2',3'-双脱氧胸苷三磷酸
[CAS# 611-60-9]

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: 2',3'-Dideoxythymidine triphosphate
• 别名: ddTTP; [hydroxy-[[(2S,5R)-5-(5-methyl-2,4-dioxopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methoxy]phosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 产品名称: 2',3'-双脱氧胸苷三磷酸
• 蛋白质序列: N
• 分子式: C₁₀H₁₇N₂O₁₃P₃
• 分子量: 466.17
• CAS 登录号: 611-60-9
• 分子行输入简码SMILES: CC1=CN(C(=O)NC1=O)[C@H]2CC[C@H](O2)COP(=O)(O)OP(=O)(O)OP(=O)(O)O

物理化学性质

• 密度: 1.8±0.1 g/cm³ 计算值^*
• 折射率: 1.582 (计算值)^*

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

发现和应用

2',3'-双脱氧胸苷三磷酸（通常缩写为ddTTP）是一种合成的核苷酸类似物，其结构与天然存在的胸苷三磷酸（TTP）相似。TTP是DNA合成所需的四种脱氧核糖核苷三磷酸之一。该化合物与其天然对应物的区别在于，脱氧核糖的2'和3'位均缺少羟基，这显著改变了其在核酸聚合过程中的功能。这种修饰阻止了与进入的核苷酸形成磷酸二酯键，使ddTTP成为酶促DNA合成中有效的链终止剂。

ddTTP的发现和开发与20世纪后期抗病毒药物研究的广泛努力密切相关，尤其是在人类免疫缺陷病毒（HIV）等逆转录病毒感染的背景下。它是作为一类2',3'-双脱氧核苷类似物的一部分而合成的，最初研究其抑制逆转录酶的能力，逆转录酶是逆转录病毒中负责将病毒RNA转化为DNA的酶。该化合物是2',3'-双脱氧胸苷（ddT）的三磷酸盐形式，ddT是一种核苷类似物，也称为阿洛夫定。虽然ddT本身的临床应用有限，但其磷酸化衍生物在治疗和实验中都发挥了关键作用。

在分子生物学中，ddTTP主要用于DNA测序及相关应用。它在桑格双脱氧测序方法的开发中尤为重要，该方法将像ddTTP这样的双脱氧核苷酸通过DNA聚合酶整合到正在生长的DNA链中。一旦ddTTP插入，由于缺少3'-羟基，DNA链会进一步延伸，从而在特定的胸苷位置终止。当与标记引物或核苷酸以及凝胶或毛细管电泳结合使用时，可以精确测定DNA序列。该方法的高保真度和简便性使其在基因组学研究中得到广泛应用，并在早期基因组测序项目中发挥了核心作用。

除了测序之外，ddTTP还用于研究DNA聚合酶活性和底物特异性。通过比较不同聚合酶如何结合或区分ddTTP，研究人员可以深入了解酶的机制和保真度。该化合物还可用于绘制酶活性位点图谱，并在基础酶学和药物研发领域筛选潜在的抑制剂。

ddT的三磷酸盐形式并非在所有储存或实验条件下都稳定，其合成需要对相应核苷进行仔细的化学或酶促磷酸化。通常，ddTTP是通过多步合成制备的，包括核苷的活化、功能基团的保护和脱保护以及三磷酸链的受控添加。商业制备的ddTTP可用于研究，其质量对于在测序和酶促反应中的成功应用至关重要。

尽管ddTTP本身目前尚无治疗用途，但其结构类似物和相关化合物已为临床批准的抗逆转录病毒药物的设计做出了贡献。通过选择性掺入双脱氧核苷酸进行链终止的概念仍然是抗病毒治疗的基础。此外，ddTTP仍用于逆转录酶和DNA聚合酶的结构研究，有助于阐明药物和天然底物如何在分子水平上与这些酶相互作用。

总而言之，2',3'-双脱氧胸苷三磷酸是一种化学工程化的核苷酸类似物，是分子生物学和生物化学中的有力工具。它能够在掺入后终止DNA链，这使得它成为DNA测序、聚合酶研究和酶学研究中不可或缺的一部分。虽然ddTTP本身并非治疗剂，但它体现了核苷酸类似物在研究和医学领域的应用。

参考文献

1980. Inhibition of DNA synthesis in the adenovirus DNA replication complex by aphidicolin and 2',3'-dideoxythymidine triphosphate. Biochemical and Biophysical Research Communications, 92(2).
DOI: 10.1016/0006-291x(80)91511-9

1980. Effects of 2',3'-dideoxythymidine triphosphate on replicative DNA synthesis and unscheduled DNA synthesis in permeable mouse sarcoma cells. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Nucleic Acids and Protein Synthesis, 607(1).
DOI: 10.1016/0005-2787(80)90034-9

1980. Inhibition of deoxyribonucleic acid polymerases of human leukemic leukocytes by 2',3'-dideoxythymidine triphosphate. Biochemical Pharmacology, 29(8).
DOI: 10.1016/0006-2952(80)90410-4