[发明专利]一种用于G-四链体RNA荧光探针的苯并吲哚衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明属于G‑四链体RNA检测技术领域，公开了一种用于G‑四链体RNA荧光探针的苯并吲哚衍生物及其制备方法和应用。所述苯并吲哚衍生物的分子结构如式(Ⅰ)所示：其中，R选自羟基、酰胺基、羧基或磷酸基，所述n为碳原子数，n＝1～6。本发明的苯并吲哚衍生物可作为荧光探针能够对细胞中的G‑四链体RNA进行染色，而且检测过程不受其他组分的干扰，具有荧光强度高、抗干扰能力强的特点，在体内外能够特异性识别G‑四链体RNA；同时苯并吲哚衍生物的制备过程简单、成本低廉，并且结构稳定，便于储存，在G‑四链体RNA生物学功能研究上具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于G-四链体RNA检测技术领域，更具体地，涉及一种用于G-四链体RNA荧光探针的苯并吲哚衍生物及其制备方法和应用。

背景技术

核酸(Nucleic acids)是一种通常位于细胞核内的大型生物分子，主要负责生物体遗传信息的携带和传递，是脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)的总称。核酸存在于所有动植物细胞、微生物和病毒、噬菌体内，是生命的最基本物质之一，对生物的成长、遗传、变异等现象起着重要的决定作用。G-四链体(G-quadruplex)是由富含鸟嘌呤G的DNA或RNA序列形成的二级结构，包括平行的G4，反平行的G4以及混合结构的G4，因而呈现了多型性。人体中有大量的富G序列，主要分布于端粒和原癌基因启动子区域，这些序列与细胞调控过程紧密相关。

RNA作为重要的信息和功能分子，参与基因反转录、基因调控、蛋白质翻译等诸多生物学过程，而G-四链体广泛分布在RNA的各个位置，五成以上的信使RNA(mRNA)带有可形成G-四链体的基因序列，特别是mRNA非翻译区(UTR)3′-UTR及5′-UTR。UTR区的G-四链体的密度是蛋白编码区的4～5倍，鉴于UTR对RNA的转录过程、转录后修饰、细胞内转运以及翻译过程的重要作用，推测G-四链体结构可能参与RNA表达调控。生物学实验已经发现，由5'和3'-UTR形成的G-四链体可以抑制30-70％mRNA的翻译。G-四链体可能通过结合一些蛋白质因子和microRNA(miRNA)抑制核糖体的形成，从而调节蛋白质的表达效率。此外，有研究表明，人体内G-四链体DNA的含量为G-四链体RNA的含量的千分之一。因此，可以在体内或体外实验中特异性检测G-四链体RNA的存在，这对于研究G-四链体RNA的生物学功能和开发靶向G四链体RNA的抗癌药物等方面都起着非常重要的作用。

当前，对于体内和体外检测G-四链体DNA结构的研究已经取得了一定的进展，甚至有一些荧光分子已经能够实现G-四链体DNA的体内和体外检测。然而，关于荧光探针在体内或体外能特异性识别G-四链体RNA的报道很少，鉴于G-四链体RNA的可能存在重要的生物学功能，因此，设计和合成靶向G-四链体RNA的荧光探针来追踪G-四链体RNA在体内外的动态折叠过程以及对生物体正常生命活动的影响显得尤为重要。

发明内容

为了解决上述现有技术存在的不足和缺点，提供一种用于G-四链体RNA荧光探针的苯并吲哚衍生物，该苯并吲哚衍生物可作为在体内外有特异选择性检测G-四链体RNA的荧光探针。

本发明另一目的在于提供上述苯并吲哚衍生物的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述的苯并吲哚衍生物的应用，该苯并吲哚衍生物可作为荧光探针在体内外特异性地识别G-四链体RNA，并不受其它组分的干扰，可以实现对G-四链体RNA的实时检测。

本发明的目的通过下述技术方案来实现：

一种用于G-四链体RNA荧光探针的苯并吲哚衍生物，所述苯并吲哚衍生物的分子结构如式(Ⅰ)所示：

其中，R选自羟基、酰胺基、羧基或磷酸基，所述n为碳原子数，n＝1～6。

优选地，所述R为羧基，n＝1；R为羧基，n＝2；R为酰胺，n＝1时，所述苯并吲哚衍生物分别为BYBC-1、BYBC-2、BYBX，其分子结构如式(a)、(b)和(c)所示；