JP2003034697A - Fluorescent nucleotide and labeling method using the same - Google Patents
Fluorescent nucleotide and labeling method using the sameInfo
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
- Saccharide Compounds (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光標識試薬とし
て有用なアザメチン化合物及びそれを含む蛍光ヌクレオ
チド並びにその利用に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an azamethine compound useful as a fluorescent labeling reagent, a fluorescent nucleotide containing the same, and use thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】相同核酸配列の検出のために最も多く用
いられる分子生物学的方法の1つはDNA/DNA、R
NA/RNA又はRNA/DNAハイブリッド形成であ
る。この方法ではプローブとして用いる核酸(DNA又
はRNA)を標識し、この標識された核酸を検出すべき
核酸(DNA又はRNA)とハイブリダイゼーションさ
せる。プローブとして用いた核酸と検出すべき核酸の間
に相同性が存在する場合、それぞれの相補的な1本鎖の
核酸がハイブリダイゼーションし、2本鎖が形成され、
その2本鎖をプローブの標識により検出する。BACKGROUND OF THE INVENTION One of the most commonly used molecular biology methods for the detection of homologous nucleic acid sequences is DNA / DNA, R
NA / RNA or RNA / DNA hybridisation. In this method, a nucleic acid (DNA or RNA) used as a probe is labeled, and the labeled nucleic acid is hybridized with a nucleic acid (DNA or RNA) to be detected. When there is homology between the nucleic acid used as a probe and the nucleic acid to be detected, each complementary single-stranded nucleic acid is hybridized to form a double strand,
The double strand is detected by labeling the probe.
【0003】従来より核酸をプローブとして用いる場
合、ラジオアイソトープでプローブを標識する方法が用
いられ、プローブと標的核酸とのハイブリダイゼーショ
ンの有無はオートラジオグラフィーにより検出されてい
た。遺伝子プローブを標識する際にラジオアイソトープ
を利用する方法は特に感度が高い点で優れているが、ラ
ジオアイソトープの取り扱いに付随して実験室の安全性
の確保及び放射性化合物の廃棄の問題という繁雑さが存
在していた。また、ラジオアイソトープは半減期を有す
るため、一定期間しか用いることができないという問題
点もあった。Conventionally, when a nucleic acid is used as a probe, a method of labeling the probe with a radioisotope has been used, and the presence or absence of hybridization between the probe and the target nucleic acid has been detected by autoradiography. The method of using a radioisotope for labeling a gene probe is excellent in that it is particularly sensitive, but the handling of the radioisotope is accompanied by the complexity of ensuring the safety of the laboratory and the disposal of radioactive compounds. Existed. Further, since the radioisotope has a half-life, it has a problem that it can be used only for a certain period.
【0004】上記理由から、より簡便な方法として非放
射性標識法が開発されてきており、例えば、遺伝子プロ
ーブをビオチン分子(欧州特許第63879号明細書)
又はジゴキシゲニン分子(欧州特許公開第324474
A1号)を用いて標識する方法が知られている。標識核
酸プローブと検出すべき核酸配列とのハイブリダイゼー
ションを行った後、形成された2本鎖核酸の中にはビオ
チン分子又はジゴキシゲニン分子が存在する。ハイブリ
ダイゼーション後、これらに対して(ストレプト)アビ
ジン−マーカー酵素複合体又はジゴキシゲニンへの抗ジ
ゴキシゲニン抗体−マーカー酵素複合体を結合すること
によって、プローブがハイブリダイゼーションした核酸
を検出することができる。しかしながら、このような酵
素を用いた検出法は、感度や特異性の面で十分なもので
はなかった。For the above reasons, a non-radioactive labeling method has been developed as a simpler method. For example, a biotin molecule as a gene probe (European Patent No. 63879).
Or the digoxigenin molecule (European Patent Publication No. 324474).
A1) is known. After hybridization between the labeled nucleic acid probe and the nucleic acid sequence to be detected, a biotin molecule or a digoxigenin molecule is present in the formed double-stranded nucleic acid. After hybridization, the nucleic acid hybridized with the probe can be detected by binding to them a (strept) avidin-marker enzyme complex or an anti-digoxigenin antibody-marker enzyme complex to digoxigenin. However, the detection method using such an enzyme is not sufficient in terms of sensitivity and specificity.
【0005】また、上記方法以外にも、蛍光色素で標的
物質を標識する方法が種々研究されている。蛍光標識試
薬に求められる性能としては、(1)高い蛍光量子収率
を有すること、(2)高い分子吸光係数を有すること、
(3)水溶性で、かつ水性溶媒中で凝集して自己消光を
起こさないこと、(4)加水分解を受けにくいこと、
(5)光分解が起こりにくいこと、(6)バックグラウ
ンド蛍光の影響を受けにくいこと、(7)標的物質と共
有結合を生じさせる反応性置換基が導入されていること
などが挙げられる。蛍光標識試薬として古くから知られ
ているフルオレセインイソチオシアネート(FIT
C)、ローダミンイソチオシアネートは高い蛍光量子収
率を有するものの、分子吸光係数が低く、また励起及び
発光波長が500nm−600nmであるため、例えば
ブロッティングに用いるメンブレンのバックグラウンド
蛍光の影響を受けやすいという欠点がある。In addition to the above method, various methods for labeling a target substance with a fluorescent dye have been studied. As the performance required for the fluorescent labeling reagent, (1) it has a high fluorescence quantum yield, (2) it has a high molecular extinction coefficient,
(3) It is water-soluble and does not cause self-quenching by aggregating in an aqueous solvent, (4) It is less susceptible to hydrolysis,
(5) Photodegradation is less likely to occur, (6) Background fluorescence is less likely to be affected, and (7) Reactive substituents that cause a covalent bond with the target substance are introduced. Fluorescein isothiocyanate (FIT) has long been known as a fluorescent labeling reagent.
Although C) and rhodamine isothiocyanate have a high fluorescence quantum yield, they have a low molecular extinction coefficient and have excitation and emission wavelengths of 500 nm to 600 nm, and thus are easily affected by background fluorescence of a membrane used for blotting, for example. There are drawbacks.
【0006】分子吸光係数の高い色素としては、例えば
米国特許第5486616号明細書、特開平2−191
674号公報、同5−287209号公報、同5−28
7266号公報、同8−47400号公報、同9−12
7115号公報、同7−145148号公報、同6−2
22059号公報に記載されたシアニン色素、Journalo
f Fluorescence, 5, 231ページ(1995年)に記載された
バルビツール酸オキソノール等のポリメチン色素が知ら
れているが、これらは水に溶けにくく、また溶解しても
加水分解が生じる等の問題がある。また、色素同士の分
子間相互作用が強いために水性媒体中で凝集体を生じ、
そのため蛍光の自己消光が観測される場合が多い。ま
た、特開平2−191674号公報等に記載されている
シアニン色素は比較的安定な発色団にスルホン酸基を導
入することで水溶性を付与し、かつ凝集体の形成を抑制
した優れた色素であるが、蛍光量子収率が充分に高いと
は言えず、またスルホン酸基の導入により色素の合成が
困難になるという問題点があった。このような状況か
ら、蛍光が強い特性に加えて、水溶性が高く安定で凝集
による蛍光消光が起こらない蛍光色素の開発が求められ
ていた。Examples of dyes having a high molecular extinction coefficient include, for example, US Pat. No. 5,486,616 and JP-A-2-191.
No. 674, No. 5-287209, and No. 5-28.
No. 7266, No. 8-47400, No. 9-12
No. 7115, No. 7-145148, No. 6-2
Cyanine dye described in JP 22059, Journalo
Polymethine dyes such as oxonol barbituric acid described in f Fluorescence, 5, p. 231 (1995) are known, but they are difficult to dissolve in water, and even if they are dissolved, hydrolysis occurs. is there. In addition, due to strong intermolecular interaction between dyes, aggregates are generated in an aqueous medium,
Therefore, self-quenching of fluorescence is often observed. Further, the cyanine dyes described in JP-A-2-191674 and the like are excellent dyes which impart water solubility by introducing a sulfonic acid group into a relatively stable chromophore and suppress the formation of aggregates. However, it cannot be said that the fluorescence quantum yield is sufficiently high, and there is a problem that the synthesis of the dye becomes difficult due to the introduction of the sulfonic acid group. Under such circumstances, there has been a demand for the development of a fluorescent dye which is highly soluble in water, stable, and does not cause fluorescence quenching due to aggregation in addition to its strong fluorescence.
【0007】蛍光が強いその他の色素骨格として、英国
特許第870,753号明細書に記載されたアザインド
レニンシアニン色素の例があるが、該特許には水溶性、
凝集性、水溶液安定性等、蛍光標識試薬に必須の特性に
関する記載が無く、さらには標的物質と共有結合を生じ
させる反応性置換基を導入した例も記載されていないこ
とから、このアザインドレニンシアニン色素の蛍光標識
試薬としての適性は全く未知であった。また、特開平4
−358143号公報、同3−135553号公報、同
1−280750号公報、欧州特許第341958号公
報には、アザインドレニンシアニンを写真用途に適用し
た例が示されているが、これらはアザインドレニンシア
ニンの吸収特性を利用したものであり、発光特性に着目
してそれらを積極的に利用したものではなかった。As another dye skeleton having strong fluorescence, there is an example of an azaindolenine cyanine dye described in British Patent No. 870,753, which is water-soluble,
Since there is no description about the essential properties of the fluorescent labeling reagent such as aggregating property and aqueous solution stability, and no example of introducing a reactive substituent that causes a covalent bond with the target substance is described, this azaindolenin The suitability of cyanine dyes as fluorescent labeling reagents was completely unknown. In addition, JP-A-4
No. 3,358,143, No. 3,135,553, No. 1-280750, and European Patent No. 341958 disclose examples in which azaindorenine cyanine is applied for photographic use. The absorption characteristics of renin cyanine were used, and the emission characteristics were not actively used.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明の課題は、核酸の標識のために有用な新
規な蛍光ヌクレオチドを提供することにあり、より具体
的には、上記の従来技術の問題点を回避可能な蛍光ヌク
レオチドを提供することを課題としている。本発明者ら
は上記の課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、
蛍光標識試薬として最近開発されたアザアメチン化合物
を用いてヌクレオチドとの複合体を形成し、その複合体
を用いて核酸を標識及び検出すると、核酸への取り込み
率及び検出の際の蛍光強度が優れていることを見出し、
本発明を完成するに至った。DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention and Problems to be Solved by the Invention An object of the present invention is to provide a novel fluorescent nucleotide useful for labeling nucleic acids, and more specifically, the above-mentioned fluorescent nucleotides. It is an object to provide a fluorescent nucleotide that can avoid the problems of the conventional techniques. As a result of repeated intensive investigations by the present inventors to solve the above-mentioned problems,
When a complex with a nucleotide is formed using a recently developed azaametin compound as a fluorescent labeling reagent and a nucleic acid is labeled and detected using the complex, the incorporation rate into the nucleic acid and the fluorescence intensity at the time of detection are excellent. Find out that
The present invention has been completed.
【0009】すなわち、本発明は、式:X−Y−Z
[式中、Xは天然又は非天然のヌクレオチド、オリゴヌ
クレオチド又はポリヌクレオチドあるいはそれらの誘導
体の残基を示し、上記残基中の塩基部分でYと結合し;
Yは2価の連結基又は単結合を示し;Zは下記の一般式
(I):That is, the present invention provides a compound of the formula: XYZ [wherein X represents a residue of a natural or unnatural nucleotide, an oligonucleotide or a polynucleotide or a derivative thereof, and the base in the residue is a base. Bound to Y at a part;
Y represents a divalent linking group or a single bond; Z is the following general formula (I):
【化5】
(式中、R1、R2、R3、及びR4はそれぞれ独立に置換
もしくは無置換のアルキル基を示し、R3及びR4は互い
に連結して飽和又は不飽和の環を形成してもよく、ただ
しR1及びR2の少なくとも一つはYと結合する反応性基
を示し;L1、L2、L3、L4、L5、L6、及びL7はそ
れぞれ独立に置換又は無置換のメチン基を示し;Aは5
員又は6員の含窒素複素環を形成する非金属原子群を示
し;Mは対イオンを示し;mは分子の電荷を中和するの
に必要な数を示し;sは0又は1を示し;tは0又は1
を示し;uは0又は1を示す)で表される化合物から誘
導される1価の基であり、R1又はR2中に存在する反応
性基でYと結合する]で表される蛍光ヌクレオチドを提
供するものである。[Chemical 5] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 and R 4 are linked to each other to form a saturated or unsaturated ring. However, at least one of R 1 and R 2 represents a reactive group which is bonded to Y; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 and L 7 are each independently substituted. Or an unsubstituted methine group; A is 5
A non-metal atom group forming a 6-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle; M is a counterion; m is the number necessary to neutralize the charge of the molecule; s is 0 or 1 ; T is 0 or 1
And u is a monovalent group derived from the compound represented by 0 or 1 and is bonded to Y by a reactive group present in R 1 or R 2 ] It provides nucleotides.
【0010】この発明の好ましい態様によれば、一般式
(I)で表される化合物が、下記の一般式(II):According to a preferred embodiment of the present invention, the compound represented by the general formula (I) has the following general formula (II):
【化6】
(式中、R1、R2、R3、R4 、L1、L2、L3、L4、
L5、L6、L7、M、m、s、t、及びuは一般式
(I)における定義と同義であり;V1、V2及びV3は
それぞれ独立に水素原子又は一価の置換基を示し、V1
とV2、又はV2とV3は互いに連結して飽和又は不飽和
の環を形成してもよく;Wは酸素原子、硫黄原子、−C
(R3)(R4)−又は−N(R5)−、(R3、R4、及びR5は
それぞれ独立に置換若しくは無置換のアルキル基を示
す)を示し;Qは窒素原子又は−C(V4)−(V4は水素
原子又は一価の置換基を示し、V3と互いに連結して飽
和又は不飽和の環を形成してもよい)を示す);下記の
一般式(III):[Chemical 6] (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ,
L 5 , L 6 , L 7 , M, m, s, t, and u have the same meanings as defined in formula (I); V 1 , V 2 and V 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent group. Represents a substituent, V 1
And V 2 or V 2 and V 3 may be linked to each other to form a saturated or unsaturated ring; W is an oxygen atom, a sulfur atom, —C
(R 3) (R 4) - or -N (R 5) -, ( R 3, R 4, and R 5 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group) indicates; Q is a nitrogen atom or -C (V 4 )-(V 4 represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and may be bonded to V 3 to form a saturated or unsaturated ring)); (III):
【化7】
(式中、 V1、R1、R2、R3、R4、L1、L2、L3、
L4、L5、L6、L7、W、M、m、s、t、及びuは上
記定義と同義であり、Wが−N(R5)−又は−C(R3)
(R4)−の場合にはW上の置換基と連結して飽和又は不
飽和の環を形成してもよい);又は下記の一般式(I
V):[Chemical 7] (In the formula, V 1 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 ,
L 4, L 5, L 6 , L 7, W, M, m, s, t, and u have the same meanings as defined above, W is -N (R 5) - or -C (R 3)
In the case of (R 4 )-, it may combine with a substituent on W to form a saturated or unsaturated ring); or the following general formula (I
V):
【化8】
(式中、 V1、R1、R2、R3、R4、L1、L2、L3、
L4、L5、L6、L7、W、M、m、s、t、及びuは上
記定義と同義であり;Eは窒素原子又は−C(R6)=
(R6は水素原子又は一価の置換基を示し、R6はV1と
連結して飽和又は不飽和の環を形成してもよい)を示
す)で表される化合物である上記の蛍光ヌクレオチドが
提供される。[Chemical 8] (In the formula, V 1 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 ,
L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , W, M, m, s, t, and u are as defined above; E is a nitrogen atom or -C (R 6 ) =
(R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 6 may combine with V 1 to form a saturated or unsaturated ring). Nucleotides are provided.
【0011】さらに好ましい態様によれば、本発明によ
り、R1及びR2のうち少なくとも一つがY中の活性エス
テル基(該活性エステル基はアミノ基、ヒドロキシル
基、又はチオール基と共有結合し得る)で置換されたア
ルキル基である上記の蛍光ヌクレオチド;R1及びR2の
うち少なくとも一つがY中のカルボキシル基で置換され
たアルキル基である上記の蛍光ヌクレオチド;及びXが
ヌクレオチドあるいはそれらの誘導体の残基である上記
の蛍光ヌクレオチドが提供される。According to a further preferred embodiment, according to the invention, at least one of R 1 and R 2 is an active ester group in Y, which active group may be covalently bonded to an amino group, a hydroxyl group or a thiol group. ) The above-mentioned fluorescent nucleotide which is an alkyl group substituted with; the above-mentioned fluorescent nucleotide wherein at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group substituted with a carboxyl group in Y; and X is a nucleotide or a derivative thereof. The fluorescent nucleotides above are provided which are residues of
【0012】より好ましい態様によれば、Xが(1)A
MP、ADP、ATP、GMP、GDP、GTP、CM
P、CDP、CTP、UMP、UDP UTP、TM
P、TDP、TTP、2−Me−AMP、2−Me−A
DP、2−Me−ATP、1−Me−GMP、1−Me
−GDP、1−Me−GTP、5−Me−CMP、5−
Me−CDP、5−Me−CTP、5−MeO−CM
P、5−MeO−CDP、5−MeO−CTP(Meは
メチル基、MeOはメトキシ基を示し、Me又はMeO
の前の数字は置換位置を示す)からなる群から選ばれる
ヌクレオチド、(2)上記の(1)に記載のヌクレオチ
ドに対応するデオキシヌクレオチド及びジデオキシヌク
レオチドからなる群から選ばれるヌクレオチド;及び
(3)上記の(1)及び(2)に記載のヌクレオチドか
ら誘導されるヌクレオチド誘導体からなる群から選ばれ
るヌクレオチド又はその誘導体の残基である上記の蛍光
ヌクレオチド;Yが−CH2−、−CH=CH−、−C
≡C−、−CO−、−O−、−S−、−NH−、又はこ
れらの基の任意の組み合わせからなるなる連結基(該連
結基上の水素原子は他の置換基で置換されていてもよ
い)である上記の蛍光ヌクレオチド;及びYがアミノア
リル基である上記の蛍光ヌクレオチドが提供される。In a more preferred embodiment, X is (1) A
MP, ADP, ATP, GMP, GDP, GTP, CM
P, CDP, CTP, UMP, UDP UTP, TM
P, TDP, TTP, 2-Me-AMP, 2-Me-A
DP, 2-Me-ATP, 1-Me-GMP, 1-Me
-GDP, 1-Me-GTP, 5-Me-CMP, 5-
Me-CDP, 5-Me-CTP, 5-MeO-CM
P, 5-MeO-CDP, 5-MeO-CTP (Me represents a methyl group, MeO represents a methoxy group, Me or MeO
The number before the is a substitution position), a nucleotide selected from the group consisting of (2) a deoxynucleotide corresponding to the nucleotide described in (1) above and a dideoxynucleotide; and (3) the above (1) and (2) fluorescence of nucleotides or derivatives thereof selected from the group consisting of nucleotide derivatives derived from nucleotide residues which is described above according to the nucleotide; Y is -CH 2 -, - CH = CH -, -C
A linking group consisting of ≡C-, -CO-, -O-, -S-, -NH-, or any combination of these groups (a hydrogen atom on the linking group is substituted with another substituent). And optionally Y), and Y is an aminoallyl group.
【0013】別の観点からは、核酸合成酵素、鋳型核
酸、及び上記の蛍光ヌクレオチドを用いて核酸合成反応
を行う工程を含む蛍光標識された核酸の製造方法が本発
明により提供される。この方法の好ましい態様によれ
ば、核酸合成反応が逆転写反応、ターミナルトランスフ
ェラーゼ反応、ランダムプライム法、PCR法、及びニ
ックトランスレーション法からなる群から選ばれる1又
は2以上の反応である上記の方法が提供される。From another point of view, the present invention provides a method for producing a fluorescently labeled nucleic acid, which comprises a step of carrying out a nucleic acid synthesis reaction using a nucleic acid synthase, a template nucleic acid, and the above-mentioned fluorescent nucleotide. According to a preferred embodiment of this method, the nucleic acid synthesis reaction is one or more reactions selected from the group consisting of reverse transcription reaction, terminal transferase reaction, random prime method, PCR method, and nick translation method. Will be provided.
【0014】さらに別の観点からは、上記の蛍光ヌクレ
オチドで標識された核酸プローブ又はプライマー;上記
の核酸プローブ又はプライマーからなる核酸検出用試
薬;病気の診断に用いるための上記の核酸検出用試薬;
及び核酸検出用キットであって、(1)上記の蛍光ヌク
レオチド、(2)核酸合成酵素、及び(3)緩衝液を含
むキットが提供される。From still another aspect, a nucleic acid probe or primer labeled with the above-mentioned fluorescent nucleotide; a nucleic acid detection reagent comprising the above-mentioned nucleic acid probe or primer; the above-mentioned nucleic acid detection reagent for use in diagnosing a disease;
And a kit for detecting a nucleic acid, which comprises (1) the fluorescent nucleotide, (2) a nucleic acid synthase, and (3) a buffer solution.
【0015】また、本発明により、上記の一般式(I)
で表されるアザメチン色素;上記の一般式(II)で表さ
れるアザメチン色素(好ましくはWが−C(R3)(R4)−
又は酸素原子である上記アザメチン色素、およびWが−
C(R3)(R4)−であり、Yが窒素原子である上記アザメ
チン色素);上記の一般式(III)で表されるアザメチ
ン色素(好ましくはWが−C(R3)(R4)−又は硫黄原子
である上記アザメチン色素);及び上記の一般式(IV)
で表されるアザメチン色素(好ましくはWが酸素原子で
ある上記アザメチン色素)が提供される。また、一般式
(II)、(III)及び(IV)で表されるアザメチン色素
において、R1及びR2のうち少なくとも一つが被標識化
合物と共有結合し得る反応性基で置換されたアルキル基
であるアザメチン色素;一般式(II)、(III)及び(I
V)で表されるアザメチン色素において、R1及びR2の
うち少なくとも一つが活性エステル基(該活性エステル
基は被標識化合物中のアミノ基、ヒドロキシル基又はチ
オール基と共有結合し得る)で置換されたアルキル基で
ある上記のアザメチン色素;及び、一般式(II)、(II
I)及び(IV)で表されるアザメチン色素において、R1
及びR2のうち少なくとも一つがカルボキシル基で置換
されたアルキル基である上記のアザメチン色素が提供さ
れる。According to the present invention, the above general formula (I)
In represented by azamethine dyes; the general formula (II) azamethine dyes (preferably W which is expressed by -C (R 3) (R 4 ) -
Or an azamethine dye which is an oxygen atom, and W is-
C (R 3 ) (R 4 )-, wherein Y is a nitrogen atom, and the azamethine dye represented by the general formula (III) (preferably W is -C (R 3 ) (R). 4 ) -or a sulfur atom, wherein the azamethine dye); and the general formula (IV)
An azamethine dye represented by the formula (preferably the above azamethine dye in which W is an oxygen atom) is provided. In the azamethine dyes represented by the general formulas (II), (III) and (IV), at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group substituted with a reactive group capable of covalently bonding to the labeled compound. An azamethine dye which is; general formulas (II), (III) and (I
In the azamethine dye represented by V), at least one of R 1 and R 2 is substituted with an active ester group (the active ester group can be covalently bonded to an amino group, a hydroxyl group or a thiol group in the compound to be labeled) The above-mentioned azamethine dye which is an alkyl group; and general formulas (II) and (II
In the azamethine dye represented by I) and (IV), R 1
And at least one of R 2 is an alkyl group substituted with a carboxyl group.
【0016】さらに、上記の蛍光ヌクレオチドの製造の
ための上記一般式(I)、一般式(II)、一般式(II
I)、又は一般式(IV)で表される化合物の使用;上記
の核酸プローブ又はプライマーの製造のための上記一般
式(I)、一般式(II)、一般式(III)、又は一般式
(IV)で表される化合物の使用;上記の核酸検出用試薬
の製造のための上記一般式(I)、一般式(II)、一般
式(III)、又は一般式(IV)で表される化合物の使
用;及び病気の診断方法であって、ヒトを含む哺乳類動
物から採取された生体試料に上記の核酸検出用試薬を接
触させる工程を含む方法が本発明により提供される。Furthermore, the above-mentioned general formula (I), general formula (II) and general formula (II) for the production of the above-mentioned fluorescent nucleotides.
I) or use of a compound represented by the general formula (IV); the above general formula (I), general formula (II), general formula (III), or general formula for producing the above-mentioned nucleic acid probe or primer. Use of a compound represented by the formula (IV); represented by the general formula (I), the general formula (II), the general formula (III), or the general formula (IV) for producing the reagent for detecting a nucleic acid. The present invention provides a method for diagnosing a disease, comprising the step of contacting a biological sample collected from a mammal such as a human with a reagent for detecting a nucleic acid as described above.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】Xが示す天然又は非天然のヌクレ
オチドとしては、例えば、(1)AMP、ADP、AT
P、GMP、GDP、GTP、CMP、CDP、CT
P、UMP、UDP UTP、TMP、TDP、TT
P、2−Me−AMP、2−Me−ADP、2−Me−
ATP、1−Me−GMP、1−Me−GDP、1−M
e−GTP、5−Me−CMP、5−Me−CDP、5
−Me−CTP、5−MeO−CMP、5−MeO−C
DP、5−MeO−CTP(Meはメチル基、MeOは
メトキシ基を示し、Me又はMeOの前の数字は置換位
置を示す)で表されるヌクレオチド、(2)前記ヌクレ
オチドに対応するデオキシヌクレオチド、及び前記ヌク
レオチドに対応するジデオキシヌクレオチド、並びに
(3)前記(1)及び(2)に記載のヌクレオチドから
さらに誘導される誘導体などを挙げることができるが、
これらに限定されることはない。天然又は非天然のヌク
レオチドの具体例としては、例えば、ATP、CTP、
GTP、TTP、UTP、dATP、dCTP、dGT
P、dTTP、dUTP、ddATP、ddCTP、d
dGTP、ddTTP、ddUTP、又はこれらの誘導
体などを挙げることができるが、これらに限定されるこ
とはない。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Examples of the natural or non-natural nucleotide represented by X include (1) AMP, ADP, AT
P, GMP, GDP, GTP, CMP, CDP, CT
P, UMP, UDP UTP, TMP, TDP, TT
P, 2-Me-AMP, 2-Me-ADP, 2-Me-
ATP, 1-Me-GMP, 1-Me-GDP, 1-M
e-GTP, 5-Me-CMP, 5-Me-CDP, 5
-Me-CTP, 5-MeO-CMP, 5-MeO-C
DP, a nucleotide represented by 5-MeO-CTP (Me represents a methyl group, MeO represents a methoxy group, and the number before Me or MeO represents a substitution position), (2) a deoxynucleotide corresponding to the nucleotide, And a dideoxynucleotide corresponding to the nucleotide, and (3) a derivative further derived from the nucleotide described in (1) and (2) above.
It is not limited to these. Specific examples of natural or non-natural nucleotides include, for example, ATP, CTP,
GTP, TTP, UTP, dATP, dCTP, dGT
P, dTTP, dUTP, ddATP, ddCTP, d
Examples thereof include, but are not limited to, dGTP, ddTTP, ddUTP, and derivatives thereof.
【0018】オリゴヌクレオチドとしては、例えば、上
記のヌクレオチド又はその誘導体が1から50個程度、
好ましくは1から30個程度、さらに好ましくは1から
20個程度重合したオリゴヌクレオチドを挙げることが
でき、構成単位の各ヌクレオチドは同一でも相違してい
てもよい。ポリヌクレオチドとは、上記ヌクレオチド又
はその誘導体が多数重合した重合体であり、その大きさ
(長さ)は特に限定されないが、例えば塩基数として数
bpから数kbに至るものでもよい。本明細書で用いる
蛍光ヌクレオチドと言う用語は、核酸成分が上記したよ
うなヌクレオチド、オリゴヌクレオチド及びポリヌクレ
オチドである場合の全てを包含し、最も広義に解釈しな
ければならない。As the oligonucleotide, for example, about 1 to 50 of the above nucleotide or its derivative,
It is preferable to list about 1 to 30 and more preferably about 1 to 20 polymerized oligonucleotides, and each nucleotide of the structural unit may be the same or different. The polynucleotide is a polymer obtained by polymerizing a large number of the above nucleotides or derivatives thereof, and the size (length) thereof is not particularly limited, but may be, for example, a number of bases ranging from several bp to several kb. The term “fluorescent nucleotide” as used herein includes all cases where the nucleic acid component is a nucleotide, an oligonucleotide and a polynucleotide as described above, and should be construed in the broadest sense.
【0019】Xはヌクレオチド残基中の塩基部分でYと
結合する。ヌクレオチド残基の塩基部分としては、プリ
ン誘導体とピリミジン誘導体が挙げられる。プリン塩基
中における連結基Yとの結合部位は、糖成分と結合する
9位以外であれば特に制限されない。例えば、プリン塩
基がアデニンの場合には2位又は8位で結合することが
でき、あるいは6位に存在するアミノ基で連結基Yと結
合することができる。プリン塩基がグアニンの場合には
1位又は8位で結合することができ、あるいは2位に存
在するアミノ基で連結基Yと結合することができる。ピ
リミジン塩基中における連結基Yとの結合部位は、糖成
分と結合する1位以外であれば特に限定されない。例え
ばピリミジン塩基がシトシンの場合には5位又は6位で
結合することができ、あるいは4位に存在するアミノ基
で連結基Yと結合することができ、ピリミジン塩基がチ
ミンの場合には3位又は6位で結合することができ、あ
るいは5位に存在するメチル基で連結基Yと結合するこ
とができる。また、ピリミジン塩基がウラシルの場合に
は3位、5位又は6位で連結基Yと結合することができ
る。X is bonded to Y at the base moiety in the nucleotide residue. Examples of the base portion of the nucleotide residue include a purine derivative and a pyrimidine derivative. The binding site to the linking group Y in the purine base is not particularly limited as long as it is other than the 9-position that binds to the sugar component. For example, when the purine base is adenine, it can be bonded at the 2-position or 8-position, or can be bonded to the linking group Y by the amino group existing at the 6-position. When the purine base is guanine, it can be bonded at the 1-position or 8-position, or can be bonded to the linking group Y by the amino group existing at the 2-position. The binding site of the linking group Y in the pyrimidine base is not particularly limited as long as it is other than the 1-position that binds to the sugar component. For example, when the pyrimidine base is cytosine, it can be bonded at the 5-position or 6-position, or the amino group existing at the 4-position can be bonded to the linking group Y, and when the pyrimidine base is thymine, the 3-position Alternatively, it can be bonded at the 6-position, or it can be bonded to the linking group Y by a methyl group present at the 5-position. When the pyrimidine base is uracil, it can be bonded to the linking group Y at the 3-position, 5-position or 6-position.
【0020】上記式中、Yは2価の連結基又は単結合を
示す。連結基の種類は、本発明の蛍光ヌクレオチドの性
質、例えば蛍光ヌクレオチドの化合物としての安定性、
水溶性、核酸への取込み率、又は蛍光強度などに大きな
影響をもたらさない限り、特に限定されない。当業者は
Xで表されるヌクレオチド部分とZで表される蛍光化合
物部分とを連結するために適した2価の連結基を適宜選
択することができる。連結基Yとしては、例えば、−C
H2−、−CH=CH−、−C≡C−、−CO−、−O
−、−S−、−NH−又はこれらの組み合わせからなる
連結基を挙げることができ、これらの連結基上の1個又
は2個以上の水素原子は他の置換基で置換されていても
よい。連結基の主鎖の炭素数は特に限定されないが、一
般的には1から50、好ましくは1から20、より好ま
しくは1から10、特に好ましくは1から5程度であ
る。In the above formula, Y represents a divalent linking group or a single bond. The type of the linking group is the property of the fluorescent nucleotide of the present invention, for example, the stability of the fluorescent nucleotide as a compound,
It is not particularly limited as long as it does not significantly affect the water solubility, the nucleic acid uptake rate, the fluorescence intensity, or the like. Those skilled in the art can appropriately select a divalent linking group suitable for linking the nucleotide moiety represented by X and the fluorescent compound moiety represented by Z. As the linking group Y, for example, -C
H 2 -, - CH = CH -, - C≡C -, - CO -, - O
Examples of the linking group include-, -S-, -NH- or a combination thereof, and one or more hydrogen atoms on these linking groups may be substituted with other substituents. . The number of carbon atoms in the main chain of the linking group is not particularly limited, but is generally 1 to 50, preferably 1 to 20, more preferably 1 to 10, and particularly preferably 1 to 5.
【0021】Zは上記一般式(I)で表されるアザメチ
ン色素から誘導される1価の基であり、R1又はR2中に
存在する反応性基でYと結合する。一般式(I)で表さ
れるアザメチン色素として、好ましくは上記一般式(I
I)、一般式(III)、又は一般式(IV)で表されるアザ
メチン色素を挙げることができる。Z is a monovalent group derived from the azamethine dye represented by the general formula (I), and is a reactive group present in R 1 or R 2 and is bonded to Y. The azamethine dye represented by the general formula (I) is preferably the above general formula (I
Examples include azamethine dyes represented by I), general formula (III), or general formula (IV).
【0022】一般式(I)においてAは5員又は6員の
含窒素複素環を形成する非金属原子群を表すが、具体的
にはエフ・エム・ハーマー(F.M.Harmer)著「ヘテロサイ
クリック・コンパウンズ−シアニンダイズ・アンド・リ
レイテイド・コンパウンズ(Heterocyclic Compounds -
Cyanine Dyes and Related Compounds)」、ジョン・ウ
イリー・アンド・サンズ(John Wiley and Sons)社−ニ
ューヨーク、ロンドン、1964年刊、デー・エム・スター
マー(D.M.Sturmer)著「ヘテロサイクリック・コンパウ
ンズ−スペシャル・トピックス・イン・ヘテロサイクリ
ック・ケミストリー(Heterocyclic Compounds - Specia
l Topics in Heterocyclic Chemistry)」、第18章、第1
4節、482から515頁、ジョン・ウイリー・アンド
・サンズ(John Wiley and Sons)社−ニューヨーク、ロ
ンドン、1977年刊等に記載されている構造が挙げられ、
より具体的には一般式(I)において、Aにより一般式
(II)、(III)及び(IV)で表されるアザメチン色素
骨格が形成されることが好ましい。In the general formula (I), A represents a non-metallic atomic group forming a 5- or 6-membered nitrogen-containing heterocyclic ring. Specifically, it is described by FM Harmer in "Heterocyclic." Compounds-Cyanine soybean and related compounds (Heterocyclic Compounds-
Cyanine Dyes and Related Compounds, John Wiley and Sons-New York, London, 1964, DMSturmer, Heterocyclic Compounds-Special Topics In Heterocyclic Compounds-Specia
l Topics in Heterocyclic Chemistry) ", Chapter 18, Chapter 1
Section 4, pp. 482-515, John Wiley and Sons-New York, London, 1977, etc.
More specifically, in the general formula (I), it is preferable that A forms an azamethine dye skeleton represented by the general formulas (II), (III) and (IV).
【0023】式(I)、(II)、(III)及び(IV)に
おいて、R1及びR2は互いに同一でも異なっていてもよ
く、好ましくは炭素原子数が1から20のアルキル基を
示す。アルキル基は直鎖状、分枝鎖状、環状、又はそれ
らの組み合わせのいずれでもよい(本明細書において、
他のアルキル基、又はアルキル部分を有する他の置換基
のアルキル部分についても同様である)。例えば、メチ
ル基、エチル基、n−プロピル基、ブチル基、シクロヘ
キシル基などを挙げることができる。上記のアルキル基
は任意の位置に置換基を有していてもよい。アルキル基
上の置換基は特に制限はないが、色素を抗体、タンパ
ク、ペプチド、酵素基質、ホルモン、リンフォカイン、
代謝産物、レセプター、抗原、ハプテン、レクチン、ア
ビジン、ストレプタビジン、トキシン、炭水化物、多糖
類、核酸、デオキシ核酸、誘導核酸、誘導デオキシ核
酸、DNAフラグメント、RNAフラグメント、誘導DNAフラ
グメント、誘導RNAフラグメント、天然薬物、ウイルス
粒子、バクテリア粒子、ウイルス成分、イースト成分、
血液細胞、血液細胞成分、バクテリア、バクテリア成
分、天然から合成脂質、合成薬物、毒薬、環境汚染物
質、重合体、重合体粒子、ガラス粒子、プラスチック粒
子、重合体膜等を含む物質上に共有結合、イオン結合、
水素結合等により標識するための反応性置換基が導入さ
れていることが好ましい。In the formulas (I), (II), (III) and (IV), R 1 and R 2 may be the same or different from each other, preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. . The alkyl group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof (herein,
The same applies to other alkyl groups or alkyl moieties of other substituents having an alkyl moiety). For example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a butyl group, a cyclohexyl group and the like can be mentioned. The above alkyl group may have a substituent at any position. The substituent on the alkyl group is not particularly limited, but the dye may be an antibody, protein, peptide, enzyme substrate, hormone, lymphokine,
Metabolite, receptor, antigen, hapten, lectin, avidin, streptavidin, toxin, carbohydrate, polysaccharide, nucleic acid, deoxynucleic acid, derivative nucleic acid, derivative deoxynucleic acid, DNA fragment, RNA fragment, derivative DNA fragment, derivative RNA fragment, natural drug , Virus particles, bacterial particles, virus components, yeast components,
Covalent bond on substances including blood cells, blood cell components, bacteria, bacterial components, natural to synthetic lipids, synthetic drugs, poisons, environmental pollutants, polymers, polymer particles, glass particles, plastic particles, polymer membranes, etc. , Ionic bond,
It is preferable to introduce a reactive substituent for labeling by hydrogen bond or the like.
【0024】反応性置換基の種類は特に限定されない
が、例えば、サクシンイミジルエステル基、ハロゲン置
換トリアジニル基、ハロゲン置換ピリミジニル基、スル
ホニルハライド基、α−ハロアセチル基、マレイミジル
基、アジリジニル基等である。その他の置換基として
は、例えば、ハロゲン原子(例えば、フッ素、塩素、臭
素、ヨウ素)、メルカプト基、シアノ基、ニトロ基、カ
ルボキシル基、リン酸基、スルホ基、ヒドロキシ基、ア
ミノ基、イソチオシアナート基、イソシアナート基、炭
素原子数が1から8程度のアルコキシ基(例えば、メト
キシ基、エトキシ基など)、炭素原子数が6から20程
度のアリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフト
キシ基など)、炭素原子数が2から10程度のアルコキ
シカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エト
キシカルボニル基)、炭素原子数6から20程度のアリ
ーロキシカルボニル基(例えば、フェノキシカルボニル
基など)、炭素原子数が2から10程度のアシル基(例
えば、アセチル基、ピバロイル基など)、炭素原子数が
2から8程度のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキ
シ基、ベンゾイルオキシ基など)、炭素原子数が2から
8程度のアシルアミノ基(例えば、アセチルアミノ基な
ど)、炭素原子数1から8程度のスルホニル基(例え
ば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ベンゼ
ンスルホニル基など)、炭素原子数が1から20程度の
スルフィニル基(例えば、メタンスルフィニル基、エタ
ンスルフィニル基、ベンゼンスルフィニル基など)、炭
素原子数が1から8程度のスルホニルアミノ基(例え
ば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミ
ノ基、ベンゼンスルホニルアミノ基など)、炭素原子数
が1から10程度のカルバモイル基(例えば、カルバモ
イル基、メチルカルバモイル基、モリホリノカルバモイ
ル基など)、炭素原子数が1から20程度の置換アミノ
基(例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ベン
ジルアミノ基、アニリノ基、ジフェニルアミノ基な
ど)、The type of the reactive substituent is not particularly limited, but examples thereof include a succinimidyl ester group, a halogen-substituted triazinyl group, a halogen-substituted pyrimidinyl group, a sulfonyl halide group, an α-haloacetyl group, a maleimidyl group, and an aziridinyl group. Examples of other substituents include a halogen atom (eg, fluorine, chlorine, bromine, iodine), a mercapto group, a cyano group, a nitro group, a carboxyl group, a phosphoric acid group, a sulfo group, a hydroxy group, an amino group, and isothiocyanate. Nato group, isocyanate group, alkoxy group having about 1 to 8 carbon atoms (eg, methoxy group, ethoxy group), aryloxy group having about 6 to 20 carbon atoms (eg, phenoxy group, naphthoxy group, etc.) ), An alkoxycarbonyl group having about 2 to 10 carbon atoms (eg, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group), an aryloxycarbonyl group having about 6 to 20 carbon atoms (eg, phenoxycarbonyl group), the number of carbon atoms Has about 2 to 10 acyl groups (eg, acetyl group, pivaloyl group, etc.), carbon atoms Having about 2 to 8 acyloxy groups (eg, acetyloxy group, benzoyloxy group, etc.), acylamino groups having about 2 to 8 carbon atoms (eg, acetylamino group), sulfonyl having about 1 to 8 carbon atoms A group (for example, a methanesulfonyl group, an ethanesulfonyl group, a benzenesulfonyl group, etc.), a sulfinyl group having about 1 to 20 carbon atoms (for example, a methanesulfinyl group, an ethanesulfinyl group, a benzenesulfinyl group), a carbon atom number A sulfonylamino group having about 1 to 8 (eg, methanesulfonylamino group, ethanesulfonylamino group, benzenesulfonylamino group, etc.), a carbamoyl group having about 1 to 10 carbon atoms (eg, carbamoyl group, methylcarbamoyl group, molybdenum group). Holinocarbamoyl group, etc.), carbon Child number from 1 20 about a substituted amino group (e.g., methylamino group, dimethylamino group, benzylamino group, anilino group, such as a diphenylamino group),
【0025】炭素数2から10程度のスルファモイル基
(例えば、メチルスルファモイル基、エチルスルファモ
イル基、ピペリジノスルファモイル基など)、炭素原子
数が0から15程度のアンモニウム基(例えば、トリメ
チルアンモニウム基、トリエチルアンモニウム基な
ど)、炭素原子数が0から15程度のヒドラジノ基(例
えば、トリメチルヒドラジノ基など)、炭素原子数が1
から15程度のウレイド基(例えば、ウレイド基、N,N-
ジメチルウレイド基など)、炭素原子数が1から15程
度のイミド基(例えば、スクシンイミド基など)、炭素
原子数が1から20程度のアルキルチオ基(例えば、メ
チルチオ基、エチルチオ基など)、炭素原子数6から2
0のアリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、p-メチ
ルフェニルチオ基、p-クロロフェニルチオ基、2−ピリ
ジルチオ基、ナフチルチオ基など)、炭素原子数が1か
ら20程度の置換又は無置換のヘテロ環基(例えば、ピ
リジル基、5−メチルピリジル基、チエニル基、フリル
基、モルホリノ基、テトラヒドロフリル基、2−ピラジ
ル基など)、炭素原子数が2から18程度の不飽和炭化
水素基(例えば、ビニル基、エチニル基、1−シクロヘ
キセニル基、ベンジリジン基、ベンジリデン基など)、
炭素原子数が6から20程度のアリール基(例えば、フ
ェニル基、4−スルホフェニル基、2,5−ジスルホフ
ェニル基、4−カルボキシフェニル基、ナフチル基な
ど)、炭素原子数が1から20程度のアルキル基(例え
ば、メチル基、エチル基、プロピル基など)が挙げられ
る。A sulfamoyl group having about 2 to 10 carbon atoms (eg, methylsulfamoyl group, ethylsulfamoyl group, piperidinosulfamoyl group, etc.), an ammonium group having about 0 to 15 carbon atoms (eg, Trimethylammonium group, triethylammonium group, etc.), hydrazino group having 0 to 15 carbon atoms (eg, trimethylhydrazino group), 1 carbon atom
To about 15 ureido groups (eg, ureido groups, N, N-
Dimethylureido group, etc.), imide group having 1 to 15 carbon atoms (eg, succinimide group), alkylthio group having 1 to 20 carbon atoms (eg, methylthio group, ethylthio group, etc.), carbon atom number 6 to 2
0 arylthio group (eg, phenylthio group, p-methylphenylthio group, p-chlorophenylthio group, 2-pyridylthio group, naphthylthio group, etc.), substituted or unsubstituted heterocyclic group having about 1 to 20 carbon atoms (For example, pyridyl group, 5-methylpyridyl group, thienyl group, furyl group, morpholino group, tetrahydrofuryl group, 2-pyrazyl group, etc.), unsaturated hydrocarbon group having 2 to 18 carbon atoms (for example, vinyl Group, ethynyl group, 1-cyclohexenyl group, benzylidine group, benzylidene group, etc.),
An aryl group having about 6 to 20 carbon atoms (eg, phenyl group, 4-sulfophenyl group, 2,5-disulfophenyl group, 4-carboxyphenyl group, naphthyl group, etc.), having 1 to 20 carbon atoms. Some alkyl groups (eg, methyl, ethyl, propyl, etc.) are included.
【0026】R1及びR2として、カルボキシル基、イソ
チオシアナート基、サクシンイミジルエステル基、スル
ホニルハライド基、α−ハロアセチル基、マレイミジル
基、スルホン酸基又はその塩が置換した炭素原子数1か
ら10のアルキル基が好ましく、さらに好ましくはカル
ボキシル基、イソチオシアナート基、サクシンイミジル
エステル基、スルホン酸基又はその塩が置換した炭素原
子数1から6のアルキル基、あるいはスルホ基、カルボ
キシル基、イソチオシアナート基、サクシンイミジルエ
ステル基、スルホニルハライド基、α−ハロアセチル
基、又はマレイミジル基が置換した炭素原子数7から2
0のアリールアルキル基である。As R 1 and R 2 , a carboxyl group, an isothiocyanate group, a succinimidyl ester group, a sulfonyl halide group, an α-haloacetyl group, a maleimidyl group, a sulfonic acid group or a salt thereof is substituted with 1 to 10 carbon atoms. Is more preferable, and a carboxyl group, an isothiocyanate group, a succinimidyl ester group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms substituted with a sulfonic acid group or a salt thereof, or a sulfo group, a carboxyl group or isothiocyanate 7 to 2 carbon atoms substituted with a nato group, a succinimidyl ester group, a sulfonyl halide group, an α-haloacetyl group, or a maleimidyl group.
It is an arylalkyl group of 0.
【0027】一般式(I)、(II)、(III)及び(I
V)において、R3、R4及びR5は好ましくは炭素原子数
が1から20のアルキル基であり、アルキル基上の任意
の位置にR1及びR2で例示した置換基を有していてもよ
い。また、R3とR4は互いに連結して飽和の炭素環を形
成してもよい。R3、R4及びR5としては炭素原子数1か
ら6のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素原
子数1から3のアルキル基である。General formulas (I), (II), (III) and (I
In V), R 3 , R 4 and R 5 are preferably alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms and have the substituents exemplified for R 1 and R 2 at arbitrary positions on the alkyl group. May be. R 3 and R 4 may be linked to each other to form a saturated carbocycle. As R 3 , R 4 and R 5 , an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
【0028】一般式(II)、(III)及び(IV)中の
V1、V2及びV3は同一又は異なって水素原子又は置換
基を表わす。 V1、V2及びV3で表わされる置換基は特
に制限はないが、R1及びR2でアルキル基上の置換基と
して例示したものが挙げられる。一般式(II)において
V1とV2、又はV2とV3はそれぞれ互いに連結して、例
えば5員、6員又は7員の飽和又は不飽和の環を形成し
てもよい。上記の不飽和環は酸素原子、窒素原子、又は
硫黄原子等の任意のヘテロ原子を1個又は2個以上含ん
でいてもよい。形成される環の任意の位置には、R1及
びR2でアルキル基上の置換基として例示した置換基
(以下、この置換基を「例示置換基」と呼ぶ。)が1個
又は2個以上置換していてもよい。V 1 , V 2 and V 3 in the general formulas (II), (III) and (IV) are the same or different and each represents a hydrogen atom or a substituent. The substituents represented by V 1 , V 2 and V 3 are not particularly limited, and examples thereof include those exemplified as the substituents on the alkyl group for R 1 and R 2 . In the general formula (II), V 1 and V 2 , or V 2 and V 3 may be connected to each other to form, for example, a 5-membered, 6-membered or 7-membered saturated or unsaturated ring. The unsaturated ring may contain one or more arbitrary heteroatoms such as oxygen atom, nitrogen atom, or sulfur atom. One or two substituents exemplified as the substituents on the alkyl group for R 1 and R 2 (hereinafter, these substituents are referred to as “exemplary substituents”) are formed at arbitrary positions of the ring formed. The above may be replaced.
【0029】V1、V2及びV3としては、炭素数1から
6のアルキル基(該アルキル基上の任意の位置に例示置
換基が1個又は2個以上存在していてもよい)、炭素数
6から20のアリール基(アリール基上の任意の位置に
例示置換基が1個又は2個以上存在していてもよい)、
ハロゲン原子、炭素数1から10のチオアルキル基、炭
素数1から10のアルキルスルホン基、スルホン酸基、
ホスホン酸基、カルボキシル基、炭素数1から10のア
ルコキシ基、シアノ基、置換アミノ基、イソチオシアナ
ート基、イソシアナート基、サクシンイミジルエステル
基、ハロゲン置換トリアジニル基、ハロゲン置換ピリミ
ジニル基、スルホニルハライド基、α−ハロアセチル
基、マレイミジル基、アジリジニル基を挙げることがで
きる。V1、V2及びV3として、さらに好ましくは、ハ
ロゲン原子、カルボキシル基、スルホン酸基、ホスホン
酸基のほか、ハロゲン原子、カルボキシル基、スルホン
酸基、又はホスホン酸基が置換した炭素数6から20の
アリール基、カルボキシル基又はスルホ基が置換した炭
素数1から10のアルコキシ基、カルボキシル基、スル
ホン酸基、又はホスホン酸基が置換した炭素数1から1
0のアルキルチオ基を挙げることができる。As V 1 , V 2 and V 3 , an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (one or more exemplary substituents may be present at any position on the alkyl group), An aryl group having 6 to 20 carbon atoms (one or more exemplary substituents may be present at any position on the aryl group),
Halogen atom, thioalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, alkylsulfone group having 1 to 10 carbon atoms, sulfonic acid group,
Phosphonic acid group, carboxyl group, alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, cyano group, substituted amino group, isothiocyanate group, isocyanate group, succinimidyl ester group, halogen-substituted triazinyl group, halogen-substituted pyrimidinyl group, sulfonyl halide group , Α-haloacetyl group, maleimidyl group, and aziridinyl group. As V 1 , V 2 and V 3 , more preferably a halogen atom, a carboxyl group, a sulfonic acid group or a phosphonic acid group, and a carbon atom having 6 substituted with a halogen atom, a carboxyl group, a sulfonic acid group or a phosphonic acid group. To 20 aryl groups, 1 to 10 carbon atoms substituted with a carboxyl group or a sulfo group, 1 to 1 carbon atoms substituted with a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphonic acid group
There may be mentioned 0 alkylthio groups.
【0030】一般式(I)、(II)、(III)及び(I
V)中のL1、L2、L3、L4、L5、L6、及びL7はそれ
ぞれ独立に置換又は無置換のメチン基を表わす。置換基
としては例えば、置換又は無置換の炭素原子数1から1
5、好ましくは炭素原子数1から10、特に好ましくは
炭素原子数1から5のアルキル基(例えば、メチル基、
エチル基、カルボキシエチル基など)、置換又は無置換
の炭素原子数6から30、好ましくは炭素原子数6から
20、さらに好ましくは炭素原子数6から15のアリー
ル基(例えば、フェニル基、o-カルボキシフェニル基な
ど)、置換又は無置換の炭素原子数3から20、好まし
くは炭素原子数4から15、さらに好ましくは炭素原子
数6から10の複素環基(例えば、N,N−ジメチルバル
ビツール酸基など)、ハロゲン原子(例えば、塩素、臭
素、ヨウ素、フッ素など)、炭素原子数1から20、好
ましくは1から15、さらに好ましくは1から10のア
ルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基など)、
炭素原子数0から20、好ましくは炭素原子数2から1
5、さらに好ましくは炭素原子数4から15のアミノ基
(例えば、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、N-メチ
ル-N-フェニルアミノ基、N-メチルピペラジノ基な
ど)、炭素原子数1から15、好ましくは炭素原子数1
から10、さらに好ましくは炭素数1から8のアルキル
チオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基など)、
炭素原子数6から20、好ましくは炭素原子数6から1
8、さらに好ましくは炭素原子数6から15のアリール
チオ基(例えば、フェニルチオ基、p-メチルチオ基な
ど)等が挙げられる。s、t、及びuはそれぞれ独立に
0又は1を示す。sが0であり、t及びuが1である場
合、又はs及びtが0であり、uが1である場合が好ま
しい。General formulas (I), (II), (III) and (I
L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 and L 7 in V) each independently represent a substituted or unsubstituted methine group. Examples of the substituent include a substituted or unsubstituted C1 to C1
5, preferably 1 to 10 carbon atoms, particularly preferably 1 to 5 carbon alkyl groups (eg methyl groups,
Ethyl group, carboxyethyl group, etc.), a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably 6 to 20 carbon atoms, and more preferably 6 to 15 carbon atoms (eg, phenyl group, o- A carboxyphenyl group), a substituted or unsubstituted heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms, preferably 4 to 15 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms (eg, N, N-dimethylbarbitur). Acid groups, etc.), halogen atoms (eg chlorine, bromine, iodine, fluorine etc.), alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, preferably 1 to 15 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms (eg methoxy group, ethoxy group). Such),
0 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 1 carbon atoms
5, more preferably an amino group having 4 to 15 carbon atoms (eg, methylamino group, dimethylamino group, N-methyl-N-phenylamino group, N-methylpiperazino group, etc.), 1 to 15 carbon atoms, preferably Has 1 carbon atom
To 10, more preferably an alkylthio group having 1 to 8 carbon atoms (eg, methylthio group, ethylthio group, etc.),
6 to 20 carbon atoms, preferably 6 to 1 carbon atoms
8, more preferably an arylthio group having 6 to 15 carbon atoms (eg, phenylthio group, p-methylthio group, etc.) and the like. s, t, and u each independently represent 0 or 1. Preferred is when s is 0 and t and u are 1, or when s and t are 0 and u is 1.
【0031】Mは対イオンを表わす。Mは陽イオンでも
陰イオンでもよく、陽イオンとしてはナトリウムイオ
ン、カリウムイオン、リチウムイオンなどのアルカリ金
属イオン、テトラアルキルアンモニウムイオン、ピリジ
ニウムイオンなどの有機イオンが挙げられる。陰イオン
は無機陰イオンあるいは有機陰イオンのいずれであって
もよく、ハロゲン陰イオン(例えば、フッ素イオン、塩
素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオンなど)、置換アリ
ールスルホン酸イオン(例えば、p-トルエンスルホン酸
イオン、p-クロルベンゼンスルホン酸イオンなど)、ア
リールジスルホン酸イオン(例えば、1,3-ベンゼンジス
ルホン酸イオン、1,5-ナフタレンジスルホン酸イオンな
ど)、アルキル硫酸イオン(例えば、メチル硫酸イオン
など)、硫酸イオン、チオシアン酸イオン、過塩素酸イ
オン、テトラフルオロホウ酸イオン、ピクリン酸イオ
ン、酢酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン
などが挙げられる。また、Mは水素イオンでもよい。陽
イオンとして、好ましくはアンモニウムイオン、アルカ
リ金属イオン、ハロゲン陰イオン、置換アリールスルホ
ン酸イオンを挙げることができ、さらに好ましくはアル
カリ金属イオン、ハロゲン陰イオン、置換アリールスル
ホン酸イオンを挙げることができる。mは分子の電荷を
中和するのに必要な数を表わす。M represents a counter ion. M may be a cation or an anion, and examples of the cation include alkali metal ions such as sodium ion, potassium ion and lithium ion, and organic ions such as tetraalkylammonium ion and pyridinium ion. The anion may be either an inorganic anion or an organic anion, a halogen anion (eg, fluorine ion, chlorine ion, bromide ion, iodide ion, etc.), a substituted aryl sulfonate ion (eg, p-toluene sulfone). Acid ion, p-chlorobenzenesulfonate ion, etc.), aryldisulfonate ion (eg, 1,3-benzenedisulfonate ion, 1,5-naphthalenedisulfonate ion, etc.), alkylsulfate ion (eg, methylsulfate ion, etc.) ), Sulfate ion, thiocyanate ion, perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, picrate ion, acetate ion, trifluoromethanesulfonate ion and the like. Further, M may be hydrogen ion. Examples of the cation include ammonium ion, alkali metal ion, halogen anion, and substituted aryl sulfonate ion, and more preferable examples include alkali metal ion, halogen anion, and substituted aryl sulfonate ion. m represents the number required to neutralize the charge of the molecule.
【0032】一般式(II)において、Wとしては酸素原
子、硫黄原子、又は−C(R3)(R4)−が好ましく、酸素
原子及び−C(R3)(R4)−がさらに好ましい。一般式
(III)において、Wとしては硫黄原子又は−C(R3)
(R4)−が好ましく、−C(R3)(R 4)−がさらに好まし
い。一般式(IV)において、Wとしては酸素原子又は−
C(R3)(R4)−が好ましく、酸素原子がより好ましい。
一般式(IV)におけるEは窒素原子又は−C(R6)=を
表し、R6は水素原子又は置換基を示す。R6で表される
置換基としては上記の「例示置換基」が挙げられる。R
6はV1と連結して飽和又は不飽和の環を形成している場
合が好ましい。さらに好ましくは、下記一般式(V)に
示したごとく、ベンゾイソオキサゾール環を形成する場
合である。In the general formula (II), W is oxygen source.
Child, sulfur atom, or -C (R3) (RFour)-Is preferred, oxygen
Atom and -C (R3) (RFour)-Is more preferred. General formula
In (III), W is a sulfur atom or -C (R3)
(RFour)-Is preferred, and -C (R3) (R Four)-Is more preferred
Yes. In formula (IV), W is an oxygen atom or-
C (R3) (RFour)-Is preferable, and an oxygen atom is more preferable.
E in the general formula (IV) is a nitrogen atom or -C (R6) =
Represent, R6Represents a hydrogen atom or a substituent. R6Represented by
Examples of the substituent include the above-mentioned "exemplary substituents". R
6Is V1When connected to form a saturated or unsaturated ring
Is preferred. More preferably, the following general formula (V)
As shown, when a benzisoxazole ring is formed,
It is the case.
【0033】[0033]
【化9】
(R1、R2、R3、R4、L1、L2、L3、L4、L5、
L6、L7、M、m、s、t、及びuは上記定義と同義で
あり、V11、V12、V13、V14としてはV1からV3につ
いて例示したものが挙げられ、好ましい態様もV1から
V3と同様である。)[Chemical 9] (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 ,
L 6 , L 7 , M, m, s, t, and u have the same meanings as defined above, and examples of V 11 , V 12 , V 13 , and V 14 include those exemplified for V 1 to V 3 . The preferred embodiment is also the same as V 1 to V 3 . )
【0034】一般式(I)で表される化合物は置換基の
種類に応じて1以上の不斉炭素を有する場合があるが、
光学異性体やジアステレオ異性体などの立体異性体、立
体異性体の混合物、ラセミ体などのいずれの場合も本発
明の範囲に包含される。また、一般式(I)で表される
化合物は水和物又は溶媒和物を形成する場合があるが、
これらの物質はいずれも本発明の範囲に包含される。一
般式(II)、(III)、(IV)、及び(V)で表される
化合物についても同様である。The compound represented by the general formula (I) may have one or more asymmetric carbon atoms depending on the kind of the substituent,
Any of stereoisomers such as optical isomers and diastereomers, mixtures of stereoisomers, racemates and the like are included in the scope of the present invention. In addition, the compound represented by the general formula (I) may form a hydrate or a solvate,
All of these substances are included in the scope of the present invention. The same applies to the compounds represented by the general formulas (II), (III), (IV), and (V).
【0035】上記一般式(I)、(II)、(III)、(I
V)で表される化合物の好ましい例を以下に示すが、本
発明の範囲は下記の具体的化合物によって限定されるこ
とはない。The above general formulas (I), (II), (III) and (I
Preferred examples of the compound represented by V) are shown below, but the scope of the present invention is not limited by the following specific compounds.
【0036】[0036]
【化10】 [Chemical 10]
【0037】[0037]
【化11】 [Chemical 11]
【0038】[0038]
【化12】 [Chemical 12]
【0039】[0039]
【化13】 [Chemical 13]
【0040】[0040]
【化14】 [Chemical 14]
【0041】[0041]
【化15】 [Chemical 15]
【0042】[0042]
【化16】 [Chemical 16]
【0043】[0043]
【化17】 [Chemical 17]
【0044】本明細書の実施例に代表的化合物の製造方
法を具体的に示したので、当業者は下記の実施例の具体
的説明を参照しつつ、原料化合物、反応条件、試薬など
を適宜選択し、必要に応じて実施例に記載した方法に修
飾ないし改変を加えることによって、上記一般式
(I)、(II)、(III)及び(IV)に包含される任意
の化合物を製造することが可能である。もっとも、上記
一般式I)、(II)、(III)及び(IV)で表される化
合物の製造方法は特に限定されず、いかなる方法により
製造したものも本発明で使用できることは言うまでもな
い。Since the method for producing a representative compound is specifically shown in the examples of the present specification, those skilled in the art can appropriately refer to the starting compounds, reaction conditions, reagents and the like while referring to the detailed description of the examples below. Any compound included in the above general formulas (I), (II), (III) and (IV) is produced by selecting and, if necessary, modifying or altering the method described in Examples. It is possible. However, it goes without saying that the method for producing the compounds represented by the above-mentioned general formulas I), (II), (III) and (IV) is not particularly limited, and those produced by any method can be used in the present invention.
【0045】上記一般式(I)、(II)、(III)及び
(IV)で表される化合物は、本発明の蛍光ヌクレオチド
において蛍光標識成分として使用される。ヌクレオチド
に一般式(I)、(II)、(III)及び(IV)で表され
る化合物を蛍光標識として導入するための手法は種々知
られており、当業者に利用可能な手段を適宜選択して利
用することが可能である。例えば、ヌクレオチド中のア
ミノ基、水酸基などの官能基と一般式(I)、(II)、
(III)及び(IV)で表される化合物中のカルボキシル
基、活性エステル基等の反応性置換基をイオン結合的又
は共有結合的に直接結合させるか、あるいはヌクレオチ
ドの一部に連結基を導入するなどの化学修飾を行った後
に一般式(I)、(II)、(III)及び(IV)の化合物
を反応させればよい。反応後に生成した蛍光ヌクレオチ
ドは、クロマトグラフィー、電気泳動、再結晶などの汎
用の分離技術により精製することができる。The compounds represented by the above general formulas (I), (II), (III) and (IV) are used as a fluorescent labeling component in the fluorescent nucleotide of the present invention. There are various known methods for introducing a compound represented by the general formula (I), (II), (III) or (IV) into a nucleotide as a fluorescent label, and any means available to those skilled in the art can be appropriately selected. It is possible to use. For example, functional groups such as amino groups and hydroxyl groups in nucleotides and general formulas (I), (II),
Reactive substituents such as carboxyl group and active ester group in the compounds represented by (III) and (IV) are directly bonded by ionic bond or covalent bond, or a linking group is introduced into a part of nucleotide. After the chemical modification such as the reaction, the compounds of the general formulas (I), (II), (III) and (IV) may be reacted. The fluorescent nucleotide produced after the reaction can be purified by a general-purpose separation technique such as chromatography, electrophoresis, recrystallization and the like.
【0046】本発明はさらに、本発明の蛍光ヌクレオチ
ドの利用にも関する。すなわち、本発明の蛍光ヌクレオ
チドは核酸の検出のために利用することができる。本発
明の蛍光ヌクレオチドを核酸の検出などのDNA解析に
用いる場合には、例えば、ルース(Jerry L. Ruth, DN
A, 3, 123 (1984))に記載の方法でプローブ又はプライ
マーに本発明の蛍光ヌクレオチドを取り込ませることが
できる。すなわち、本発明により、核酸合成酵素と鋳型
核酸と本発明の蛍光ヌクレオチドとを用いて核酸合成反
応を行う工程を含む蛍光標識された核酸の調製方法が提
供される。The present invention further relates to the use of the fluorescent nucleotides of the present invention. That is, the fluorescent nucleotide of the present invention can be used for detecting nucleic acid. When the fluorescent nucleotide of the present invention is used for DNA analysis such as detection of nucleic acid, it can be prepared, for example, by Ruth (Jerry L. Ruth, DN
The fluorescent nucleotide of the present invention can be incorporated into a probe or primer by the method described in A, 3, 123 (1984)). That is, the present invention provides a method for preparing a fluorescently labeled nucleic acid, which comprises a step of performing a nucleic acid synthesis reaction using a nucleic acid synthase, a template nucleic acid, and the fluorescent nucleotide of the present invention.
【0047】本発明の方法において用いられる核酸合成
酵素としては、例えば、DNAポリメラーゼ(Klenow酵
素、TaqDNAポリメラーゼなど任意のDNAポリメラ
ーゼを含む)、RNAポリメラーゼ、逆転写酵素又はタ
ーミナルトランスフェラーゼなどが挙げられるが、これ
らに限定されることはない。鋳型核酸の種類は特に限定
されず、DNAまたはRNAのいずれでもよい。天然由
来のDNA又はRNAのほか、組み換えDNA又はRN
Aあるいは化学合成DNA又はRNAなどの非天然型D
NA又はRNAであってもよい(本明細書において「核
酸」と言う場合にも同様である)。核酸合成反応は、例
えば、鋳型DNA、非蛍光のヌクレオチド混合物、本発
明の蛍光ヌクレオチド、及び核酸合成酵素を用いて、酵
素反応に適した条件下(塩濃度、pH、温度などの条件
を含む)において行うことができる。このような核酸合
成法は当業者に周知であり、標識の目的などに応じて、
使用する材料や試薬などは当業者ならば適宜選択するこ
とができる。Examples of the nucleic acid synthase used in the method of the present invention include DNA polymerase (including any DNA polymerase such as Klenow enzyme and Taq DNA polymerase), RNA polymerase, reverse transcriptase or terminal transferase. It is not limited to these. The type of template nucleic acid is not particularly limited and may be DNA or RNA. In addition to naturally occurring DNA or RNA, recombinant DNA or RN
A or non-natural D such as chemically synthesized DNA or RNA
It may be NA or RNA (the same applies when referring to “nucleic acid” herein). The nucleic acid synthesis reaction uses, for example, a template DNA, a non-fluorescent nucleotide mixture, the fluorescent nucleotide of the present invention, and a nucleic acid synthetase under conditions suitable for the enzymatic reaction (including conditions such as salt concentration, pH, and temperature). Can be done in. Such nucleic acid synthesis method is well known to those skilled in the art, and depending on the purpose of labeling, etc.,
Those skilled in the art can appropriately select materials and reagents to be used.
【0048】本発明の蛍光ヌクレオチドを用いて種々の
手段により核酸を標識することができる。ランダムプラ
イム法はDNAを標識するための一つ方法であり、任意
の組み合わせのヘキサヌクレオチド配列の混合物をプラ
イマー(ランダムプライマー)として使用し、このラン
ダムプライマーを標識すべき核酸にハイブリダイゼーシ
ョンさせる工程を含む。このランダムプライマーの3'-O
H末端から出発し、1本鎖に相補的な鎖をKlenow酵素な
どのDNAポリメラーゼ又は他のDNAポリメラーゼを
用いて合成するが、その際DNAポリメラーゼの基質で
ある4種のデオキシリボヌクレオチドが相補鎖中に挿入
される。これらのデオキシリボヌクレオチドの少なくと
も1種として本発明の蛍光ヌクレオチドを用いることに
より、蛍光ヌクレオチドで標識された相補的DNAが合
成される。Nucleic acids can be labeled by various means using the fluorescent nucleotides of the present invention. The random prime method is one method for labeling DNA, and includes a step of using a mixture of hexanucleotide sequences in any combination as a primer (random primer), and hybridizing the random primer to a nucleic acid to be labeled. . 3'-O of this random primer
Starting from the H-terminus, a strand complementary to the single strand is synthesized using a DNA polymerase such as Klenow enzyme or another DNA polymerase. At that time, four types of deoxyribonucleotides, which are substrates for the DNA polymerase, are contained in the complementary strand. Inserted in. By using the fluorescent nucleotide of the present invention as at least one of these deoxyribonucleotides, complementary DNA labeled with a fluorescent nucleotide is synthesized.
【0049】ランダムプライマーの代わりに、特異的配
列を有するオリゴDNA(特異的プライマー)を用いる
ことができる。特異的プライマーは鋳型DNA中の相補
的領域に結合し、鋳型DNAに対する相補的DNAの合
成は特異的プライマーの3'-OH末端から開始される。ラ
ンダムプライム法の場合と同様に、相補的DNAが合成
される際に本発明の蛍光ヌクレオチドが取込まれること
により、蛍光標識された相補的DNAが合成される。Instead of the random primer, oligo DNA having a specific sequence (specific primer) can be used. The specific primer binds to a complementary region in the template DNA, and synthesis of DNA complementary to the template DNA is initiated from the 3'-OH end of the specific primer. As in the case of the random prime method, when the complementary DNA is synthesized, the fluorescent nucleotide of the present invention is incorporated to synthesize the fluorescently labeled complementary DNA.
【0050】ニックトランスレーション法は、DNアー
ゼIの2本鎖DNAへの作用を利用した方法である。D
NアーゼIの作用により鋳型2本鎖DNAの1本鎖に切
断される箇所が生じる。同時に大腸菌DNAポリメラー
ゼIと、この酵素の基質である4種のデオキシリボヌク
レオチドと、本発明の蛍光ヌクレオチドとを反応混合物
中に添加しておく。大腸菌DNAポリメラーゼIは、切
断された1本鎖の5’−末端デオキシリボヌクレオシド
を切断し、同時に基質のデオキシリボヌクレオチド1個
を遊離している3'-OH末端の隣接に挿入する。この過程
を繰り返すことにより切断部位が3’末端に移動してい
く。基質のヌクレオチド中に本発明の蛍光ヌクレオチド
を含めることによって、ニックトランスレーション法を
用いて蛍光DNAを合成することができる。The nick translation method is a method utilizing the action of DNase I on double-stranded DNA. D
Due to the action of Nase I, a site where the template double-stranded DNA is cleaved into a single strand is generated. At the same time, Escherichia coli DNA polymerase I, four types of deoxyribonucleotides that are substrates for this enzyme, and the fluorescent nucleotide of the present invention are added to the reaction mixture. E. coli DNA polymerase I cleaves the cleaved single-stranded 5'-terminal deoxyribonucleoside and simultaneously inserts one substrate deoxyribonucleotide adjacent to the free 3'-OH terminus. By repeating this process, the cleavage site moves to the 3'end. By including the fluorescent nucleotide of the present invention in the nucleotide of the substrate, fluorescent DNA can be synthesized using the nick translation method.
【0051】2本鎖又は1本鎖DNAの3’末端を標識
する場合には、デオキシリボヌクレオチド又はリボヌク
レオチドを3'-OH末端に結合する酵素であるターミナル
トランスフェラーゼを用いることができる。ターミナル
トランスフェラーゼは少なくとも1種のデオキシリボヌ
クレオチド又はリボヌクレオチドを基質として必要とす
る。本発明の蛍光ヌクレオチドをターミナルトランスフ
ェラーゼの基質として用いることによって、3'-OH末端
で伸長された蛍光標識核酸を合成することができる。When labeling the 3'end of double-stranded or single-stranded DNA, a terminal transferase which is an enzyme that binds deoxyribonucleotides or ribonucleotides to the 3'-OH end can be used. Terminal transferases require at least one deoxyribonucleotide or ribonucleotide as a substrate. By using the fluorescent nucleotide of the present invention as a substrate for terminal transferase, it is possible to synthesize a fluorescently labeled nucleic acid extended at the 3'-OH end.
【0052】逆転写反応法は1本鎖RNAから相補的D
NAを合成する反応である。先ず、プライマーとしてオ
リゴデオキシリボヌクレオチドをRNAの相補的部分に
アニーリングさせた後に、逆転写酵素を用いて伸長反応
を行うことによって、RNA鎖に相補的なDNA鎖がプ
ライマーの3'-OH末端から出発して合成される。このD
NA合成においても4種のデオキシリボヌクレオチドが
酵素基質として使用され、本発明の蛍光ヌクレオチドを
その中に添加しておくことによって逆転写反応中に蛍光
ヌクレオチドが伸長していくDNA鎖に挿入され、蛍光
標識DNAが合成される。Reverse transcription is performed by converting a single-stranded RNA to a complementary D
It is a reaction for synthesizing NA. First, an oligodeoxyribonucleotide as a primer is annealed to a complementary portion of RNA, and then an extension reaction is carried out using a reverse transcriptase, whereby a DNA strand complementary to the RNA strand starts from the 3'-OH end of the primer. And then synthesized. This D
Also in NA synthesis, four kinds of deoxyribonucleotides are used as enzyme substrates, and by adding the fluorescent nucleotide of the present invention thereto, the fluorescent nucleotide is inserted into the DNA chain which is being extended during the reverse transcription reaction, so that Labeled DNA is synthesized.
【0053】DNAからRNAを合成する酵素を用い
て、本発明の蛍光ヌクレオチドで標識されたRNAを合
成することもできる。DNAからRNAを合成する酵素
としては、SP6、T3又はT7RNAポリメラーゼな
どのファージによりコードされるRNAポリメラーゼを
挙げることができる。これらの酵素はSP6、T3又は
T7プロモーターを含む2本鎖DNAならびにRNA合
成のための酵素であり、基質としての4種類のリボヌク
レオチドが使用される。基質の一つとして本発明の蛍光
ヌクレオチドを使用することによって、蛍光標識された
RNAを合成することができる。An enzyme that synthesizes RNA from DNA can also be used to synthesize RNA labeled with the fluorescent nucleotide of the present invention. Examples of enzymes that synthesize RNA from DNA include RNA polymerases encoded by phages such as SP6, T3 or T7 RNA polymerases. These enzymes are enzymes for synthesizing double-stranded DNA and RNA containing SP6, T3 or T7 promoters, and four kinds of ribonucleotides are used as substrates. Fluorescently labeled RNA can be synthesized by using the fluorescent nucleotide of the present invention as one of the substrates.
【0054】ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いて
本発明の蛍光ヌクレオチドで標識された核酸を合成する
こともできる。PCRでは、生物試料中の検出すべき核
酸は1本鎖に変性され、2種のプライマーがこの一本鎖
核酸にアニーリングする。アニーリング後、ポリメラー
ゼ(好ましくはTaqDNAポリメラーゼ)及び酵素基質と
してのデオキシリボヌクレオチドにより伸長反応を行
う。プライマーの3'-OH末端から出発して相補的DNA
が合成され、二本鎖DNAが形成される。この工程を繰
り返すことにより、試料中に含まれる検出すべきDNA
を増幅することができる。TaqDNAポリメラーゼによ
る伸長反応の際に、基質の一つとして本発明の蛍光ヌク
レオチドを用いることにより、蛍光標識された増幅核酸
が得られる。The polymerase chain reaction (PCR) can also be used to synthesize nucleic acids labeled with the fluorescent nucleotides of the present invention. In PCR, the nucleic acid to be detected in a biological sample is denatured into a single strand and two primers anneal to this single stranded nucleic acid. After annealing, an extension reaction is carried out with a polymerase (preferably Taq DNA polymerase) and deoxyribonucleotide as an enzyme substrate. Complementary DNA starting from the 3'-OH end of the primer
Are synthesized to form double-stranded DNA. By repeating this process, the DNA to be detected contained in the sample
Can be amplified. By using the fluorescent nucleotide of the present invention as one of the substrates in the extension reaction with Taq DNA polymerase, a fluorescently labeled amplified nucleic acid can be obtained.
【0055】上記のようにして調製された、本発明の蛍
光ヌクレオチドで標識された蛍光核酸は、ハイブリダイ
ゼーションによる相同核酸配列の検出のための遺伝子プ
ローブとして用いることができる。標的核酸のハイブリ
ダイズした蛍光ヌクレオチドは、蛍光強度計で蛍光強度
を測定することにより容易に検出することができる。The fluorescent nucleic acid labeled with the fluorescent nucleotide of the present invention prepared as described above can be used as a gene probe for detecting a homologous nucleic acid sequence by hybridization. The fluorescent nucleotide hybridized with the target nucleic acid can be easily detected by measuring the fluorescence intensity with a fluorescence intensity meter.
【0056】本発明の蛍光ヌクレオチドは遺伝子プロー
ブの標識のために用いることができ、該プローブは核酸
検出用の試薬、とりわけヒトを含む哺乳類動物の病気を
診断するための診断薬として有用である。本発明の蛍光
ヌクレオチドで標識されたプローブを核酸検出用の試薬
又は診断薬として用いる場合には、1種又は2種以上の
添加物を配合して試薬組成物の形態で供給することがで
きる。例えば、緩衝剤、溶解補助剤、pH調節剤、防腐
剤など適宜の添加物を用いて、溶液剤などの所望の形態
の試薬を調製することができる。試薬の形態及びその製
造方法は、当業者が適宜選択可能である。上記の診断薬
はヒトを含む哺乳類動物に経口的又は非経口的に投与す
ることもできるが、ヒトを含む哺乳類動物から分離・採
取された血液、尿、唾液などの生体試料を上記診断薬に
接触させることにより、遺伝子異常を伴う疾患の診断な
どが可能になる。The fluorescent nucleotide of the present invention can be used for labeling a gene probe, and the probe is useful as a reagent for nucleic acid detection, especially as a diagnostic agent for diagnosing diseases of mammals including humans. When the probe labeled with the fluorescent nucleotide of the present invention is used as a reagent or a diagnostic agent for nucleic acid detection, one or more additives can be mixed and supplied in the form of a reagent composition. For example, a reagent in a desired form such as a solution can be prepared by using an appropriate additive such as a buffering agent, a solubilizing agent, a pH adjusting agent and a preservative. Those skilled in the art can appropriately select the form of the reagent and the method for producing the reagent. Although the above-mentioned diagnostic agent can be orally or parenterally administered to mammals including humans, biological samples such as blood, urine and saliva separated and collected from mammalian animals including humans can be used as the diagnostic agent. By bringing them into contact with each other, it becomes possible to diagnose a disease associated with a genetic abnormality.
【0057】本発明の蛍光ヌクレオチドは、上記した核
酸合成反応に使用する酵素、並びに緩衝液などと一緒
に、核酸検出用キットの形態で供給することもできる。
キットに含めるべき試薬の種類はキットの目的に応じて
適宜選択することができ、蛍光ヌクレオチド、核酸合成
酵素、及び緩衝液に加えて、必要に応じて1種類以上
(好ましくは4種類)の非蛍光のヌクレオチド混合物、
精製水などをキットに含めてもよい。ランダムプライマ
ー、オリゴdTプライマー、あるいは目的に応じた特異
的プライマーなどのプライマーをキットに含めることも
できる。The fluorescent nucleotide of the present invention can also be supplied in the form of a nucleic acid detection kit together with the enzyme used for the nucleic acid synthesis reaction, the buffer solution and the like.
The types of reagents to be included in the kit can be appropriately selected according to the purpose of the kit. In addition to the fluorescent nucleotide, the nucleic acid synthase, and the buffer, one or more (preferably four) Fluorescent nucleotide mixture,
Purified water and the like may be included in the kit. Primers such as random primers, oligo dT primers, or specific primers depending on the purpose can be included in the kit.
【0058】[0058]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明の範囲は下記の実施例に限定される
ことはない。
合成例1:化合物I−1の合成
下記の合成ルートで化合物I−1を合成した。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to the following examples. Synthesis Example 1: Synthesis of Compound I-1 Compound I-1 was synthesized by the following synthetic route.
【0059】[0059]
【化18】 [Chemical 18]
【0060】(化合物I−1cの合成)化合物I−1d
(2.4 g, 10 mmol)をDMF(5 ml)に溶解し、6-ブロモヘ
キサン酸エチル(2.4 g, 10.8 mmol)を加えて130℃に
て3時間反応させた。反応液に酢酸エチル(50 ml) を加
えて生じるオイル成分をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーにより精製し、化合物I−1cを得た。
収量:2.6g、収率:65%
mass(posi):397(Synthesis of Compound I-1c) Compound I-1d
(2.4 g, 10 mmol) was dissolved in DMF (5 ml), ethyl 6-bromohexanoate (2.4 g, 10.8 mmol) was added, and the mixture was reacted at 130 ° C. for 3 hours. The oil component produced by adding ethyl acetate (50 ml) to the reaction solution was purified by silica gel column chromatography to obtain Compound I-1c. Yield: 2.6g, Yield: 65% mass (posi): 397
【0061】(化合物I-1b(アニル体)の合成)化合
物I−1e(1.6 g, 10 mmol)をジメチルホルムアミド
(5 ml)に溶解させ、プロパンサルトン(1.2 g, 10 mmo
l)を加えて100℃にて2時間反応させた。反応液に酢
酸エチル(50 ml)を加えて得られた固体(2.8 g)をろ過に
より取り出した。この固体全量に無水酢酸(10 ml)とN,
N'-ジフェニルホルムアミジン(3.9 g, 20mmol)を加えて
100℃にて30分反応させた。反応液に反応後酢酸エ
チル(50ml)とヘキサン(50 ml)を加えて生じるオイル成
分をデカンテーションにより分離させ、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより化合物I−1b(アニル
体)を単離した。
収量:1.5g、収率:40%
mass(posi):385(Synthesis of Compound I-1b (anil Form)) Compound I-1e (1.6 g, 10 mmol) was dissolved in dimethylformamide (5 ml), and propane sultone (1.2 g, 10 mmo).
l) was added and reacted at 100 ° C. for 2 hours. Ethyl acetate (50 ml) was added to the reaction solution, and the obtained solid (2.8 g) was taken out by filtration. Acetic anhydride (10 ml) and N,
N'-diphenylformamidine (3.9 g, 20 mmol) was added and reacted at 100 ° C for 30 minutes. Ethyl acetate (50 ml) and hexane (50 ml) were added to the reaction solution after the reaction to separate the resulting oil component by decantation, and compound I-1b (anil derivative) was isolated by silica gel column chromatography. Yield: 1.5g, Yield: 40% mass (posi): 385
【0062】(化合物I−1a合成)化合物I−1b
(0.39 g, 1 mmol)と化合物I−1c(0.40 g, 1 mmol)を
DMF(5 ml)に溶解しトリエチルアミン(0.5 ml)及び無水
酢酸(0.5 ml)を加え、60℃で1時間反応させた。反応液
に酢酸エチル(50 ml)を加えると結晶が析出した。その
粗結晶をゲル濾過(SEPHADEX LH-20)により精製し、化
合物化合物I−1aを得た。
mass(nega):688(Synthesis of Compound I-1a) Compound I-1b
(0.39 g, 1 mmol) and compound I-1c (0.40 g, 1 mmol)
It was dissolved in DMF (5 ml), triethylamine (0.5 ml) and acetic anhydride (0.5 ml) were added, and the mixture was reacted at 60 ° C for 1 hr. When ethyl acetate (50 ml) was added to the reaction solution, crystals were precipitated. The crude crystals were purified by gel filtration (SEPHADEX LH-20) to obtain the compound compound I-1a. mass (nega): 688
【0063】(化合物I-1の合成)前記化合物I−1a
全量をメタノール(10 ml)に溶解し、5%水酸化リチウム
水溶液(5 ml)を加えて室温で2時間反応させた。反応液
に酢酸カリウム水溶液(10 ml)を加えた後メタノールを
減圧濃縮すると化合物I−1の粗結晶が析出する。粗結
晶をゲル濾過(SEPHADEX LH-20)により脱塩し、化合物
I−1を得た。
収量:0.17g、収率:25%(化合物I-1bより)
mass(nega):661(Synthesis of Compound I-1) The Compound I-1a
The whole amount was dissolved in methanol (10 ml), 5% aqueous lithium hydroxide solution (5 ml) was added, and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. Aqueous potassium acetate solution (10 ml) was added to the reaction solution, and then methanol was concentrated under reduced pressure to precipitate crude crystals of compound I-1. The crude crystals were desalted by gel filtration (SEPHADEX LH-20) to obtain compound I-1. Yield: 0.17 g, yield: 25% (from compound I-1b) mass (nega): 661
【0064】合成例2:化合物I-2の合成 化合物I-2は化合物I-1の合成法に準じて合成した。Synthesis Example 2: Synthesis of compound I-2 Compound I-2 was synthesized according to the method of synthesizing compound I-1.
【0065】合成例3:化合物I−3の合成
化合物I−1(0.70 g, 1 mmol)をDMF(5 ml)に溶解さ
せ、ピリジン(0.5 ml)とN,N'-ジスクシンイミジルカー
ボネート(1.0 g)を加えて40℃で4時間反応させた。反応
液に酢酸エチル(50 ml)を加え、生じるオイルをデカン
テーションにより分離した。オイルをジエチルエーテル
から結晶化させ、化合物I−3を得た。
収量:0.52g、収率:65%
mass(nega):758Synthesis Example 3: Synthesis of compound I-3 Compound I-1 (0.70 g, 1 mmol) was dissolved in DMF (5 ml), and pyridine (0.5 ml) and N, N'-disuccinimidyl carbonate were dissolved. (1.0 g) was added and the mixture was reacted at 40 ° C for 4 hours. Ethyl acetate (50 ml) was added to the reaction solution, and the resulting oil was separated by decantation. The oil was crystallized from diethyl ether to give compound I-3. Yield: 0.52g, Yield: 65% mass (nega): 758
【0066】合成例4:化合物I−4、化合物I−5の
合成
化合物I−3の方法に準じて合成した。表1にそれぞれ
のメタノール中での吸収特性を示す。Synthesis Example 4: Synthesis of compound I-4 and compound I-5 Synthesis was carried out according to the method of compound I-3. Table 1 shows the absorption characteristics in methanol.
【0067】[0067]
【表1】 [Table 1]
【0068】合成例5:化合物I−6〜化合物I−9の
合成
ベンゾオキサゾール、インドレニン、ベンゾチアゾー
ル、ベンゾイミダゾールから公知の方法で誘導されるア
ニル体と化合物I−1cから化合物I−1a、化合物I
−1及び化合物I−6の合成法に準じて化合物I−6か
ら化合物I−9を合成した。Synthesis Example 5: Synthesis of Compounds I-6 to I-9 Anyl derivative derived from benzoxazole, indolenine, benzothiazole and benzimidazole by a known method and compounds I-1c to I-1a, Compound I
-1 and compound I-6 were synthesized according to the method of synthesizing compound I-6.
【0069】[0069]
【化19】 [Chemical 19]
【0070】化合物I−6から化合物I−9の合成では
アニル体合成の最適条件が異なっていたため、表2にア
ニル体合成条件の詳細を示す。また、表3に化合物I−
6から化合物I−9のメタノール中での吸収特性を示
す。Since the optimum conditions for synthesizing an anil compound were different in the synthesis of compound I-6 to compound I-9, Table 2 shows the details of the conditions for synthesizing an anil compound. Further, in Table 3, compound I-
6 shows the absorption characteristics of compound I-9 in methanol.
【0071】[0071]
【表2】 [Table 2]
【0072】[0072]
【表3】 [Table 3]
【0073】合成例6:化合物I−10から化合物I−
14の合成
化合物I−1bの合成で用いたN,N'-ジフェニルホルム
アミジンを3-アニリノ−アクリルアルデヒドフェニルイ
ミンに置き換え、化合物I−1から化合物I−9の反応
条件で化合物I−10から化合物I−14を合成した。
色素構造はマススペクトル及び吸収スペクトルで行っ
た。Synthesis Example 6: Compound I-10 to Compound I-
Synthesis of 14: N, N′-diphenylformamidine used in the synthesis of Compound I-1b was replaced with 3-anilino-acrylaldehyde phenylimine, and Compound I-1 to Compound I-9 was used under the reaction conditions of Compound I-1 to Compound I-9. Compound I-14 was synthesized.
The dye structure was determined by mass spectrum and absorption spectrum.
【0074】合成例7:化合物I−15の合成
化合物I-1の合成において使用した3-アニリノ−アク
リルアルデヒドフェニルイミンをグルタコンアルデヒド
ジアニル誘導体に置き換えて化合物I-1と同様の条件
で化合物I−15を合成した。表4に化合物I−10か
ら化合物I−15のメタノール中での吸収特性を示す。Synthesis Example 7: Synthesis of Compound I-15 A compound was prepared under the same conditions as for Compound I-1, except that 3-anilino-acrylaldehyde phenylimine used in the synthesis of Compound I-1 was replaced with a glutaconaldehyde dianyl derivative. I-15 was synthesized. Table 4 shows the absorption characteristics of compound I-10 to compound I-15 in methanol.
【0075】[0075]
【表4】 [Table 4]
【0076】合成例8:化合物II-1の合成 化合物II-1は下記のルートで合成した。Synthesis Example 8: Synthesis of compound II-1 Compound II-1 was synthesized by the following route.
【化20】 [Chemical 20]
【0077】化合物II-1d(12.4 g, 0.1 mol)とプロパ
ンサルトン(12.2 g, 0.1 mol)をトルエン30 mlに溶解
し、4時間加熱還流を行って反応液に析出する化合物II
−1cをろ取した(定量的)。その全量にアセトニトリ
ル(100 ml)、 N,N'-ジフェニルホルムアミジン(19.6 g,
0.1 mol)、無水酢酸(10.2 g, 0.1 mol)を加え、4時間
加熱還流を行って化合物II−1b(収率96%)を得
た。化合物 II−1b(0.35 g, 1 mmol)と化合物I−1
c(0.40 g, 1 mmol)をDMF(5 ml)に溶解しトリエチルア
ミン(0.5 ml)及び無水酢酸(0.5 ml)を加え、60℃で1時
間反応させた。反応液に酢酸エチル(50 ml)を加えると
化合物II−1aの粗結晶が析出した。化合物II−1aはク
ロロホルムとメタノールの混合溶媒から再結晶した。次
にメタノール(10 ml)と5%水酸化リチウム水溶液(5 ml)
によりエステル加水分解を行い(室温・2時間)、メタ
ノール中で酢酸カリウムにより塩交換を行ったあと、メ
タノールより再結晶を行って化合物II−1を得た。
mass(posi):625Compound II-1d (12.4 g, 0.1 mol) and propane sultone (12.2 g, 0.1 mol) were dissolved in 30 ml of toluene and heated under reflux for 4 hours to precipitate compound II in the reaction solution.
-1c was collected by filtration (quantitative). Acetonitrile (100 ml), N, N'-diphenylformamidine (19.6 g,
0.1 mol) and acetic anhydride (10.2 g, 0.1 mol) were added, and the mixture was heated under reflux for 4 hours to obtain compound II-1b (yield 96%). Compound II-1b (0.35 g, 1 mmol) and Compound I-1
c (0.40 g, 1 mmol) was dissolved in DMF (5 ml), triethylamine (0.5 ml) and acetic anhydride (0.5 ml) were added, and the mixture was reacted at 60 ° C for 1 hr. When ethyl acetate (50 ml) was added to the reaction solution, crude crystals of compound II-1a were precipitated. Compound II-1a was recrystallized from a mixed solvent of chloroform and methanol. Next, methanol (10 ml) and 5% lithium hydroxide aqueous solution (5 ml)
By ester hydrolysis (room temperature, 2 hours), salt exchange with potassium acetate in methanol, and recrystallization from methanol to give compound II-1. mass (posi): 625
【0078】合成例9:化合物II−2〜化合物II−13
の合成
化合物II−2から化合物II−13はこれまでに例示した
方法に準じて合成した。色素構造はマススペクトル及び
吸収スペクトルで確認した。表5に各化合物のメタノー
ル中での吸収特性を示す。Synthesis Example 9: Compound II-2 to Compound II-13
Compound II-2 to Compound II-13 were synthesized according to the methods exemplified so far. The dye structure was confirmed by mass spectrum and absorption spectrum. Table 5 shows the absorption characteristics of each compound in methanol.
【0079】[0079]
【表5】 [Table 5]
【0080】合成例10:化合物III−1の合成
化24に示した化合物II-1の合成において、出発原料の
化合物II−1aを3-メチルーベンゾ[d]イソオキサゾー
ルに置き換えることで化合物II−1と同様の反応条件に
より化合物III−1を得た。
mass(nega):773
吸収極大(メタノール):549 nm
分子吸光係数:145000Synthesis Example 10: Synthesis of Compound III-1 In the synthesis of Compound II-1 shown in 24, Compound II-1a was replaced by 3-methyl-benzo [d] isoxazole as a starting material. Compound III-1 was obtained under the same reaction conditions as above. mass (nega): 773 Absorption maximum (methanol): 549 nm Molecular extinction coefficient: 145000
【0081】合成例11:化合物III−3の合成
Can.J.Chem.,66, 1405-1409 (1988)に記載の方法に従
い、3-メチルーベンゾ[d]イソチアゾールを合成し、化
合物III−1と同様にして化合物III−3を合成した。
mass(nega):695
吸収極大(メタノール):555 nm
分子吸光係数:145000Synthesis Example 11: Synthesis of compound III-3 According to the method described in Can. J. Chem., 66, 1405-1409 (1988), 3-methyl-benzo [d] isothiazole was synthesized to give compound III-1. Compound III-3 was synthesized in the same manner as. mass (nega): 695 Absorption maximum (methanol): 555 nm Molecular extinction coefficient: 145000
【0082】合成例12:化合物III−4の合成
上記の化合物II−1の合成において、出発原料の化合物
II−1aをAldrich社製2−メチル−1−ピロリンに置
き換えることで化合物II−1と同様の反応条件により化
合物III−4を得た。
mass(posi):681
吸収極大(メタノール):520 nm分子吸光係数:110000Synthesis Example 12: Synthesis of Compound III-4 In the synthesis of Compound II-1 above, the starting compound
Compound III-4 was obtained by replacing II-1a with 2-methyl-1-pyrroline manufactured by Aldrich under the same reaction conditions as for compound II-1. mass (posi): 681 Absorption maximum (methanol): 520 nm Molecular absorption coefficient: 110000
【0083】(蛍光強度の比較)本発明の色素の励起波
長と蛍光強度を下記に示す従来の色素と比較した。溶媒
はメタノールを用い、色素濃度は1.0×10-6Mとした。測
定は島津製作所製分光蛍光光度計RF-5300PCを使用し
た。結果を表6から表8に示す。表から明らかなよう
に、本発明の色素は蛍光強度が強く、特に表6及び表7
に示した色素においては従来色素と際立った差を有して
いることがわかる。(Comparison of Fluorescence Intensity) The excitation wavelength and the fluorescence intensity of the dye of the present invention were compared with the conventional dyes shown below. Methanol was used as the solvent, and the dye concentration was 1.0 × 10 −6 M. A spectrophotofluorometer RF-5300PC manufactured by Shimadzu Corporation was used for the measurement. The results are shown in Tables 6 to 8. As is apparent from the table, the dyes of the present invention have strong fluorescence intensity, and particularly, Table 6 and Table 7
It can be seen that the dyes shown in (1) have a remarkable difference from the conventional dyes.
【0084】[0084]
【化21】 [Chemical 21]
【0085】[0085]
【表6】 [Table 6]
【0086】[0086]
【表7】 [Table 7]
【0087】[0087]
【表8】 [Table 8]
【0088】実施例1:化合物I-1-dUTP結合体の合成
5 mg(2.5部)の化合物I-1を0.1Mの MES緩衝液2 mlに溶解
し、WSC塩酸塩3.66 mg(5部)及びSulfo-NHS 4.20 mg(5
部)を加え室温で15分間攪拌した。これに、アミノアリ
ル-dUTP(Sigma) 2.2 mgを200μlの0.1MのMESに溶解して
添加し、室温で2時間反応させた。1MのTris緩衝液(pH7.
5) 100μlを加え反応を停止させた後、8 gのODSシリカ
(YMC-ODS-AQ 120A)を充填したカラムに吸着させ、30%
メタノール水溶液で溶離した。溶離液を濃縮後さらに中
圧分取クロマトグラフィー(YAMAZENUltrapack ODS-S-4
0B)により精製し純度98%の目的物を得た(収率75%)。
MS分析値:M- 1150Example 1 Synthesis of Compound I-1-dUTP Conjugate 5 mg (2.5 parts) of compound I-1 was dissolved in 2 ml of 0.1 M MES buffer to give WSC hydrochloride 3.66 mg (5 parts). And Sulfo-NHS 4.20 mg (5
Part) was added and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. To this, 2.2 mg of aminoallyl-dUTP (Sigma) was dissolved in 200 μl of 0.1 M MES and added, and the mixture was reacted at room temperature for 2 hours. 1M Tris buffer (pH 7.
5) After adding 100 μl to stop the reaction, add 8 g of ODS silica.
Adsorb to a column packed with (YMC-ODS-AQ 120A), 30%
Elute with aqueous methanol. After concentration of the eluent, medium pressure preparative chromatography (YAMAZEN Ultrapack ODS-S-4
The product was purified by 0B) to obtain a target product having a purity of 98% (yield 75%). MS analysis: M-1150
【0089】実施例2:化合物I-10-dUTP結合体の合成
5.5 mg(2.5部)の化合物I-1を200μlのDMSOに溶解し、WS
C塩酸塩3.1mg(5部)及びSulfo-NHS 3.55 mg(5部)を加え
室温で15分間攪拌した。これに、2 mlの0.1M MESに溶解
したアミノアリル-dUTP(Sigma)2.2 mgを添加し、室温で
2時間反応させた。1MのTris緩衝液(pH7.5)100μlを加え
反応を停止させた後、8 gのODSシリカ(YMC-ODS-AQ 120
A)を充填したカラムに吸着させ、45%メタノール水溶液
で溶離した。溶離液を濃縮後さらに中圧分取クロマトグ
ラフィー(YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B)により精製し
純度95%の目的物を得た(収率69%)。
MS分析値:M- 1176Example 2 Synthesis of Compound I-10-dUTP Conjugate 5.5 mg (2.5 parts) of Compound I-1 was dissolved in 200 μl of DMSO and WS
C hydrochloride 3.1 mg (5 parts) and Sulfo-NHS 3.55 mg (5 parts) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 15 minutes. To this, 2.2 mg of aminoallyl-dUTP (Sigma) dissolved in 2 ml of 0.1 M MES was added and at room temperature.
The reaction was carried out for 2 hours. After stopping the reaction by adding 100 μl of 1 M Tris buffer (pH 7.5), 8 g of ODS silica (YMC-ODS-AQ 120
It was adsorbed on a column packed with A) and eluted with a 45% aqueous methanol solution. The eluate was concentrated and further purified by medium pressure preparative chromatography (YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B) to obtain the target product with a purity of 95% (yield 69%). MS analysis: M-1176
【0090】実施例3:化合物II-1-dUTP結合体の合成
6.00 mg(2.5部)の化合物II-1を200μlのDMSOに溶解し、
WSC塩酸塩3.1 mg(5部)及びSulfo-NHS 3.55 mg(5部)を
加え室温で30分間攪拌した。これに、2 mlの0.1MMESに
溶解したアミノアリル-dUTP(Sigma) 2.2 mgを添加し、
室温で2時間反応させた。1MのTris緩衝液(pH7.5) 100μ
lを加え反応を停止させた後、8gのODSシリカ(YMC-ODS-A
Q 120A)を充填したカラムに吸着させ、50%メタノール
水溶液で溶離した。溶離液を濃縮後さらに中圧分取クロ
マトグラフィー(YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B)により
精製し純度96%の目的物を得た(収率78%)。
MS分析値:M- 1114Example 3: Synthesis of compound II-1-dUTP conjugate 6.00 mg (2.5 parts) of compound II-1 was dissolved in 200 μl of DMSO,
WSC hydrochloride 3.1 mg (5 parts) and Sulfo-NHS 3.55 mg (5 parts) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. To this was added 2.2 mg of aminoallyl-dUTP (Sigma) dissolved in 2 ml of 0.1MMES,
The reaction was carried out at room temperature for 2 hours. 1M Tris buffer (pH 7.5) 100μ
After adding l to stop the reaction, 8 g of ODS silica (YMC-ODS-A
It was adsorbed on a column packed with Q 120A) and eluted with a 50% aqueous methanol solution. The eluate was concentrated and further purified by medium pressure preparative chromatography (YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B) to obtain the desired product with a purity of 96% (yield 78%). MS analysis: M-1114
【0091】実施例4:化合物II-10-dUTP結合体の合成
3.27 mg(1.0部)の化合物II-12を200μlのDMSOに溶解
し、これに2mlの0.1MのMESに溶解したアミノアリル-dUT
P(Sigma)2.2mgを添加し、室温で2時間反応させた。1Mの
Tris緩衝液(pH7.5)100μlを加え反応を停止させた後、8
gのODSシリカ(YMC-ODS-AQ 120A)を充填したカラムに吸
着させ、40%メタノール水溶液で溶離した。溶離液を濃
縮後さらに中圧分取クロマトグラフィー(YAMAZEN Ultr
apack ODS-S-40B)により精製し純度95%の目的物を得た
(収率71%)。
MS分析値:M- 1140Example 4: Synthesis of compound II-10-dUTP conjugate 3.27 mg (1.0 part) of compound II-12 was dissolved in 200 μl of DMSO and 2 ml of aminoallyl-dUT dissolved in 0.1 M MES.
2.2 mg of P (Sigma) was added and reacted at room temperature for 2 hours. 1M
After adding 100 μl of Tris buffer (pH 7.5) to stop the reaction,
A column packed with g of ODS silica (YMC-ODS-AQ 120A) was adsorbed and eluted with 40% aqueous methanol solution. After concentration of the eluent, medium pressure preparative chromatography (YAMAZEN Ultr
apack ODS-S-40B) to obtain the target product with a purity of 95%.
(Yield 71%). MS analysis: M-1140
【0092】実施例5:化合物III-1-dUTP結合体の合成
1.00 mg(1.0部)の化合物III-1を300μlの0.1M MESに溶
解し、 これに0.25mg(0.4部)のアミノアリル-dUTP(Si
gma)を加え、さらに1M炭酸緩衝液(pH9.0)300μlを添
加して室温で一晩反応させた。1MのTris緩衝液(pH7.5)1
00μlを加え反応を停止させた後、中圧分取クロマトグ
ラフィー(YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B)により精製
し純度95%の目的物を得た(収率65%)。
MS分析値:M- 1123Example 5: Synthesis of compound III-1-dUTP conjugate 1.00 mg (1.0 part) of compound III-1 was dissolved in 300 μl of 0.1 M MES and 0.25 mg (0.4 part) of aminoallyl-dUTP was added thereto. (Si
gma), 300 μl of 1M carbonate buffer (pH 9.0) was further added, and the mixture was reacted overnight at room temperature. 1M Tris buffer (pH 7.5) 1
After the reaction was stopped by adding 00 μl, the product was purified by medium pressure preparative chromatography (YAMAZEN Ultrapack ODS-S-40B) to obtain a target product with a purity of 95% (yield 65%). MS analysis: M-1123
【0093】使用例1:転写反応を用いた蛍光標識DN
Aプローブの作製
ヒト肝臓mRNA(Clontech社)(0.5μg)及びオ
リゴdTプライマー(dT18-21、 Gibco BRL)(0.
5μg)を混合し、70℃で10分間加熱した後、氷上
で急冷した。この混合物に、RNaseOUT(Gibco
BRL)(40U)、dATP(500μM)、dGTP
(500μM)、dCTP(500μM)、dTTP
(200μM)、実施例1で得た化合物I-1-dUTP結合体
(100μM)、SuperScriptII逆転写酵
素(Gibco BRL)(400U)、DEPC処理水
(全量20ulになる量)を添加し、42℃で2時間反
応させた。反応終了後、EDTA及びNaOHを添加し
65℃で1時間インキュベートすることで、反応の停止
とmRNAの分解を行った。反応液をCentriSe
pカラム(PRINCETON SEPARATIO
N,INC)に通し、未反応の化合物I-1-dUTP結合体な
どを除去して精製した。Use Example 1: Fluorescently labeled DN using transcription reaction
Preparation of A probe Human liver mRNA (Clontech) (0.5 μg) and oligo dT primer (dT18-21, Gibco BRL) (0.
5 μg) were mixed, heated at 70 ° C. for 10 minutes, and then rapidly cooled on ice. Add RNaseOUT (Gibco
BRL) (40U), dATP (500 μM), dGTP
(500 μM), dCTP (500 μM), dTTP
(200 μM), the compound I-1-dUTP conjugate obtained in Example 1 (100 μM), SuperScriptII reverse transcriptase (Gibco BRL) (400 U), DEPC-treated water (amount of 20 ul in total) was added, and the temperature was 42 ° C. And reacted for 2 hours. After completion of the reaction, EDTA and NaOH were added and incubated at 65 ° C. for 1 hour to stop the reaction and decompose the mRNA. The reaction solution is CentriSe
p column (PRINCETON SEPARATIO
N, INC) to remove unreacted compound I-1-dUTP conjugate and the like for purification.
【0094】また、比較用として、化合物I-1-dUTP結合
体の代わりに色素(Cy3)で標識した比較用の蛍光ヌ
クレオチド(Cy3-AP3-dUTP;Amersham pharmacia biote
ch)を使用して上記と同様に逆転写反応を行い、反応物
を精製した。精製後の反応液をそれぞれアガロースゲル
電気泳動し、SYBR GreenII(Molecu
lar Probes)で染色後FLA2000(富士
写真フイルム)でスキャンした。その結果、本発明の化
合物I-1-dUTP結合体を使用した方が蛍光強度が強く、よ
り鮮明に検出できることが判明した。また、蛍光光度計
で蛍光強度を測定し、260nmの吸光度よりDNA量
を測定し、それらの結果から計算した取り込み率及びプ
ローブ1μM当たりの蛍光強度を計算した。これらの結
果を表8に示す。表8から分かるように、本発明の化合
物I-1-dUTP結合体を使用した場合の方が取り込み率及び
蛍光強度が高かった。For comparison, a fluorescent nucleotide for comparison (Cy3-AP3-dUTP; Amersham pharmacia biote) labeled with a dye (Cy3) instead of the compound I-1-dUTP conjugate was used.
ch) was used to carry out a reverse transcription reaction in the same manner as above to purify the reaction product. The purified reaction solutions were subjected to agarose gel electrophoresis, and SYBR GreenII (Molecu
Staining with Lar Probes) and scanning with FLA2000 (Fuji Photo Film). As a result, it was found that the compound I-1-dUTP conjugate of the present invention had a stronger fluorescence intensity and could be detected more clearly. Further, the fluorescence intensity was measured with a fluorometer, the amount of DNA was measured from the absorbance at 260 nm, and the incorporation rate calculated from these results and the fluorescence intensity per 1 μM probe were calculated. The results are shown in Table 8. As can be seen from Table 8, the incorporation rate and the fluorescence intensity were higher when the compound I-1-dUTP conjugate of the present invention was used.
【0095】[0095]
【表9】 [Table 9]
【0096】使用例2:PCR法による蛍光色素ラベル
化DNAプローブの作製
PCR反応液の組成:
鋳型DNA:10pg
プライマー1及び2:各0.5μM
dATP,dGTP,dCTP:各200μM
dTTP:各150μM
化合物II-1-dUTP結合体又はCy3-AP3-dUTP:50μM
Pyrobest DNA polymerase (TAKARA):0.5u
nit
減菌水:全量で20μl(注:鋳型DNAとしては、PC
R-ScriptTMSK(+)(STRATAGENE社)にα-2-HS-グリ
コプロテイン遺伝子を組み込んだものを使用し、プライ
マー1及び2の配列は各々配列表1及び2に示す)Use Example 2: Preparation of fluorescent dye-labeled DNA probe by PCR method Composition of PCR reaction solution: template DNA: 10 pg Primers 1 and 2: 0.5 μM each dATP, dGTP, dCTP: 200 μM each dTTP: 150 μM each II-1-dUTP conjugate or Cy3-AP3-dUTP: 50 μM Pyrobest DNA polymerase (TAKARA): 0.5 u
nit Sterilized water: 20 μl in total (Note: template DNA is PC
R-ScriptTM SK (+) (STRATAGENE) with α-2-HS-glycoprotein gene incorporated is used, and the sequences of Primers 1 and 2 are shown in Sequence Listings 1 and 2, respectively.)
【0097】上記組成液をPCR反応液として使用し、
94℃で30秒、60℃で30秒、72℃で30秒のサ
イクルを30サイクル行い、PCR反応を行った。反応
液をCentriSepカラム(PRINCETON
SEPARATION,INC)に通し、未反応の蛍光
ヌクレオチドなどを除去し、生成物を精製した。精製後
の反応液をアガロースゲル電気泳動し、SYBR Gr
eenII(Molecular Probes)で染
色後FLA2000(富士写真フイルム)でスキャンし
た。その結果、本発明の化合物II-1-dUTP結合体を使用
した方が蛍光強度が強く、より鮮明に検出できることが
判明した。また、蛍光光度計で蛍光強度を測定し、26
0nmの吸光度よりDNA量を測定し、それらの結果か
ら計算した取り込み率及びプローブ1μM当たりの蛍光
強度を計算した。これらの結果を表9に示す。表9から
分かるように、本発明の化合物II-1-dUTP結合体を使用
した場合の方が取り込み率及び蛍光強度が高かった。Using the above composition as a PCR reaction solution,
A PCR reaction was performed by performing 30 cycles of 94 ° C. for 30 seconds, 60 ° C. for 30 seconds, and 72 ° C. for 30 seconds. The reaction solution was sent to CentriSep column (PRINCETON).
(SEPARATION, INC) to remove unreacted fluorescent nucleotides and the like to purify the product. The purified reaction solution was subjected to agarose gel electrophoresis, and SYBR Gr
After staining with eenII (Molecular Probes), scanning was performed with FLA2000 (Fuji Photo Film Co., Ltd.). As a result, it was found that the compound II-1-dUTP conjugate of the present invention had a stronger fluorescence intensity and could be detected more clearly. In addition, the fluorescence intensity was measured with a fluorometer and
The amount of DNA was measured from the absorbance at 0 nm, and the uptake rate calculated from those results and the fluorescence intensity per 1 μM probe were calculated. The results are shown in Table 9. As can be seen from Table 9, the incorporation rate and fluorescence intensity were higher when the compound II-1-dUTP conjugate of the present invention was used.
【0098】[0098]
【表10】 [Table 10]
【0099】[0099]
【発明の効果】本発明の蛍光ヌクレオチドはDNA合成
の際の取り込み率及び取り込み後の蛍光強度に優れてお
り、核酸の標識物質として有用である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The fluorescent nucleotide of the present invention is excellent in the incorporation rate during DNA synthesis and the fluorescence intensity after incorporation, and is useful as a labeling substance for nucleic acids.
【配列表】 SEQUENCE LISTING <110> Fuji Photo Film Co. Ltd. <120> Fluorescent nucleotide and method of labeling by using the same <130> A11319M <160> 2 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <400> 1 tggccgcctt caacgctcag 20 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial <400> 2 tcaggcactt tcattaacag gcacat 26[Sequence list] SEQUENCE LISTING <110> Fuji Photo Film Co. Ltd. <120> Fluorescent nucleotide and method of labeling by using the same <130> A11319M <160> 2 <210> 1 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial <400> 1 tggccgcctt caacgctcag 20 <210> 2 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial <400> 2 tcaggcactt tcattaacag gcacat 26
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 21/78 G01N 33/58 A 33/58 C12N 15/00 ZNAA (72)発明者 猪股 弘子 埼玉県朝霞市泉水3丁目11番46号 富士写 真フイルム株式会社朝霞研究所内 (72)発明者 小島 政芳 埼玉県朝霞市泉水3丁目11番46号 富士写 真フイルム株式会社朝霞研究所内 Fターム(参考) 2G045 AA25 DA12 DA13 DA14 FB02 FB07 FB12 GC15 2G054 AA06 AB05 CA22 CE02 EA03 GA04 4B024 AA11 CA01 CA09 HA14 HA19 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR56 QR62 QS34 QX02 4C057 KK21 LL44 MM05 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G01N 21/78 G01N 33/58 A 33/58 C12N 15/00 ZNAA (72) Inventor Hiroko Inomata 3 Izumisui, Asaka City, Saitama Prefecture 11-46 chome Fuji Shashin Film Co., Ltd. Asaka Research Institute (72) Inventor Masayoshi Kojima 3-chome 11-46 Izumi, Asaka-shi, Saitama F-Term (A reference) 2G045 AA25 DA12 DA13 DA14 FB02 FB07 FB12 GC15 2G054 AA06 AB05 CA22 CE02 EA03 GA04 4B024 AA11 CA01 CA09 HA14 HA19 4B063 QA01 QA18 QQ42 QQ52 QR56 QR62 QS34 QX02 4C057 KK21 LL44 MM05
Claims (18)
クレオチド又はポリヌクレオチドあるいはそれらの誘導
体の残基を示し、上記残基中の塩基部分でYと結合し;
Yは2価の連結基又は単結合を示し;Zは下記の一般式
(I): 【化1】 (式中、R1、R2、R3、及びR4はそれぞれ独立に置換
もしくは無置換のアルキル基を示し、R3及びR4は互い
に連結して飽和又は不飽和の環を形成してもよく、ただ
しR1及びR2の少なくとも一つはYと結合する反応性基
を示し;L1、L2、L3、L4、L5、L6、及びL7はそ
れぞれ独立に置換又は無置換のメチン基を示し;Aは5
員又は6員の含窒素複素環を形成する非金属原子群を示
し;Mは対イオンを示し;mは分子の電荷を中和するの
に必要な数を示し;sは0又は1を示し;tは0又は1
を示し;uは0又は1を示す)で表される化合物から誘
導される1価の基であり、R1又はR2中に存在する反応
性基でYと結合する]で表される蛍光ヌクレオチド。1. A formula: XYZ [wherein, X represents a residue of a natural or unnatural nucleotide, an oligonucleotide or a polynucleotide or a derivative thereof, and Y is a base moiety in the above residue. Combine;
Y represents a divalent linking group or a single bond; Z represents the following general formula (I): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group, and R 3 and R 4 are linked to each other to form a saturated or unsaturated ring. However, at least one of R 1 and R 2 represents a reactive group which is bonded to Y; L 1 , L 2 , L 3 , L 4 , L 5 , L 6 and L 7 are each independently substituted. Or an unsubstituted methine group; A is 5
A non-metal atom group forming a 6-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle; M is a counterion; m is the number necessary to neutralize the charge of the molecule; s is 0 or 1 ; T is 0 or 1
U is a monovalent group derived from the compound represented by 0 or 1 and is bonded to Y by a reactive group present in R 1 or R 2 ] nucleotide.
の一般式(II): 【化2】 (式中、R1、R2、R3、R4 、L1、L2、L3、L4、
L5、L6、L7、M、m、s、t、及びuは一般式
(I)における定義と同義であり;V1、V2及びV3は
それぞれ独立に水素原子又は一価の置換基を示し、V1
とV2、又はV2とV3は互いに連結して飽和又は不飽和
の環を形成してもよく;Wは酸素原子、硫黄原子、−C
(R3)(R4)−又は−N(R5)−、(R3、R4、及びR5は
それぞれ独立に置換若しくは無置換のアルキル基を示
す)を示し;Qは窒素原子又は−C(V4)−(V4は水素
原子又は一価の置換基を示し、V3と互いに連結して飽
和又は不飽和の環を形成してもよい)を示す);下記の
一般式(III): 【化3】 (式中、 V1、R1、R2、R3、R4、L1、L2、L3、
L4、L5、L6、L7、W、M、m、s、t、及びuは上
記定義と同義であり、Wが−N(R5)−又は−C(R3)
(R4)−の場合にはV1はW上の置換基と連結して飽和又
は不飽和の環を形成してもよい);又は下記の一般式
(IV): 【化4】 (式中、 V1、R1、R2、R3、R4、L1、L2、L3、
L4、L5、L6、L7、W、M、m、s、t、及びuは上
記定義と同義であり;Eは窒素原子又は−C(R6)=
(R6は水素原子又は一価の置換基を示し、R6はV1と
連結して飽和又は不飽和の環を形成してもよい)を示
す)で表される化合物である請求項1に記載の蛍光ヌク
レオチド。2. A compound represented by the general formula (I) has the following general formula (II): (In the formula, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 , L 4 ,
L 5 , L 6 , L 7 , M, m, s, t, and u have the same meanings as defined in formula (I); V 1 , V 2 and V 3 are each independently a hydrogen atom or a monovalent group. Represents a substituent, V 1
And V 2 or V 2 and V 3 may be linked to each other to form a saturated or unsaturated ring; W is an oxygen atom, a sulfur atom, —C
(R 3) (R 4) - or -N (R 5) -, ( R 3, R 4, and R 5 each independently represent a substituted or unsubstituted alkyl group) indicates; Q is a nitrogen atom or -C (V 4 )-(V 4 represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and may be bonded to V 3 to form a saturated or unsaturated ring)); (III): (In the formula, V 1 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 ,
L 4, L 5, L 6 , L 7, W, M, m, s, t, and u have the same meanings as defined above, W is -N (R 5) - or -C (R 3)
In the case of (R 4 )-, V 1 may combine with a substituent on W to form a saturated or unsaturated ring); or the following general formula (IV): (In the formula, V 1 , R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , L 1 , L 2 , L 3 ,
L 4 , L 5 , L 6 , L 7 , W, M, m, s, t, and u are as defined above; E is a nitrogen atom or -C (R 6 ) =
(R 6 represents a hydrogen atom or a monovalent substituent, and R 6 may combine with V 1 to form a saturated or unsaturated ring). The fluorescent nucleotide according to.
の活性エステル基(該活性エステル基はアミノ基、ヒド
ロキシル基、又はチオール基と共有結合し得る)で置換
されたアルキル基である請求項1及び2に記載の蛍光ヌ
クレオチド。3. At least one of R 1 and R 2 is an alkyl group substituted with an active ester group in Y (the active ester group can be covalently bonded to an amino group, a hydroxyl group, or a thiol group). The fluorescent nucleotide according to claim 1 or 2.
のカルボキシル基で置換されたアルキル基である請求項
1又は2に記載の蛍光ヌクレオチド。4. The fluorescent nucleotide according to claim 1, wherein at least one of R 1 and R 2 is an alkyl group substituted with a carboxyl group in Y.
体の残基である、請求項1から4のいずれか1項に記載
の蛍光ヌクレオチド。5. The fluorescent nucleotide according to claim 1, wherein X is a residue of a nucleotide or a derivative thereof.
MP、GDP、GTP、CMP、CDP、CTP、UM
P、UDP UTP、TMP、TDP、TTP、2−M
e−AMP、2−Me−ADP、2−Me−ATP、1
−Me−GMP、1−Me−GDP、1−Me−GT
P、5−Me−CMP、5−Me−CDP、5−Me−
CTP、5−MeO−CMP、5−MeO−CDP、5
−MeO−CTP(Meはメチル基、MeOはメトキシ
基を示し、Me又はMeOの前の数字は置換位置を示
す)からなる群から選ばれるヌクレオチド、(2)上記
の(1)に記載のヌクレオチドに対応するデオキシヌク
レオチド及びジデオキシヌクレオチドからなる群から選
ばれるヌクレオチド;及び(3)上記の(1)及び
(2)に記載のヌクレオチドから誘導されるヌクレオチ
ド誘導体からなる群から選ばれるヌクレオチド又はその
誘導体の残基である請求項1から4のいずれか1項に記
載の蛍光ヌクレオチド。6. X is (1) AMP, ADP, ATP, G
MP, GDP, GTP, CMP, CDP, CTP, UM
P, UDP UTP, TMP, TDP, TTP, 2-M
e-AMP, 2-Me-ADP, 2-Me-ATP, 1
-Me-GMP, 1-Me-GDP, 1-Me-GT
P, 5-Me-CMP, 5-Me-CDP, 5-Me-
CTP, 5-MeO-CMP, 5-MeO-CDP, 5
-MeO-CTP (Me represents a methyl group, MeO represents a methoxy group, and the number before Me or MeO represents a substitution position), and a nucleotide selected from the group consisting of (2) the nucleotide according to (1) above. A nucleotide selected from the group consisting of deoxynucleotides and dideoxynucleotides corresponding to the above; and (3) a nucleotide selected from the group consisting of nucleotide derivatives derived from the nucleotides described in (1) and (2) above, or a derivative thereof. The fluorescent nucleotide according to any one of claims 1 to 4, which is a residue.
≡C−、−CO−、−O−、−S−、−NH−、又はこ
れらの基の任意の組み合わせからなるなる連結基(該連
結基上の水素原子は他の置換基で置換されていてもよ
い)である請求項1から6のいずれか1項に記載の蛍光
ヌクレオチド。7. Y is —CH 2 —, —CH═CH—, —C
A linking group consisting of ≡C-, -CO-, -O-, -S-, -NH-, or any combination of these groups (a hydrogen atom on the linking group is substituted with another substituent). The fluorescent nucleotide according to any one of claims 1 to 6.
6のいずれか1項に記載の蛍光ヌクレオチド。8. The fluorescent nucleotide according to claim 1, wherein Y is an aminoallyl group.
から8のいずれか1項に記載の蛍光ヌクレオチドを用い
て核酸合成反応を行う工程を含む蛍光標識された核酸の
製造方法。9. A nucleic acid synthase, a template nucleic acid, and claim 1.
9. A method for producing a fluorescently labeled nucleic acid, which comprises the step of performing a nucleic acid synthesis reaction using the fluorescent nucleotide according to any one of 1 to 8.
ルトランスフェラーゼ反応、ランダムプライム法、PC
R法、及びニックトランスレーション法からなる群から
選ばれる1又は2以上の反応である請求項9に記載の方
法。10. A nucleic acid synthesis reaction is a reverse transcription reaction, a terminal transferase reaction, a random prime method, or a PC.
The method according to claim 9, which is one or more reactions selected from the group consisting of R method and nick translation method.
の蛍光ヌクレオチドで標識された核酸プローブ又はプラ
イマー。11. A nucleic acid probe or primer labeled with the fluorescent nucleotide according to any one of claims 1 to 8.
プライマーからなる核酸検出用試薬。12. A nucleic acid detection reagent comprising the nucleic acid probe or primer according to claim 11.
に記載の試薬。13. A method according to claim 12 for use in diagnosing a disease.
The reagent according to.
求項1から8のいずれか1項に記載の蛍光ヌクレオチ
ド、(2)核酸合成酵素、及び(3)緩衝液を含むキッ
ト。14. A kit for detecting a nucleic acid, which comprises (1) the fluorescent nucleotide according to any one of claims 1 to 8, (2) a nucleic acid synthase, and (3) a buffer solution.
れるアザメチン色素。15. An azamethine dye represented by the general formula (I) according to claim 1.
れるアザメチン色素。16. An azamethine dye represented by the general formula (II) according to claim 2.
されるアザメチン色素。17. An azamethine dye represented by the general formula (III) according to claim 2.
れるアザメチン色素。18. An azamethine dye represented by the general formula (IV) according to claim 2.
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