7-去氮杂-7-丙炔氨基-双脱氧腺苷三磷酸
[CAS# 114748-69-5]

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: 7-Deaza-7-propargylamino-ddATP
• 别名: [[(2S,5R)-5-[4-amino-5-(3-aminoprop-1-ynyl)pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-7-yl]oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 产品名称: 7-去氮杂-7-丙炔氨基-双脱氧腺苷三磷酸
• 分子式: C₁₄H₂₀N₅O₁₁P₃
• 分子量: 527.26
• CAS 登录号: 114748-69-5
• 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(C3=C(N=CN=C32)N)C#CCN

物理化学性质

• 密度: 2.1±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 沸点: 879.8±75.0 ºc 760 mmHg (计算值)^*
• 闪点: 485.9±37.1 ºc (计算值)^*
• 折射率: 1.768 (计算值)^*

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

发现和应用

7-脱氮-7-炔丙基氨基-2',3'-双脱氧腺苷5'-三磷酸（7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP）是一种修饰的核苷酸类似物，它结合了三种不同的结构特征：7-脱氮嘌呤碱基取代了天然腺嘌呤，在嘌呤环7位连接了一个炔丙基氨基，以及一个缺失2'和3'羟基的糖基部分。这些改变赋予了该化合物独特的化学和功能特性，使其在核酸标记、测序和化学生物学领域具有广泛的应用。

7-脱氮修饰将腺嘌呤7位的氮原子替换为碳原子。这种结构变化已知可以提高嘌呤环在酸性或脱嘌呤条件下的稳定性，并且还可以影响核酸双链中的碱基配对和氢键相互作用。在此位置添加炔丙基氨基可引入末端炔烃官能团，使核苷酸易于进行铜(I)催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC)，这是一种生物正交点击化学。该特性使得核苷酸被掺入DNA链后，能够与各种报告分子共价连接。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP中的双脱氧核糖缺乏2'和3'羟基，这是双脱氧核苷酸的标志。3'羟基的缺失阻止了核苷酸被DNA聚合酶掺入后进一步延伸，从而导致链终止。这使得它适用于桑格法DNA测序和其他依赖于选择性终止DNA合成的应用。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP 的合成通常始于 7-脱氮腺苷核心，该核心通过亲核取代或钯催化偶联在 7 位选择性地与炔丙基胺衍生物官能化。三磷酸化步骤通常使用磷酸化试剂（例如 POCl₃ 或水杨酰氯磷酸酯）进行，然后进行氧化，最终得到该分子的三磷酸酯形式。产物采用离子交换色谱纯化，并使用核磁共振波谱和高分辨率质谱等技术进行表征。

功能上，7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP 是许多 DNA 聚合酶的底物，包括耐热酶和中温酶。在引物延伸过程中，当核苷酸被掺入 DNA 链时，由于其 3'-脱氧结构，导致终止反应。炔丙基氨基引入的末端炔烃仍可用于后续的化学修饰。这使得可以使用叠氮基官能化的染料、生物素或其他亲和标签在特定位置精确标记DNA。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP的主要应用之一是开发用于毛细管电泳测序、实时PCR和基于杂交的检测的荧光标记DNA。该核苷酸的引入提供了一种在DNA序列特定位置引入功能基团的方法，从而方便了反应后标记，而无需修饰引物或预先合成标记寡核苷酸。炔烃基团通过点击化学确保了标记的高特异性和效率，该化学反应因其稳定性和与水环境的兼容性而得到广泛应用。

除了标记功能外，该核苷酸类似物还可用作研究聚合酶保真度和底物特异性的工具。 7-脱氮和炔丙基修饰对聚合酶识别和掺入效率的影响，有助于深入了解酶的机制，并有助于设计用于特定应用的聚合酶。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP 也已在制备核酸探针和生物传感器方面得到应用。其可点击的手柄有助于连接固定基团或信号基团，使其适合掺入 DNA 纳米结构或表面结合 DNA 阵列中。由于 7-脱氮修饰保持了与胸腺嘧啶的碱基配对兼容性，因此该类似物在 DNA 中的存在不会显著影响杂交，从而确保其在下游分子识别过程中的有效性。

与其他修饰的双脱氧核苷酸一样，7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddATP 的精心设计扩展了可用于 DNA 操作的化学工具包。它能够在不破坏 DNA 生物功能的情况下在特定位置引入化学功能，从而支持分子诊断、测序和合成生物学中的一系列先进技术。