2'-3'-双脱氧鸟苷-5'-三磷酸
[CAS# 68726-28-3]

基本信息

• 产品分类: 生物化工 >> 抑制剂 >> 代谢 >> 转移酶抑制剂
• 英文名: 2'-3'-Dideoxyguanosine-5'-triphosphate
• 别名: ddGTP; [[(2S,5R)-5-(2-amino-6-oxo-1H-purin-9-yl)oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 产品名称: 2'-3'-双脱氧鸟苷-5'-三磷酸
• 蛋白质序列: N
• 分子式: C₁₀H₁₆N₅O₁₂P₃
• 分子量: 491.18
• CAS 登录号: 68726-28-3
• 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=NC3=C2N=C(NC3=O)N

物理化学性质

• 溶解度: wate 5 mg/mL (实验值)

发现和应用

2',3'-双脱氧鸟苷5'-三磷酸（通常缩写为ddGTP）是一种合成的核苷酸类似物，其结构与天然的三磷酸鸟苷（GTP）相似，但缺少核糖2'和3'位上的羟基。这种结构改变阻止了DNA链延伸所必需的3'-5'磷酸二酯键的形成，使得ddGTP在DNA合成过程中被DNA聚合酶掺入时，可作为链终止剂。

该化合物是2',3'-双脱氧鸟苷（ddG）的三磷酸化形式，ddG是一种旨在干扰核酸合成的核苷类似物。ddGTP中缺少3'-羟基，这意味着一旦它被掺入到正在生长的DNA链中，进一步的核苷酸添加就会被阻止，从而有效地终止DNA链的延伸。这一特性使ddGTP成为分子生物学中的重要试剂，尤其是在DNA测序和酶促研究中。

ddGTP 的开发与更广泛的双脱氧核苷酸类别息息相关，这类双脱氧核苷酸最初应用于 DNA 测序的桑格法。在桑格法中，ddGTP 与天然脱氧核苷酸一起使用，在鸟嘌呤残基处随机终止 DNA 合成。通过标记 ddGTP 和其他双脱氧核苷酸掺入产生的 DNA 片段，研究人员可以通过电泳分离确定 DNA 序列。ddGTP 在终止 DNA 合成方面具有高度的特异性和效率，使其成为基因分析和基因组测序中不可或缺的物质。

ddGTP 的合成是通过多步化学或酶促过程对 ddG 进行磷酸化而生成的。该化合物的稳定性和纯度对于其在测序反应和聚合酶分析中的应用至关重要。市售的 ddGTP 广泛应用于研究实验室的 DNA 测序和基于聚合酶链式反应 (PCR) 的链终止应用。

除了测序之外，ddGTP 还可用作研究 DNA 聚合酶活性和保真度的工具。涉及 ddGTP 掺入的研究有助于深入了解酶的底物偏好、核苷酸添加机制以及聚合酶抑制。它还用于筛选聚合酶抑制剂和表征 DNA 合成途径的检测。

虽然 ddGTP 本身不用作治疗剂，但其链终止机制是设计针对病毒聚合酶的抗病毒药物的基础，尤其是在治疗逆转录病毒感染方面。与 ddGTP 结构相似的化合物已被开发为核苷逆转录酶抑制剂 (NRTI)，通过导致链提前终止来抑制病毒 DNA 复制。

总而言之，2',3'-二脱氧鸟苷 5'-三磷酸是一种化学修饰的核苷酸类似物，广泛用于分子生物学中的 DNA 链终止剂。它在桑格测序方法中的作用对遗传学研究的进步至关重要。此外，ddGTP 是研究 DNA 聚合酶功能和核酸代谢的重要生化工具。虽然 ddGTP 本身并非药物，但它的特性影响了基于链终止的抗病毒疗法的发展。

参考文献

1984. Stability of tubulin polymers formed with dideoxyguanosine nucleotides in the presence and absence of microtubule-associated proteins. The Journal of biological chemistry, 259(4).
DOI: 10.1016/s0021-9258(17)43381-3

2001. Crystal structures of a ddATP-, ddTTP-, ddCTP, and ddGTP- trapped ternary complex of Klentaq1: Insights into nucleotide incorporation and selectivity. Protein science: a publication of the Protein Society, 10(6).
DOI: 10.1110/ps.250101

2011. Structural evidence for the rare tautomer hypothesis of spontaneous mutagenesis. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 108(43).
DOI: 10.1073/pnas.1114496108