[发明专利]具有光交联基团双吖丙啶的DNA碱基类似物及合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种DNA碱基类似物及其合成方法，尤其是涉及一种具有光交联基团双吖丙啶的DNA碱基类似物及合成方法。 

背景技术

双吖丙啶是一种含两个氮原子的三元杂环的结构，在365nm紫外光的照射下能够迅速地产生卡宾，副产物为氮气。卡宾为反应活性非常高的分子，能够与靠近的基团发生插入反应，即使是C-H键。双吖丙啶基团只有在光照下才有高反应活性，在常规的操作下分子非常稳定，因此是一种非常有优势的光交联基团。早在19世纪60年代，就已经提出的光亲和标记（PAL）的概念使得光交联基团在生物分析中的应用一直在科学家的研究热点内。 

在研究生物分子之间的相互作用，特别是捕捉瞬态分子之间的相互作用，由于其相互作用一直处于动态变化，且并不一定知道靶物质为何物，因此很难通过分离的方法逐一进行分析。光交联反应由于其巨大的优势：1）光交联反应发生在生物分子相互作用之后，确保了分子间非共价相互识别的前提；2）自由基反应机理使得无需对作用对象进行化学修饰，特别是在作用对象未知的前提下；3）特定波长才能激发反应，无光照条件下具有很好的反应惰性；4）形成的共价复合物非常适合做分离以及鉴定研究。因此，光交联基团在研究生物分子之间的相互作用具有很广泛的意义。 

肿瘤标志物的甄别。癌症等重大疾病是威胁人类生命健康的头号杀手，目前我国每年癌症的发病人数在200万以上，死亡人数达160万人/年。癌症的现患水平和死亡率均居世界较高水平。就目前的医疗水平上看，对癌症患者实施早期治疗的5年生存率可超过80%，而对晚期癌症患者，治疗后的5年生存率低于10%。因此，癌症的早期诊断具有十分重要的意义。癌症的临床诊断目前仍主要基于影像学检查组织和细胞的形态，难以实现癌症的早期诊断。特异性检测恶性肿瘤相关基因和生物标志物是实现癌症早期诊断的一个最有效的方法。 

肿瘤标志物是指在肿瘤发生和增殖过程中，由肿瘤细胞生物合成、释放或者是宿主对癌类反应而异常产生或升高、反映肿瘤存在和生长的一类物质。它们的存在或量变可以提示肿瘤的性质，了解肿瘤的组织发生、细胞分化和细胞功能，有助于进行肿瘤的诊断、分类、判 断预后及指导治疗，因此肿瘤标志物的研究及甄选具有极其重要的意义。目前，推荐并已经在临床上发挥作用的肿瘤标志物，比如有乳腺癌筛查、诊断和监测预后中使用的肿瘤标志物包括：雌激素和孕激素受体，HER-2/neu（c-erbB-2）、CA15-3、BR27.29等，其他被寻找到或已经进行临床使用的肿瘤标志物少之又少。 

上世纪90年代发展的通过指数富集配体系统进化法SELEX技术获得的核酸适配体对于特定的靶标具有高亲和性和高选择性，因此其非常适合用来作为寻找、捕获生物标志物的工具。但是由于核酸适配体与靶标的结合是氢键的形式使其在后续的研究过程，在所处状态的变化等情况下很容易发生脱落等现象，因此，如果能发展一种以共价键的形式，且能特异性的靠近靶标，这将是一个很大的突破。光交联基团的引入使得寻找生物标志物的研究往前上了一大台阶。比如陈鹏等利用光交联探针双吖丙啶在蛋白上的标记成功地捕捉了大肠杆菌体内的一个关键酸性分子伴侣HdeA的作用底物(Meng Zhang,Peng R Chen,Nature chemical biology,2011,VOL7,671-677)。但是其在用基因表达的方式在蛋白上标记双吖丙啶，工作量大，且非常困难，需经大量的基因筛选，不适合广泛的应用。另一种常见的标记方法是利用琥珀酰亚胺酯方法将其修饰在带有NH2的位点上面，但是这样的修饰不足是需要有特定的氨基基团。 

靶点的研究。蛋白质与核酸是构成生物的两大类重要生物分子，核酸与蛋白在生物体相互关联，互相作用，因此研究核酸与蛋白质的作用靶点具有非常重要的意义。核酸适配体虽然是能够特异性结合到靶标蛋白上，但是却不知道核酸适配体与蛋白质相互作用时的二级结构是怎么样，也不了解核酸适配体与蛋白作用能力最强的位点是什么。因此，发展一种能够在核酸上进行直接的标记，同时又能够有效指示破坏哪个位点的结构会最大程度上影响核酸对蛋白的识别的化合物相当重要，具有较高的应用前景。 

发明内容

本发明的目的是提供一个具有光交联基团双吖丙啶的DNA碱基类似物及其合成方法。