7-脱氮-7-炔丙基氨基-双脱氧鸟苷三磷酸
[CAS# 114748-61-7]

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-ddGTP
• 别名: [[(2S,5R)-5-[2-amino-5-(3-aminoprop-1-ynyl)-4-oxo-3H-pyrrolo[2,3-d]pyrimidin-7-yl]oxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 产品名称: 7-脱氮-7-炔丙基氨基-双脱氧鸟苷三磷酸
• 分子式: C₁₄H₂₀N₅O₁₂P₃
• 分子量: 543.26
• CAS 登录号: 114748-61-7
• 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=C2N=C(NC3=O)N)C#CCN

物理化学性质

• 密度: 2.2±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 折射率: 1.788 (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'-二脱氧鸟苷5'-三磷酸（7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP）是2',3'-二脱氧鸟苷三磷酸（ddGTP）的化学修饰类似物，其主要结构改变包括两个方面：嘌呤环7位氮原子被碳原子取代（7-脱氮鸟嘌呤修饰）；以及在同一位置添加炔丙基氨基。这些修饰赋予该分子独特的性质，拓展了其在生化、诊断和分子生物学研究中的应用。

7-脱氮鸟嘌呤的核心结构最初是为了研究在改变化学反应性和氢键模式的同时保留碱基配对能力的核碱基修饰而引入的。7位氮原子的缺失提高了碱基在特定条件下的化学稳定性，并降低了对酸催化脱嘌呤的敏感性。 7位上的炔丙基氨基引入了末端炔烃官能团，使该核苷酸成为利用点击化学进行生物共轭策略的有用工具。糖部分的双脱氧构型（缺少3'-OH基团）确保在聚合酶反应过程中将其掺入DNA链中并终止反应。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP的合成涉及对7-脱氮鸟苷前体的选择性修饰，通常通过亲电取代或钯催化偶联来引入炔丙基氨基取代基。随后进行磷酸化，得到活性三磷酸酯形式。最终化合物通常通过阴离子交换色谱纯化，并使用核磁共振和质谱等光谱方法进行表征，以确认结构完整性和纯度。

功能上，7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP可作为DNA聚合酶的底物，在引物延伸或测序反应中将其掺入DNA链中。由于其3'-双脱氧结构，其掺入会终止DNA合成，类似于传统的ddNTP。然而，通过炔丙基氨基引入的炔烃部分允许通过铜(I)催化的叠氮化物-炔烃环加成反应(CuAAC)选择性地与含叠氮化物的标记物进行掺入后偶联，CuAAC是一种广泛采用的生物正交标记方法。

7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP的应用非常广泛，尤其是在DNA标记和检测方面。它可用于制备荧光标记的DNA，用于电泳测序、杂交分析和荧光显微镜检查。末端炔烃基团有助于通过点击化学与荧光染料、生物素或亲和标签共价连接，从而能够以高灵敏度检测标记的DNA。该特性也可用于构建DNA微阵列、分子条形码和用于实时PCR的标记探针。

除了标记作用外，7-脱氮修饰还能降低DNA在修饰碱基处对氧化损伤或酶促切割的敏感性，从而可能提高合成DNA构建体的稳定性。此外，由于不同DNA聚合酶的掺入效率不同，这种核苷酸类似物还可用于聚合酶选择性研究。了解这些相互作用有助于酶工程以及设计改进的核酸合成和操作系统。

由于炔丙基氨基修饰的引入位置不会破坏沃森-克里克碱基配对，7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP能够与天然DNA结构保持相容性。它的使用不会显著影响双链体的形成，使其成为在不改变DNA杂交特性的情况下将功能基团引入DNA的实用选择。这在需要标记DNA参与杂交的应用中尤其有价值，例如基于核酸的诊断或传感器开发。

总体而言，7-脱氮-7-炔丙基氨基-ddGTP 体现了合理核苷酸修饰将生物功能与化学多功能性相结合的强大功效。它兼具链终止核苷酸和偶联化学手柄的双重作用，使其成为现代生物化学和分子生物学技术中的重要试剂。