优化和改善，重新设计和开发新型的荧光小分子探针以实现在活细胞内检测G-四链体结构。一般这类荧光小分子需要具备几点特征：1)具有良好的生物相容性，能够进入活细胞的细胞核，而且细胞毒性很小；2)对细胞内的DNAG-四链体结构没有稳定和诱导作用；3)对DNAG-四链体结构具有较高的选择性和灵敏度，而对单链或双链DNA没有响应；4)该小分子与DNAG-四链体结合之后荧光强度显著增加或者荧光寿命显著延长。目前已经被报道的这类探针的代表是DAOTA-M2，该小分子探针能够进入活细胞细胞核，而且在体外与DNAG-四链体作用的荧光寿命明显比单链或双链DNA更长，因此被用于活细胞内DNAG-四链体的检测。但该探针只能通过荧光寿命的手段来检测DNAG-四链体，因为它与G-四链体、RNA、单链DNA和双链DNA作用的荧光强度差异不大。荧光寿命的方法对仪器设备具有较高的要求，而且获取数据需要较长时间，不方便对活细胞内DNAG-四链体结构进行实时、可视化检测。有鉴于此，专利技术人经过大量实验，设计合成了一种化合物，该化合物可以作为小分子荧光探针，利用该探针在溶液体系中使用识别和区分DNAG-四链体和其他的寡聚核苷酸构型(如单链DNA、双链DNA、RNA和i-motif等)，并实现了利用该探针在染色体和活细胞水平标记DNAG-四链体结构，通过荧光强度检测手段确定DNAG-四链体含量。本专利技术的化合物具有良好的生物相容性，细胞毒性小，对DNAG-四链体结构具有较高的选择性，适用于细胞(尤其是活细胞)内DNAG-四链体的检测，检测的准确性强、灵敏度高、稳定性好且操作简便。为此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种化合物。根据本专利技术的实施例，所述化合物其为式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的盐：R为C2～6烷基或者苯基；R’为氢、C1～6烷基、C1～6烷氧基、氨基、卤素、苯基、C1～6杂环基或者C1～6杂芳基；X为C、O、S、Se或Te原子，其中，所述烷基、苯基、烷氧基、氨基、杂环基或者杂芳基均可任选地被一个或者多个选自烷基、磺酸基或者烷氧基的基团所取代。专利技术人发现，该化合物能够作为DNAG-四链体识别探针，该探针具有良好的生物相容性，细胞毒性小，对DNAG-四链体结构具有较高的选择性，能够进入活细胞的细胞核，与活细胞内DNAG-四链体作用，可用于细胞(尤其是活细胞)内DNAG-四链体的可视化检测。另外，该化合物的水溶液稳定性好，可长时间储存，能很好保证用途测试效果。而且，利用该化合物检测的准确性强、灵敏度高、稳定性好且操作简便。根据本专利技术的实施例，上述化合物还可以进一步具有下列附加技术特征：根据本专利技术的实施例，所述R为C2～6烷基或者苯基，所述烷基可任选地被一个或者多个选自烷基的基团所取代。根据本专利技术的实施例，所述杂环基或者杂芳基中杂原子分别独立地为N、S或者O原子。根据本专利技术的实施例，所述化合物具有式(2)所示的结构：其中，所述Y为阴离子，优选卤素阴离子。根据本专利技术的实施例，所述化合物具有下列之一的结构：或者在本专利技术的另一方面，本专利技术提出了一种检测DNAG-四链体的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：使细胞与前面所述化合物进行接触；以及对所述接触后的细胞进行观察，以便确定所述细胞中DNAG-四链体含量。专利技术人发现，该化合物具有良好的生物相容性，细胞毒性小，对DNAG-四链体结构具有较高的选择性，适用于细胞(尤其是活细胞)内DNAG-四链体的检测。由此，根据本专利技术实施例的检测DNAG-四链体的方法准确性强、灵敏度高、稳定性好且操作简便。根据本专利技术的实施例，将所述接触后细胞的细胞核进行染色定位处理；以及基于所述细胞核内的荧光强度和荧光亮点的数目，以便确定所述细胞中DNAG-四链体含量。由此，根据本专利技术实施例的检测DNAG-四链体的方法进一步具有较强的准确性、较高的灵敏度、较好的稳定性或者较简便的操作。根据本专利技术的实施例，所述细胞为活细胞。由此，根据本专利技术实施例的检测DNAG-四链体的方法进一步具有较强的准确性、较高的灵敏度、较好的稳定性或者较简便的操作。根据本专利技术的实施例，所述接触是将所述细胞与所述化合物进行共培养1～48小时。由此，根据本专利技术实施例的检测DNAG-四链体的方法进一步具有较强的准确性、较高的灵敏度、较好的稳定性或者较简便的操作。根据本专利技术的实施例，所述染色处理是利用59染色剂进行的。由此，根据本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物，其特征在于，其为式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的盐：

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其特征在于，其为式(I)所示的化合物或式(I)所示化合物的盐：R为C2～6烷基或者苯基；R’为氢、C1～6烷基、C1～6烷氧基、氨基、卤素、苯基、C1～6杂环基或者C1～6杂芳基；X为C、O、S、Se或Te原子，其中，所述烷基、苯基、烷氧基、氨基、杂环基或者杂芳基均可任选地被一个或者多个选自烷基、磺酸基或者烷氧基的基团所取代。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R为C2～6烷基或者苯基，所述烷基可任选地被一个或者多个选自烷基的基团所取代，任选地，所述杂环基或者杂芳基中杂原子分别独立地为N、S或者O原子。3.根据权利要求2所述的化合物，其特征在于，具有式(2)所示的结构：其中，所述Y为阴离子，优选卤素阴离子。4.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，具有下列之一的结构：5.一种检测DNAG-四链体的方法，其特征在于，包括：使细胞与权利要求1～4任一项所述化合物进行接触；以及对所述接触后的细胞进行观察，以便确定所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙红霞，张素格，唐亚林，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11