[发明专利]一种钌配合物及其制备方法和在检测5-甲酰胞嘧啶中的应用

说明书

本发明公开了一种新型钌配合物及其制备方法和在检测5‑甲酰胞嘧啶中的应用。本发明提供了一种新型钌配合物及其制备方法。本发明还提供了一种用于检测5‑甲酰胞嘧啶的荧光分子探针。本发明还提供了一种采用所述新型钌配合物或所述制备方法制得的钌配合物或所述荧光分子探针检测5‑甲酰胞嘧啶的方法。所述钌配合物能独特地与DNA中的5fC结合，从而特异性识别双链DNA中的5fC，具有良好的荧光响应以及化学稳定性，热力学稳定性好，可以对双链DNA中的5fC实现实时检测并且在细胞内进行分布定位，成本低廉、设备要求低，无需对5‑甲酰胞嘧啶进行富集，可以直接进行检测，并且适用条件广，条件更为简单，温和，灵敏度高。

技术领域

本发明属于分析检测技术领域。更具体地，涉及一种钌配合物及其制备方法和在检测5-甲酰胞嘧啶中的应用，设计合成一类多联吡啶钌配合物，利用配合物上配体的特征官能团与5-甲酰胞嘧啶成键，从而实现对双链DNA中5-甲酰胞嘧啶的特异性检测。

背景技术

DNA是生命体中遗传信息的重要载体，它包含腺嘌呤(A)，鸟嘌呤(G)，胞嘧啶(C)以及胸腺嘧啶(T)四种含氮碱基。除了四种天然碱基之外，人们还发现了带有修饰基团的碱基，这些修饰位点分别位于腺嘌呤的2号碳，胞嘧啶的5号碳以及胸腺嘧啶的5号碳的甲基上，而且这些修饰基团是位于DNA双螺旋的大沟处。经定量分析，其中带修饰基团的胞嘧啶含量占比最多。5-甲酰胞嘧啶(5fC)是5-甲基胞嘧啶的氧化产物，主要出现在早期胚胎、胚胎干细胞、大脑皮层以及小鼠的主要器官(如脾脏、胰腺和肝脏)中。研究表明，5fC作为去甲基化的中间体，本身既是表观遗传信号，与转录调控存在着关联。也可以改变DNA双螺旋的结构，参与染色质的重塑(Raiber,E.-A.et al.5-Formylcytosine alters the structureof the DNA double helix.Nat.Struct.Mol.Biol.22,44–49(2015).)。

为了检测5fC，人们发展了一系列的检测方法，包括化学富集技术，抗体富集技术以及单碱基分辨技术。如化学富集技术中的醛基反应探针法(Aldehyde-reactive probe)(Iurlaro,M.ett al.In vivo genome-wide profiling reveals a tissue-specificrole for 5-formylcytosine.Genome Biol.17,141(2016).)，他们设计了一个探针可以在5fC的甲酰基处引入生物素，达到富集的作用。随后，探针中的含叠氮基团的半胺化醚在温和条件下可通过Staudinger还原发生定量裂解，使探针从底物上脱落。最后通过Solexa/Illumina DNA进行测序检测5fC。又如抗体富集技术中的5fC-DNA免疫沉淀法(5fC-DIP)(Shen,L.et al.Genome-wide analysis reveals TET-and TDG-dependent.5-methylcytosine oxidation dynamics.Cell 153,692–706(2013).)，是基于抗体富集原理进行测序的全基因组甲酰化检测技术，采用甲酰化DNA免疫共沉淀技术，通过5-甲酰胞嘧啶抗体特异性富集基因组上发生甲酰化的DNA片段，然后通过高通量测序可以在全基因组水平上进行高精度的甲酰化区域研究。再如单碱基分辨技术中的还原亚硫酸氢盐测序法(redBS-Seq)(Xia,B.et al.Bisulfite-free,base-resolution analysis of 5-formylcytosine at the genome scale.Nat.Methods 12,1047–1050(2015).)，一种基于亚硫酸氢盐处理后5fC选择性化学还原为5-羟甲基胞嘧啶(5hmC)，以单碱基分辨出DNA中5fC的定量方法。