5-丙炔氨基-双脱氧尿苷三磷酸
[CAS# 114748-59-3]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 核苷类药物 >> 脱氧核苷酸及其类似物
• 英文名: 5-Propargylamino-ddUTP
• 别名: [[(2S,5R)-5-[5-(3-aminoprop-1-ynyl)-2,4-dioxopyrimidin-1-yl]oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 产品名称: 5-丙炔氨基-双脱氧尿苷三磷酸
• 分子式: C₁₂H₁₈N₃O₁₃P₃
• 分子量: 505.20
• CAS 登录号: 114748-59-3
• 分子行输入简码SMILES: C1C[C@@H](O[C@@H]1COP(=O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)O)N2C=C(C(=O)NC2=O)C#CCN

物理化学性质

• 密度: 1.9±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 折射率: 1.63 (计算值)^*

^* 使用计算软件 Advanced Chemistry Development (ACD/Labs).

发现和应用

5-炔丙基氨基-2',3'-二脱氧尿苷5'-三磷酸（5-炔丙基氨基-ddUTP）是一种化学修饰的核苷酸类似物，源自2',3'-二脱氧尿苷三磷酸（ddUTP），其中在尿嘧啶碱基的5位引入了一个炔丙基氨基。这种结构修饰使该分子能够作为核酸化学中一种反应性强且用途广泛的工具，尤其是在标记和检测技术中。该类似物的关键功能特征是末端炔烃基团，该基团允许通过点击化学反应进行选择性结合。

母体化合物ddUTP由于缺乏3'-羟基，从而阻止了磷酸二酯键的形成，因此是DNA合成中一种成熟的链终止剂。与其他双脱氧核苷酸一样，ddUTP在链终止DNA测序技术中起着基础性作用，尤其是在桑格法中。修饰 ddUTP 使其携带炔丙基氨基部分，通过引入一个可化学寻址的合成后修饰位点，将其用途扩展到测序之外。

5-炔丙基氨基-ddUTP 的合成通常涉及用炔丙基氨基选择性取代尿嘧啶环 5 位上的氢原子。此步骤之后，进行多步磷酸化过程以引入三磷酸部分。所得分子对 DNA 聚合酶保留了足够的亲和力，使其能够在聚合酶介导的 DNA 合成过程中取代胸苷或尿苷类似物掺入 DNA 链中。掺入后，碱基上的炔烃手柄暴露出来，可通过铜 (I) 催化的叠氮化物-炔烃环加成反应 (CuAAC) 与含叠氮化物的探针共价连接。

将 5-炔丙基氨基-ddUTP 掺入寡核苷酸中，已广泛应用于需要对 DNA 进行位点特异性标记的应用中。其主要用途之一是荧光标记，即将叠氮基官能化的荧光团（例如 Cy3、Cy5、Alexa Fluor 或荧光素）与 DNA 偶联。该技术在荧光原位杂交 (FISH)、实时 PCR 和 DNA 微阵列技术中尤其有用，因为这些技术对检测的灵敏度和特异性至关重要。

除了荧光标记外，5-炔丙基氨基-ddUTP 还支持与生物素、地高辛和其他半抗原偶联，从而能够使用链霉亲和素或基于抗体的系统进行下游检测。这种多功能性使该分子在非放射性标记方案中特别有用。 5位修饰不会干扰沃森-克里克碱基配对，并且通常能保持插入保真度，从而确保与标准DNA聚合酶（例如Taq、Pfu和Klenow片段）兼容。

市售的5-炔丙基氨基-ddUTP，无论是未标记的还是与多种报告分子预偶联的，都使其在分子生物学和生物技术研究中得到了广泛的应用。它可用于单核苷酸标记技术、引物延伸分析和DNA图谱分析策略，其中末端炔烃可作为DNA合成后探针添加的模块化位点。该化合物特别适用于需要针对不同DNA靶标发出不同荧光信号的多重分析。

在合成生物学和核酸治疗领域，5-炔丙基氨基-ddUTP提供了一个平台，可在不破坏碱基识别或螺旋稳定性的情况下将功能基团引入DNA链。它支持开发新型生物分子结构，例如基于DNA的传感器、功能性纳米结构和化学可寻址基因探针。此外，其炔烃官能团与天然生物官能团正交，使其成为复杂生物环境中选择性修饰的理想选择。

5-炔丙基氨基-ddUTP体现了核苷酸化学的进步，旨在将生物活性与化学反应性相结合。它既能作为链终止剂，又能提供模块化的结合位点，使其成为现代分子生物学、诊断学和成像领域的宝贵试剂。