[发明专利]一种用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光探针，尤其涉及一种用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针。

背景技术

核酸不但是一切生物细胞的基本成分，还对生物体的生长、发育、繁殖、遗传及变异等重大生命现象起主宰作用。如核酸氧化分解物--嘌呤是导致人类尿酸增高和痛风的主要原因。核酸大分子分为两类：脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），在蛋白质的复制和合成中起着储存和传递遗传信息的作用。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移RNA（tRNA）携带和转移活化氨基酸；信使RNA（mRNA）是合成蛋白质的模板；核糖体RNA（rRNA），是细胞合成蛋白质的主要场所。

细胞中的核仁已经发现了100多年，但是它的生物功能并没有得到完全阐明。人们普遍认为，核仁是核中核糖体RNA转录、加工、装配的场所。通常在细胞分裂的早期核仁开始消失，中期和后期完全消失，分裂末期在一定的染色体上的特殊部位——核仁组织者(rRNA基因存在的地方)再次形成核仁结构，并逐渐增大，融合成一个或几个核仁，在间期细胞中核仁持续存在，核仁的结构和功能与细胞的代谢活动、增殖和分化相关，不同细胞的核仁类型、数目和大小都各不相同。引起各种核仁成分粘连的机制仍在研究中。核仁也有很多其他的功能，例如，信号识别、粒子RNA成熟，一个生长因子和生长因子相关蛋白的潜在功能，研究者也提出了核仁与肿瘤、衰老的潜在联系。

核仁和细胞质中的RNA的荧光成像对生物化学和生物医药是非常有意义的。相比众多的商业DNA探针，RNA探针非常少，因为现有核酸探针一般与双链DNA有较大的亲和性，且小分子与RNA的作用机理尚不清楚，所以RNA探针的研究是比较困难的。

检索表明分子探针公司（Molecular Probes Co.）只能提供一个可用于RNA成像的典型的商业RNA探针“SYTO RNA-Select”，但是它的化学结构仍在保密中。目前RNA可视探针的缺乏已经限制了病理学研究和药物的开发。所以，发展新型结构和功能的RNA或核仁荧光探针迫在眉睫。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的问题是提供一种用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针。

本发明所述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针，其特征在于：所述荧光探针结构通式如（Ⅰ）所示：

其中：上述R¹、R²表示烷基、羟烷基或醚基。

上述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针中：所述R¹优选氢、C_1-6的烷基、羟烷基或乙醚基，R²优选C_1-4的烷基或羟烷基。

上述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针中：所述R¹最优选甲基，R²最优选羟乙基。最优选的荧光探针是(E)-1-(2-羟乙基)-4-(2-(1-甲基-1H-吡咯-2-)乙烯基)吡啶碘盐（简称为1c）。

上述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针化合物制备方法概述如下：

为了增加分子在生理环境下的适应性，发明人首先在吡咯氮上引入乙基、丁基或乙醚基，然后利用Vilsmeier反应合成了相应的单醛，最后利用Knoevenagel反应得到最终产物吡咯吡啶盐类化合物。

具体的，上述(E)-1-(2-羟乙基)-4-(2-(1-甲基-1H-吡咯-2-)乙烯基)吡啶碘盐化合物的制备反应式如下：

本发明所述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针在标记或显示RNA和核仁在活细胞中分布的应用。

本发明所述用于活细胞中RNA和核仁成像的吡咯吡啶盐类荧光探针在鉴别细胞死活状态中的应用。

其中：所述细胞为HeLa、SiHa或H17702细胞。