[发明专利]一种靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种靶向线粒体G‑四链体DNA的荧光探针及其制备方法和应用。所述荧光探针的结构如式(Ⅰ)所示；其中，R₁为H、F、Cl、Br或I；R₂为‑O(CH₂)_n三苯基磷，其中n为2～10中任意一个整数；R₃为N‑甲基哌嗪、‑NR₄R₅或‑NH(CH₂)_mR₆，其中m为1～8中任意一个整数，R₄和R₅各自独立地为氢、C_1～8烷基或C_1～8卤代烷基，R₆为胺基、C_1～8烷胺基或C_1～8烷氧基取代胺基；A^‑为N甲基化阴离子、卤离子、对甲苯磺酸离子或三氟甲磺酸离子。所述荧光探针可特异性地检测识别线粒体G‑四链体DNA结构，不受其他组分的干扰；同时其具有较好的化学稳定性、光稳定性、溶解性和生物兼容性，在线粒体G‑四链体DNA生物学功能研究上具有广阔的应用空间。

技术领域

本发明涉及G-四链体DNA检测技术领域，更具体地，涉及一种靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针及其制备方法和应用。

背景技术

G-四链体(G-quadruplex)DNA是由富含鸟嘌呤的核酸序列通过hoogsteen氢键首先形成G-四分体，G-四分体进一步堆积折叠形成G-四链体DNA。生物信息学分析发现，人类基因组中约有37万个具有形成G-四链体可能性的序列，包括端粒末端鸟嘌呤重复序列启动子区、核糖体DNA(rDNA)、转录起始位点(TSS)、非翻译区(UTR)等区域，预示着G-四链体在人类基因组和转录组中扮演着重要的角色，参与了许多重要生命过程的调控。近十年来，对G-四链体的研究主要集中于核DNA G-四链体；近年的研究发现线粒体DNA同样能形成G-四链体结构，然而对线粒体G-四链体DNA的生物学功能知之甚少。因此，在细胞内能够特异性地检测出线粒体G-四链体DNA的存在，对于研究线粒体G-四链体DNA相关生物学功能以及对阐明与线粒体受损有关的细胞功能障碍及疾病的发病机制有着重要的意义。

目前，在细胞内能检测DNA G-四链体结构的研究取得了一些进展。已有一些荧光探针能够实现G-四链体DNA细胞内的检测。然而能够特异性识别线粒体G-四链体DNA的荧光探针未见报道。而且由于体内大大过量的其他核酸二级结构的存在，以及复杂的细胞内环境，使得细胞内特异性检测线粒体G-四链体DAN相对于核G-四链体DNA检测需要解决更多的难题。

因此，亟待于提供一种细胞内特异性识别线粒体G-四链体DNA的荧光探针。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中缺少可特异性识别线粒体G-四链体DNA的荧光探针的不足，提供一种靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针。本发明所述荧光探针可在细胞内特异性的识别线粒体G-四链体DNA，而不受细胞内其他组分的干扰，特别是其他位置G-四链体结构的干扰，例如核G-四链体DNA、G-四链体RNA，进而能够准确的检测和实时示踪活细胞中线粒体G-四链体DNA。

本发明的另一目的在于提供所述靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针的制备方法。

本发明的再一目的在于提供所述靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针的应用。

本发明的上述目的是通过以下方案予以实现的：

一种靶向线粒体G-四链体DNA的荧光探针，其结构如式(Ⅰ)所示：