JP2022549014A

JP2022549014A - ヌクレオチドプローブ

Info

Publication number: JP2022549014A
Application number: JP2022519598A
Authority: JP
Inventors: トレイシーマトライ; エリングァン; メリッサドミンゲス
Original assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Current assignee: Sony Corp; Sony Group Corp
Priority date: 2019-09-30
Filing date: 2020-09-30
Publication date: 2022-11-22
Also published as: EP4038081A1; CN114981451A; US20220402963A1; WO2021067483A1; KR20220075399A

Abstract

核酸プローブとして有用な化合物が開示される。一部の実施形態では、化合物は以下の構造（Ｉ）（式中、Ｍ、Ｌ1a、Ｌ2、Ｌ8、Ｌ1b、Ｌ3、Ｌ5、Ｌ6、Ｌ7、Ｌ4，Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒa、Ｒb、Ｒc、Ｒd、ｍ、ｎ、ｑ、およびｗは、本明細書に定義される通りである）を有する、またはその立体異性体、互変異性体もしくは塩である。そのような化合物の調製および使用に関連する方法も提供される。JPEG2022549014000069.jpg41138(I)

Description

本開示は一般に、少なくとも１つのポリヌクレオチドに共有結合したポリマー発色団を含む化合物（例えば、ヌクレオチドプローブに結合したポリマー蛍光部分を含む化合物）、ならびにそれを含む組成物およびキット、ならびに各種分析方法におけるそれらの調製および使用のための方法を対象とする。

核酸ハイブリダイゼーションプローブは、各種診断および分析状況において、特定の標的配列を検出するのに使用される。従来の、不均一の、ハイブリダイゼーションアッセイは、典型的には以下のステップを含む：標的核酸の固定化（例えば、紙、ビーズ、またはプラスチック表面への）；標的の配列に対し相補的な標識されたプローブの添加；ハイブリダイゼーション；ハイブリダイズされなかったプローブの除去；および固定化された標的に結合したままのプローブの検出。
ハイブリダイズされなかったプローブは、ハイブリダイズされた標的核酸の広範な洗浄により除去される。これは概して、手順のうちの最も時間のかかる部分であり、しばしばサンドイッチハイブリダイゼーションなどの複雑な様式を利用する。さらに、標的核酸を固定化するのに固形表面を使用することで、プローブによる標的の移動性、または標的への接近が制限されることにより、ハイブリダイゼーションにかかる時間が長くなる。さらに、固形表面はプローブからのシグナルに干渉するか、またはシグナルにおけるノイズをもたらすおそれがある。プローブ－標的ハイブリッドが単離される条件によっても、ｉｎｖｉｖｏ検出および合成反応中の核酸の同時検出（リアルタイム検出）が妨げられる。
ゆえに、当技術分野で、増大した明るさを有し且つより低下したシグナル－ノイズ比を生成する、改善されたプローブの必要性が存在する。本開示はこの必要性を満たし、さらなる関連の利点を提供する。

本出願の実施形態は、以下の構造（Ｉ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する化合物を含む。

(I)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、ａ）同じもしくは異なるフルオロフォア、またはｂ）同じもしくは異なるフルオロフォアクエンチャーのいずれかであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ¹およびＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

さらなる態様では、本出願は、構造（Ｉａ）の化合物および構造（Ｉｂ）の化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を含む組成物について記載する。

（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、

Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ^1bおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、

Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

本出願のさらなる態様は、以下の構造（ＩＩ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する化合物を含む。

(II)
（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、

Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、

Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ^1bおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、

Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

本開示のなおさらなる実施形態は、以下の構造（ＩＩＩ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する化合物を含む。

(III)
（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、

Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、

Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

なおさらなる態様では、本開示は、標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
第１の末端を有する第１のポリヌクレオチドであり、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列を含む第１の配列を有する、第１のポリヌクレオチド、
第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第１のポリヌクレオチドの第１の末端に共有結合している第１のポリマーであり、２つのフルオロフォアを含む、第１のポリマー、ならびに
第１のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第２のポリヌクレオチド
を含む、
検出可能なプローブを含む。

さらなる態様では、本開示は、標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
ａ）２つ以上のフルオロフォアを含む第１のポリマーに共有結合した第１のポリヌクレオチド、
ｂ）２つ以上のフルオロフォアクエンチャーを含む第２のポリマーに共有結合した第２のヌクレオチド配列を含む第２のセグメント
を含み、
第１のヌクレオチド配列が、ｉ）標的核酸配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列であり、標的配列とともに、アッセイ条件下で第１の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能な、標的相補配列、およびｉｉ）第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有するプローブ相補配列であり、第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部とともに、アッセイ条件下で第２の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能であるプローブ相補配列を含み、第２の強度が第１の強度未満であり、
第１のポリマーが、第２のポリマー非存在の場合、所定の波長の紫外光で励起されると、同じ波長の紫外光で励起された際の第１のポリマー中に存在する個々のフルオロフォアのピーク蛍光発光の合計の少なくとも８５％のピーク蛍光発光を有する、
検出可能なプローブをさらに含む。

いっそうさらなる態様では、本出願は、本明細書で記載される化合物、組成物、または検出可能なプローブを含むキットを含む。
図において、同一の参照番号は同様のエレメントを特定する。図中のエレメントのサイズおよび相対位置は、必ずしも正確な縮尺ではなく、これらのエレメントのうちの一部のものは、図の読み取りやすさを改善するために拡大され、位置付けされる。さらに、描かれているエレメントの特定の形状は、特定のエレメントの実際の形状に関するいかなる情報も伝えることを意図せず、単に図の認識を容易にするために選択されている。

第１および第２の配列が１００％相補的であるプローブハイブリッド複合体の概略図を示す図である。第１および第２の配列が７３％相補的であるプローブハイブリッド複合体の概略図を示す図である。配列の各対が１００％相補的であるプローブハイブリッド複合体の概略図を示す図である。一部の実施形態によるプローブの概略図を示す図である。個々の蛍光プローブおよびプローブハイブリッド複合体を含み、プローブが相補配列を有し、クエンチャープローブが６．４μＭの濃度を有する、特定の実施形態の融解曲線プロットを描写する図である。個々の蛍光プローブおよびプローブハイブリッド複合体を含み、プローブが相補配列を有し、クエンチャー構築物が９．１μＭの濃度を有する、特定の実施形態の融解曲線プロットを描写する図である。個々の蛍光プローブおよびプローブハイブリッド複合体を含み、プローブが非相補配列を有する、特定の実施形態の融解曲線プロットを示す図である。融解曲線分析中におけるプローブハイブリッド複合体の消光効率データを温度の関数としてプロットする図である。フルオレセイン部分の増加数を１）個々のプローブとして、および２）相補的クエンチャー構築物と形成されたハイブリッド複合体として含有する、個々の蛍光プローブ化合物の相対蛍光を描写する図である。フルオレセイン部分の増加数を１）個々のプローブとして、および２）相補的クエンチャー構築物と形成されたハイブリッド複合体として含有する、個々の蛍光プローブ化合物を含む、特定の実施形態の融解曲線プロットを描写する図である。サーマルサイクラーを使用して冷却する際のプローブ／クエンチャーハイブリダイゼーションの証拠を示す図である。類似するバリアントと比べたハイブリッド複合体で観察された消光効率を描写する図である。１）個々の蛍光プローブ化合物、および２）相補的クエンチャー構築物と形成されたハイブリッド複合体を含む、特定の実施形態の融解曲線プロットを示す図である。蛍光部分の増加数を含有する個々のプローブから形成されるハイブリッド複合体、および単一ＢＨＱ－１部分を有する相補的クエンチャー構築物の消光効率を例示する図である。１個のフルオレセイン部分および１個のＢＨＱ－１部分をクエンチャー構築物の様々な初期濃度で含有する、ハイブリッド複合体の消光効率を例示する図である。

以下の記載では、ある特定の具体的な詳細が本発明の様々な実施形態の十分な理解を提供するために記述される。しかし、当業者には、これらの詳細がなくても発明が実施されうることが理解されよう。
文脈から必要とされない限り、本明細書および特許請求の範囲の全体を通して、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、ならびにその変形、例えば「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、開放的で包括的な意味であり、すなわち、「含むが、限定されない（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ，ｂｕｔｎｏｔｌｉｍｉｔｅｄｔｏ）」と解釈されるべきである。
本明細書の全体を通して「一実施形態（ｏｎｅｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」、または「ある実施形態（ａｎｅｍｂｏｄｉｍｅｎｔ）」への言及は、その実施形態に関して記載される特定の特色、構造または特徴が、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。よって、本明細書の全体を通して様々な箇所における「一実施形態において」または「ある実施形態において」の語句の出現は、必ずしも同じ実施形態をすべてが言及するものではない。さらに、特定の特色、構造または特徴を、１つまたは複数の実施形態において任意の適切な方法によって組み合わせてもよい。

「アミノ」は、－ＮＨ２基を指す。
「カルボキシ」は、－ＣＯ２Ｈ基を指す。
「シアノ」は、－ＣＮ基を指す。
「ホルミル」は、－Ｃ（＝Ｏ）Ｈ基を指す。
「ヒドロキシ」または「ヒドロキシル」は、－ＯＨ基を指す。
「イミノ」は、＝ＮＨ基を指す。
「ニトロ」は、－ＮＯ２基を指す。
「オキソ」は、＝Ｏ置換基を指す。
「スルフヒドリル」は、－ＳＨ基を指す。
「チオキソ」は、＝Ｓ基を指す。
「アルキル」は、炭素原子および水素原子のみからなり、不飽和を含有せず、１～１２個の炭素原子（Ｃ１－Ｃ１２アルキル）、１～８個の炭素原子（Ｃ１－Ｃ８アルキル）または１～６個の炭素原子（Ｃ１－Ｃ６アルキル）を有し、単結合により分子の残りの部分に結合する、直鎖または分岐鎖の炭化水素鎖基、例えば、メチル、エチル、ｎプロピル、１メチルエチル（イソプロピル）、ｎブチル、ｎペンチル、１，１ジメチルエチル（ｔブチル）、３メチルヘキシル、２メチルヘキシルなどを指す。本明細書に具体的に記述されない限り、アルキル基は置換されていてもよい。

「アルキレン」または「アルキレン鎖」は、炭素および水素のみからなり、不飽和を含有せず、１～１２個の炭素原子を有する、分子の残りの部分をラジカル基に連結させる直鎖または分岐鎖の二価炭化水素鎖を指し、例えば、メチレン、エチレン、プロピレン、ｎブチレン、エテニレン、プロペニレン、ｎブテニレン、プロピニレン、ｎブチニレンなどである。アルキレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分、および単結合を介してラジカル基に結合する。分子の残りの部分およびラジカル基へのアルキレン鎖の結合点は、１個の炭素または鎖内の任意の２個の炭素を介するものでありうる。本明細書に具体的に記述されない限り、アルキレンは置換されていてもよい。
「アルケニレン」または「アルケニレン鎖」は、炭素および水素のみからなり、少なくとも１個の炭素－炭素二重結合を含有し、２～１２個の炭素原子を有する、分子の残りの部分をラジカル基に連結させる直鎖または分岐鎖の二価炭化水素鎖を指し、例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎブテニレンなどである。アルケニレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分、および二重結合または単結合を介してラジカル基に結合する。分子の残りの部分およびラジカル基へのアルケニレン鎖の結合点は、１個の炭素または鎖内の任意の２個の炭素を介するものでありうる。本明細書に具体的に記述されない限り、アルケニレンは置換されていてもよい。

「アルキニレン」または「アルキニレン鎖」は、炭素および水素のみからなり、少なくとも１個の炭素－炭素三結合を含有し、２～１２個の炭素原子を有する、分子の残りの部分をラジカル基に連結させる直鎖または分岐鎖の二価炭化水素鎖を指し、例えば、エテニレン、プロペニレン、ｎブテニレンなどである。アルキニレン鎖は、単結合を介して分子の残りの部分、および二重結合または単結合を介してラジカル基に結合する。分子の残りの部分およびラジカル基へのアルキニレン鎖の結合点は、１個の炭素または鎖内の任意の２個の炭素を介するものでありうる。本明細書に具体的に記述されない限り、アルキニレンは置換されていてもよい。
「アルキルエーテル」は、少なくとも１個の炭素－炭素結合が炭素－酸素結合に置き換えられている、上記で定義される任意のアルキル基を指す。炭素－酸素結合は、末端（アルコキシ基と同様）であってもよく、または炭素酸素結合は内部（すなわち、Ｃ－Ｏ－Ｃ）であってもよい。アルキルエーテルは、少なくとも１個の炭素酸素結合を含むが、１個より多く含んでもよい。例えば、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）がアルキルエーテルの意味の範囲内に含まれる。本明細書に具体的に記述されない限り、アルキルエーテル基は置換されていてもよい。例えば、一部の実施形態において、アルキルエーテルは、アルコールまたは－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）で置換されている。

「アルコキシ」は、式－ＯＲａ（式中、Ｒａは１～１２個の炭素原子を含有する上記で定義されるアルキル基である）の基を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、アルコキシ基は置換されていてもよい。
「アルコキシアルキルエーテル」は、式－ＯＲａＲｂの基（式中、Ｒａは１～１２個の炭素原子を含有する上記で定義されるアルキレン基であり、Ｒｂは本明細書で定義されるアルキルエーテル基である）を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、アルコキシアルキルエーテルは置換されていてもよく、例えば、アルコールまたは－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）で置換されていてもよい。

「ヘテロアルキル」は、アルキル基内またはアルキル基の末端に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳ）を含む、上記で定義されるアルキル基を指す。一部の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキル基内にある（すなわち、ヘテロアルキルは、少なくとも１個の炭素－［ヘテロ原子］ｘ－炭素結合を含み、（ｘは、１、２または３である）。他の実施形態において、ヘテロ原子はアルキル基の末端にあり、よってアルキル基を分子の残部に接合させる役目を果たす（例えば、Ｍ１－Ｈ－Ａ（式中、Ｍ１は分子の一部分であり、Ｈはヘテロ原子であり、Ａはアルキル基である））。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアルキル基は置換されていてもよい。例示的なヘテロアルキル基には、リン－酸素結合、例えばホスホジエステル結合を含んでもよい酸化エチレン（例えば、酸化ポリエチレン）が含まれる。
「ヘテロアルコキシ」は、式－ＯＲａ（式中、Ｒａは１～１２個の炭素原子を含有する上記で定義されるヘテロアルキル基である）の基を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアルコキシ基は置換されていてもよい。

「ヘテロアルキレン」は、アルキレン鎖内またはアルキレン鎖の末端に少なくとも１個のヘテロ原子（例えば、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳ）を含む、上記で定義されるアルキル基を指す。一部の実施形態において、ヘテロ原子は、アルキレン鎖内にある（すなわち、ヘテロアルキレンは、少なくとも１個の炭素－［ヘテロ原子］－炭素結合を含み、ｘは、１、２または３である）。他の実施形態において、ヘテロ原子はアルキレンの末端にあり、よってアルキレンを分子の残部に接合させる役目を果たす（例えば、Ｍ１－Ｈ－Ａ－Ｍ２、Ｍ１およびＭ２は分子の一部であり、Ｈはヘテロ原子であり、Ａはアルキレン基である）。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアルキレン基は置換されていてもよい。例示的なヘテロアルキレン基には、酸化エチレン（例えば、酸化ポリエチレン）、ならびに下記に例示される「Ｃ」、「ＨＥＧ」、「ＴＥＧ」、「ＰＥＧ１Ｋ」およびこれらの変形の連結基が含まれる。

上記のＣリンカー、ＨＥＧリンカーおよび／またはＰＥＧ１Ｋリンカーの多量体が、ヘテロアルキレンリンカーの様々な実施形態に含まれる。

ＰＥＧ１Ｋリンカーの一部の実施形態において、ｎは２５である。多量体は、例えば以下の構造を含んでもよい。

（式中、ｘは０または０超の整数であり、例えば、ｘは０～１００の範囲（例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０）である）
「ヘテロアルケニレン」は、少なくとも１個の炭素－炭素二重結合を含む、上記で定義されるヘテロアルキレンである。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアルケニレン基は置換されていてもよい。

「ヘテロアルキニレン」は、少なくとも１個の炭素－炭素三重結合を含むヘテロアルキレンである。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアルキニレン基は置換されていてもよい。
「ヘテロ原子リンカー」に関連して「ヘテロ原子」は、１個または複数のヘテロ原子からなるリンカー基を指す。例示的なヘテロ原子リンカーは、Ｏ、Ｎ、ＰおよびＳからなる群から選択される単原子、ならびに多重ヘテロ原子を含み、例えば、式－Ｐ（Ｏ－）（＝Ｏ）Ｏ－または－ＯＰ（Ｏ－）（＝Ｏ）Ｏ－、ならびにこれらの多量体および組合せを有するリンカーである。
「ホスフェート」は、－ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基（式中、ＲａはＯＨ、Ｏ－またはＯＲｃであり、ＲｂはＯＨ、Ｏ－、ＯＲｃ、チオホスフェート基またはさらなるホスフェート基であり、Ｒｃは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）である）を指す。

「ホスホアルキル」は、－ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基（式中、ＲａはＯＨ、Ｏ－またはＯＲｃであり、Ｒｂは－Ｏアルキルであり、Ｒｃは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）である）を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、ホスホアルキル基は置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、ホスホアルキル基の－Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテル、または－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。
「ホスホアルキルエーテル」は、－ＯＰ（＝Ｏ）（Ｒａ）Ｒｂ基（式中、ＲａはＯＨ、Ｏ－またはＯＲｃであり、Ｒｂは－Ｏアルキルエーテルであり、Ｒｃは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）である）を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、ホスホアルキルエーテル基は置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、ホスホアルキルエーテル基の－Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテル、または－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。

「チオホスフェート」は、－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基（式中、ＲａはＯまたはＳであり、ＲｂはＯＨ、Ｏ－、Ｓ－、ＯＲｄまたはＳＲｄであり、ＲｃはＯＨ、ＳＨ、Ｏ－、Ｓ－、ＯＲｄ、ＳＲｄ、ホスフェート基またはさらなるチオホスフェート基であり、Ｒｄは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし、ｉ）ＲａがＳであるか、ｉｉ）ＲｂがＳ－もしくはＳＲｄであるか、ｉｉｉ）ＲｃがＳＨ、Ｓ－もしくはＳＲｄであるか、またはｉｖ）ｉ）、ｉｉ）および／もしくはｉｉｉ）の組合せである）を指す。
「チオホスホアルキル」は、－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基（式中、ＲａはＯまたはＳであり、ＲｂはＯＨ、Ｏ－、Ｓ－、ＯＲｄまたはＳＲｄであり、Ｒｃは－Ｏアルキルであり、Ｒｄは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし、ｉ）ＲａがＳであるか、ｉｉ）ＲｂがＳ－もしくはＳＲｄであるか、またはｉｉｉ）ＲａがＳであり、ＲｂがＳ－もしくはＳＲｄである）を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、チオホスホアルキル基は置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、チオホスホアルキル基の－Ｏアルキル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテル、または－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。

「チオホスホアルキエーテル」は、－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ基（式中、ＲａはＯまたはＳであり、ＲｂはＯＨ、Ｏ－、Ｓ－、ＯＲｄまたはＳＲｄであり、Ｒｃは－Ｏアルキルエーテルであり、Ｒｄは対イオン（例えば、Ｎａ＋など）であるが、ただし、ｉ）ＲａがＳであるか、ｉｉ）ＲｂがＳ－もしくはＳＲｄであるか、またはｉｉｉ）ＲａがＳであり、ＲｂがＳ－もしくはＳＲｄである）を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、チオホスホアルキルエーテル基は置換されていてもよい。例えば、ある特定の実施形態において、チオホスホアルキル基の－Ｏアルキルエーテル部分は、ヒドロキシル、アミノ、スルフヒドリル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキルエーテル、または－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）のうちの１つまたは複数で置換されていてもよい。

「炭素環式」は、３～１８個の炭素原子を含む安定した３～１８員芳香族または非芳香族環を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、炭素環式環は、単環式、二環式、三環式、または四環式の環系であってもよく、これらには縮合または架橋環系が含まれてもよく、部分的にまたは完全に飽和されていてもよい。非芳香族カルボシクリルラジカルにはシクロアルキルが含まれ、一方、芳香族カルボシクリルラジカルにはアリールが含まれる。本明細書に具体的に記述されない限り、炭素環式基は置換されていてもよい。
「シクロアルキル」は、安定した非芳香族単環式または多環式の炭素環式環を指し、これらには縮合または架橋環系が含まれてもよく、３～１５個の炭素原子を有し、好ましくは３～１０個の炭素原子を有し、飽和または不飽和であり、単結合により分子の残りの部分に結合する。単環式シクロアルキルには、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチルおよびシクロオクチルが含まれる。多環式シクロアルキルには、例えば、アダマンチル、ノルボルニル、デカリニル、７，７ジメチル－ビシクロ－［２．２．１］ヘプタニルなどが含まれる。本明細書に具体的に記述されない限り、シクロアルキル基は置換されていてもよい。

「アリール」は、少なくとも１個の炭素環式芳香族環を含む環系を指す。一部の実施形態において、アリールは６～１８個の炭素原子を含む。アリール環は、単環式、二環式、三環式、または四環式の環系であってもよく、これらには縮合または架橋環系が含まれてもよい。アリールには、アセアントリレン、アセナフチレン、アセフェナントリレン、アントラセン、アズレン、ベンゼン、クリセン、フルオランテン、フルオレン、ａｓ－インダセン、ｓインダセン、インダン、インデン、ナフタレン、フェナレン、フェナントレン、プレイアデン、ピレンおよびトリフェニレンから誘導されるアリールが含まれるが、これらに限定されない。本明細書に具体的に記述されない限り、アリール基は置換されていてもよい。

「複素環式」は、１～１２個の炭素原子、ならびに窒素、酸素および硫黄からなる群から選択される１～６個のヘテロ原子を含む、安定した３～１８員芳香族または非芳香族環を指す。本明細書に具体的に記述されない限り、複素環は、単環式、二環式、三環式、または四環式の環系であってもよく、これらには縮合または架橋環系が含まれてもよく、複素環式環の窒素、炭素、または硫黄原子は酸化されていてもよく、窒素原子は四級化されていてもよく、複素環式環は、部分的にまたは完全に飽和されていてもよい。芳香族複素環式環の例は、ヘテロアリール（すなわち、複素環式のサブセットであるヘテロアリール）の定義において下記に列挙される。非芳香族複素環式環の例には、ジオキソラニル、チエニル［１，３］ジチアニル、デカヒドロイソキノリル、イミダゾリニル、イミダゾリジニル、イソチアゾリジニル、イソオキサゾリジニル、モルホリニル、オクタヒドロインドリル、オクタヒドロイソインドリル、２オキソピペラジニル、２オキソピペリジニル、２オキソピロリジニル、オキサゾリジニル、ピペリジニル、ピペラジニル、４ピペリドニル、ピロリジニル、ピラゾリジニル、ピラゾロピリミジニル、キヌクリジニル、チアゾリジニル、テトラヒドロフリル、トリオキサニル、トリチアニル、トリアジナニル、テトラヒドロピラニル、チオモルホリニル、チアモルホリニル、１オキソチオモルホリニルおよび１，１ジオキソチオモルホリニルが含まれるが、これらに限定されない。本明細書に具体的に記述されない限り、複素環式基は置換されていてもよい。

「ヘテロアリール」は、１～１３個の炭素原子、窒素、酸素および硫黄からなる群から選択される１～６個のヘテロ原子、ならびに少なくとも１個の芳香族環を含む、５～１４員環系を指す。本発明のある特定の実施形態の目的のため、ヘテロアリールラジカルは、単環式、二環式、三環式、または四環式の環系であってもよく、これらには縮合または架橋環系が含まれてもよく、ヘテロアリールラジカルの窒素、炭素、または硫黄原子は酸化されていてもよく、窒素原子は四級化されていてもよい。例には、アゼピニル、アクリジニル、ベンゾイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾインドリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾチアゾリル、ベンゾチアジアゾリル、ベンゾ［ｂ］［１，４］ジオキセピニル、１，４ベンゾジオキサニル、ベンゾナフトフラニル、ベンゾオキサゾリル、ベンゾジオキソリル、ベンゾジオキシニル、ベンゾピラニル、ベンゾピラノニル、ベンゾフラニル、ベンゾフラノニル、ベンゾチエニル（ベンゾチオフェニル）、ベンゾトリアゾリル、ベンゾ［４，６］イミダゾ［１，２ａ］ピリジニル、ベンゾオキサゾリノニル、ベンゾイミダゾールチオニル、カルバゾリル、シンノリニル、ジベンゾフラニル、ジベンゾチオフェニル、フラニル、フラノニル、イソチアゾリル、イミダゾリル、インダゾリル、インドリル、インダゾリル、イソインドリル、インドリニル、イソインドリニル、イソキノリル、インドリジニル、イソオキサゾリル、ナフチリジニル、オキサジアゾリル、２オキソアゼピニル、オキサゾリル、オキシラニル、１オキシドピリジニル、１オキシドピリミジニル、１－オキシドピラジニル、１－オキシドピリダジニル、１フェニル１Ｈピロリル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、フタラジニル、プテリジニル、プテリジノニル、プリニル、ピロリル、ピラゾリル、ピリジニル、ピリジノニル、ピラジニル、ピリミジニル、プリルイミジノニル、ピリダジニル、ピロリル、ピリド［２，３－ｄ］ピリミジノニル、キナゾリニル、キナゾリノニル、キノキサリニル、キノキサリノニル、キノリニル、イソキノリニル、テトラヒドロキノリニル、チアゾリル、チアジアゾリル、チエノ［３，２－ｄ］ピリミジン－４－オニル、チエノ［２，３－ｄ］ピリミジン－４－オニル、トリアゾリル、テトラゾリル、トリアジニル、およびチオフェニル（すなわち、チエニル）が含まれるが、これらに限定されない。本明細書に具体的に記述されない限り、ヘテロアリール基は置換されていてもよい。

「縮合」は、少なくとも２個の環を含む環系を指し、２個の環は少なくとも１個の共通環原子、例えば２個の共通環原子を共有する。縮合環がヘテロシクリル環またはヘテロアリール環である場合、共通環原子は炭素または窒素であってもよい。縮合環には、二環式、三環式、四環式などが含まれる。

本明細書で使用される用語「置換されている」は、少なくとも１個の水素原子（例えば、１個、２個、３個、またはすべての水素原子）が、例えば、ハロゲン原子、例えば、Ｆ、Ｃｌ、ＢｒおよびＩ；ヒドロキシル基、アルコキシ基およびエステル基などの基における酸素原子；チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基およびスルホキシド基などの基における硫黄原子；アミン、アミド、アルキルアミン、ジルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、Ｎ－オキシド、イミドおよびエナミンなどの基における窒素原子；トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基およびトリアリールシリル基などの基におけるケイ素；ならびに様々な他の基における他のヘテロ原子であるが、これらに限定されない非水素原子への結合によって置き換えられている上記の基（例えば、アルキル、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、炭素環式、シクロアルキル、アリール、複素環式、および／またはヘテロアリール）のいずれかを意味する。「置換されている」は、また、１個または複数の水素原子がヘテロ原子、例えば、オキソ、カルボニル、カルボキシルおよびエステル基における酸素、ならびにイミン、オキシム、ヒドラゾンおよびニトリルなどの基における窒素への高次結合（例えば、二重または三重結合）によって置き換えられている上記の基のいずれかも意味する。例えば、「置換されている」には、１個または複数の水素原子が、－ＮＲｇＲｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）Ｒｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＯＲｈ、－ＮＲｇＳＯ２Ｒｈ、－ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＯＲｇ、－ＳＲｇ、－ＳＯＲｇ、－ＳＯ２Ｒｇ、－ＯＳＯ２Ｒｇ、－ＳＯ２ＯＲｇ、＝ＮＳＯ２Ｒｇ、および－ＳＯ２ＮＲｇＲｈに置き換えられている上記の基のいずれかが含まれる。「置換されている」は、また、１個または複数の水素原子が、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒｇ、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲｇ、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＣＨ２ＳＯ２Ｒｇ、－ＣＨ２ＳＯ２ＮＲｇＲｈに置き換えられている上記の基のいずれかも意味する。前述において、ＲｇおよびＲｈは、同じまたは異なって、独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ－ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ－ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキルである。「置換されている」は、１個または複数の水素原子が、アミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ－ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ－ヘテロアリールおよび／またはヘテロアリールアルキルへの結合によって置き換えられている上記の基のいずれかをさらに意味する。一部の実施形態において、任意の置換基は－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、ＲｂおよびＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）である。加えて、前述の置換基のそれぞれはまた、１個または複数の上記置換基で置換されていてもよい。

「共役」は、１つのｐ軌道が介在シグマ結合を横切って別のｐ軌道と重なっていることを指す。共役は、環式または非環式化合物に発生しうる。「共役度（ｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）」は、少なくとも１つのｐ軌道が介在シグマ結合を横切って別のｐ軌道と重なっていることを指す。例えば、１，３－ブタジエンは、１の共役度を有し、一方、ベンゼンおよび他の芳香族化合物は、典型的には複数の共役度を有する。蛍光および着色化合物は、典型的には少なくとも１の共役度を含む。
「蛍光」は、特定の周波数の光を吸収し、異なる周波数の光を放射することができる分子を指す。蛍光は当業者に周知である。
「着色」は、着色スペクトル（すなわち、赤、黄、青など）内の光を吸収する分子を指す。

「リンカー」は、少なくとも１個の原子、例えば、炭素、酸素、窒素、硫黄、リンおよびこれらの組合せの連続鎖を指し、これは、分子の一部分を同じ分子の別の部分に、または異なる分子、部分もしくは固形支持体（例えば、微粒子）に接続させる。リンカーは、共有結合または他の手段、例えば、イオン結合もしくは水素結合の相互作用を介して分子を接続してもよい。
本明細書で使用される場合、「核酸」または「核酸分子」または「ポリヌクレオチド」は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）またはリボ核酸（ＲＮＡ）のいずれかを指し、オリゴヌクレオチドが含まれる。

核酸は、コード鎖またはその補体を表すことができる。核酸は、天然に存在するヌクレオチド（例えば、デオキシリボヌクレオチドおよびリボヌクレオチド）、天然に存在するヌクレオチドのアナログ（例えば、天然に存在するヌクレオチドのα鏡像形態）、または両方の組合せであるモノマーから構成されてもよい。核酸配列中のヌクレオチドは、標準ＩＵＰＡＣ規約に準じて命名されている。具体的には、「Ａ」はアデニンであり、「Ｃ」はシトシンであり、「Ｇ」はグアニンであり、「Ｔ」はチミンであり、「Ｕ」はウラシルであり、これらは以下の構造を指す。

ポリヌクレオチドの配列は、ヌクレオチドがポリヌクレオチドに配置されている順序を指す。
改変ヌクレオチドは、糖部分、またはピリミジンもしくはプリン塩基部分における改変または置換えを有することができる。核酸モノマーは、ホスホジエステル結合またはそのような結合のアナログにより連結されうる。ホスホジエステル結合のアナログには、ホスホロチオエート、ホスホロジチオエート、ホスホロセレノエート、ホスホロジセレノエート、ホスホロアニロチオエート、ホスホルアニリデート、ホスホルアミデートなどが含まれる。様々な実施形態では、改質されたヌクレオチド間結合が使用される。改質されたヌクレオチド間結合は、当技術分野において周知であり、メチルホスホネート、ホスホロチオエート、ホスホロジチオネート、ホスホロアミダイトおよびホスフェートエステル結合が含まれる。核酸分子は、一本鎖または二本鎖のいずれかでありうる。

用語「標的」、「標的配列」、「標的領域」および「標的核酸」は、本明細書で使用される場合、検出されるべき核酸の領域または部分配列を指す。
用語「ハイブリダイゼーション」は、本明細書で使用される場合、核酸の第１の鎖が塩基対形成を介して核酸の第２の鎖に結合する任意の方法を指す。ハイブリダイゼーションは、完全に相補的な核酸鎖の間、または微小のミスマッチ領域を含有する「実質的に相補的な」核酸鎖の間に発生しうる。
本明細書で使用される場合、十分に厳密な条件下で使用されるとき、プローブが主に標的核酸のみにハイブリダイズするのであれば、プローブは、標的配列に対して「特異的」であるポリヌクレオチドである。典型的には、プローブ－標的二重鎖安定性が、プローブと、試料中に見出だされた任意の他の配列との間に形成された二重鎖の安定性より大きいのであれば、プローブは標的配列に対して特異的である。当業者は、様々な要因、例えば、塩の状態、ならびにプローブの塩基組成およびミスマッチの位置がプローブの特異性に影響を与えること、およびプローブの特異性を確認する日常的な実験が大部分の場合に必要となることを認識するであろう。ハイブリダイゼーション条件は、プローブが標的配列のみと安定した二重鎖を形成できるように選択することができる。よって、適切に厳密な条件下での標的特異的プローブの使用は、標的プローブ結合部位を含有する標的配列の特異的増幅を可能にする。配列特異的条件の使用は、正確に相補的なプローブ結合部位を含有する標的配列へのプローブの特異的結合を可能にする。

完全に相補的な核酸鎖のみがハイブリダイズする条件は、「厳密なハイブリダイゼーション条件」または「配列特異的ハイブリダイゼーション条件」と称される。用語「厳密な」は、本明細書で使用される場合、ハイブリダイゼーション処理の条件を定義することが当技術分野において一般的に理解されているハイブリダイゼーション条件を指す。厳密性の条件は、低度、高度、または中程度であることができ、これらの用語は、当技術分野において一般的に公知であり、当業者によく認識されている。様々な実施形態において、厳密条件には、例えば、高度厳密条件および／または穏やかな厳密（すなわち、中程度厳密）条件が含まれうる。
実質的な相補配列の安定した二重鎖は、厳密さの少ないハイブリダイゼーション条件下で達成することができ、許容されるミスマッチの程度は、ハイブリダイゼーション条件の適切な調整によって制御することができる。核酸技術の当業者は、例えば、オリゴヌクレオチドの長さおよび塩基対組成、イオン強度、ならびにミスマッチ塩基対の発生率を含む数多くの変動要因を経験的に考慮することにより、当技術分野により提供される指針に従って二重鎖安定性を決定することができる。

本明細書で使用される場合、「相補的」は、相補的ヌクレオシドまたはヌクレオチド間の伝統的なワトソン・クリック塩基対形成または他の非伝統的なタイプの対形成（例えば、フーグスティーンまたは逆フーグスティーン水素結合）のいずれかにより、別の核酸分子と水素結合を形成することができる核酸分子を指す。
核酸分子は、特異的にハイブリダイズされうる標的ヌクレオチド配列に１００％相補的である必要のないことが、当技術分野において理解される。すなわち、２個以上の核酸分子は、完全に相補的でなくてもよく、第２の核酸分子と水素結合を形成することができる核酸分子における、連続残基のパーセンテージにより示される。例えば、第１の核酸分子が１０個のヌクレオチドを有し、第２の核酸分子が１０個のヌクレオチドを有する場合、第１と第２の核酸分子の間の５個、６個、７個、８個、９個、または１０個のヌクレオチドのうちの５個の塩基対形成は、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％および１００％の相補性をそれぞれ表す。「完璧に（ｐｅｒｆｅｃｔｌｙ）」または「完全に（ｆｕｌｌｙ）」相補的な核酸分子は、第１の核酸分子のすべての連続残基が第２の核酸分子の同じ数の連続残基と水素結合することを意味し、ここで核酸分子は、両方とも同じ数のヌクレオチドを有する（すなわち、同じ長さを有する）か、または２個の分子は異なる長さを有する。

用語「ハイブリダイゼーション複合体」は、本明細書で使用される場合、相補的なＧとＣの塩基間、および相補的なＡとＴの塩基間における水素結合の形成のおかげで２個のヌクレオチド配列間に形成された複合体を指し、これらの水素結合は塩基スタッキング相互作用によりさらに安定化されていてもよい。２個の相補的ヌクレオチド配列は、逆平行立体配置で水素結合する。ハイブリダイゼーション複合体は、溶液中で形成されてもよく（例えば、ＣｏｔもしくはＲｏｔ分析）、または溶液中に存在する１つのヌクレオチド配列はと固形支持体（例えば、紙、膜、フィルタ、チップ、ピン、もしくはガラススライド、または細胞および／もしくは核酸が固定されている任意の他の適切な基材）に固定化されている別のヌクレオチド配列との間で形成されてもよい。
「反応性基」は、第２の反応性基（例えば、「相補的反応性基」）と反応して、例えば、置換え、酸化還元、付加、または環状付加反応によって１個または複数の共有結合を形成することができる部分である。例示的な反応性基には、例えば、求核剤、求電子剤、ジエン、ジエノフィル、アルデヒド、オキシム、ヒドラゾン、アルキン、アミン、アジド、アシルアジド、ハロゲン化アシル、ニトリル、ニトロン、スルフヒドリル、ジスルフィド、ハロゲン化スルホニル、イソチオシアネート、イミドエステル、活性化エステル、ケトン、α，β－不飽和カルボニル、アルケン、マレイミド、α－ハロイミド、エポキシド、アジリジン、テトラジン、テトラゾール、ホスフィン、ビオチン、チイランなどが含まれる。

用語「可視」および「目視検出可能」は、事前に照明を当てることなく、または化学的にもしくは酵素的に活性化することなく、目視検査により観察可能な物質を指すために本明細書で使用される。そのような目視検出可能な物質は、約３００～約９００ｎｍの範囲のスペクトル領域で光を吸収および放射する。好ましくは、そのような物質は、濃く着色されており、好ましくは少なくとも約４０，０００、より好ましくは少なくとも約５０，０００、さらにより好ましくは少なくとも約６０，０００、なおさらにより好ましくは少なくとも約７０，０００、最も好ましくは少なくとも約８０，０００Ｍ－１ｃｍ－１のモル吸光係数を有する。本発明の化合物は、裸眼により、または吸収分光測光計、透過型光学顕微鏡（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｌｉｇｈｔｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、デジタルカメラおよびスキャナーを含むが、これらに限定されない、光学ベース検出デバイスの助けを借りることにより観察して、検出することができる。目視検出可能な物質は、可視スペクトル内で光を放射および／または吸収するものに限定されない。紫外（ＵＶ）領域（約１０ｎｍ～約４００ｎｍ）、赤外（ＩＲ）領域（約７００ｎｍ～約１ｍｍ）で光を放射および／または吸収する物質、ならびに電磁スペクトルの他の範囲内で放射および／または吸収する物質も「目視検出可能」な物質の範囲内に含まれる。

本発明の実施形態の目的において、用語「光安定性可視染料（ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅｖｉｓｉｂｌｅｄｙｅ）」は、本明細書の上記で定義されるように目視検出可能であり、光に曝露されたときに有意に変更または分解しない化学部分を指す。好ましくは、光安定性可視染料は、光に少なくとも１時間曝露された後に有意な退色または分解を示さない。より好ましくは、可視染料は、少なくとも１２時間、さらにより好ましくは少なくとも２４時間、さらになおより好ましくは少なくとも１週間、最も好ましくは少なくとも１か月間曝露された後に安定している。本発明の化合物および方法における使用のために適している光安定性可視染料の非限定例には、アゾ染料、チオインジゴ染料、キナクリドン顔料、ジオキサジン、フタロシアニン、ペリノン、ジケトピロロピロール、キノフタロン、およびトルアリーカルボニウム（ｔｒｕａｒｙｃａｒｂｏｎｉｕｍ）が含まれる。
本明細書で使用される場合、用語「ペリレン誘導体」は、目視検出可能である任意の置換ペリレンを含むことが意図される。しかし、この用語は、ペリレンそれ自体を含むことは意図していない。用語「アントラセン誘導体」、「ナフタレン誘導体」、および「ピレン誘導体」は、類似的に使用される。一部の好ましい実施形態において、誘導体（例えば、ペリレン、ピレン、アントラセンまたはナフタレン誘導体）は、ペリレン、アントラセン、ナフタレンまたはピレンのイミド、ビスイミドまたはヒドラザムイミド（ｈｙｄｒａｚａｍｉｍｉｄｅ）誘導体である。

本発明の様々な実施形態の目視検出可能な分子は、多種多様な分析用途、例えば、特定の被分析物（例えば、生体分子）の存在、位置または量を決定する必要のある生化学的および生物医学的用途に有用である。したがって別の態様において、本発明は、生体分子を目視検出する方法であって、（ａ）生体分子に連結している式（Ｉ）の化合物を含む目視検出可能な生体分子を有する生物システムを準備するステップ、および（ｂ）生体分子をその可視特性によって検出するステップを含む方法を提供する。本発明の目的において、語句「生体分子をその可視特性によって検出すること」は、生体分子が、照明を当てることなく、または化学的もしくは酵素的に活性化することなく、裸眼により、または吸収分光測光計、透過型光学顕微鏡、デジタルカメラおよびスキャナーを含むが、これらに限定されない、光学ベース検出デバイスの助けを借りることにより観察されることを意味する。濃度計を使用して、存在する目視検出可能な生体分子の量を定量化してもよい。例えば、２つの試料における生体分子の相対量は、相対的光学密度を測定して決定することができる。生体分子１個当りの染料分子の理論量が分かり、染料分子の吸光係数が分かると、生体分子の絶対濃度を光学密度の測定から決定することもできる。本明細書で使用される場合、用語「生物システム」は、目視検出可能な生体分子に加えて１個または複数の生体分子を含む、任意の溶液または混合物を指すために使用される。そのような生物システムの例には、細胞、細胞抽出物、組織試料、電気泳動ゲル、アッセイ混合物、およびハイブリダイゼーション反応混合物が含まれる。

「固形支持体」は、分子の固相支持体について当技術分野において公知の任意の固形基材を指し、例えば、「微粒子」は、本発明の化合物への結合に有用なあらゆる数の小粒子を指し、ガラスビーズ、磁気ビーズ、ポリマービーズ、非ポリマービーズなどが含まれるが、これらに限定されない。ある特定の実施形態において、微粒子はポリスチレンビーズを含む。
「固形支持体残基（ｒｅｓｉｄｅ）」は、分子が固形支持体から切断されたときに分子に結合されたままである官能基を指す。固形支持体残基は、当技術分野において公知であり、固形支持体およびそれに分子を連結させている基の構造に基づいて容易に誘導されうる。

「標的化部分」は、特定の標的、例えば、分析物分子に選択的に結合または会合する部分である。「選択的に」結合するまたは会合するとは、標的化部分が他の標的と比べて所望の標的に優先的に会合または結合することを意味する。一部の実施形態において、本明細書に開示されている化合物は、目的の分析物（すなわち、標的化部分の標的）を有する化合物に選択的に結合または会合し、よって分析物の検出を可能にする目的で標的化部分への結合を含む。例示的な標的化部分には、抗体、抗原、核酸配列、酵素、タンパク質、細胞表面受容体アンタゴニストなどが含まれるが、これらに限定されない。一部の実施形態において、標的化部分は、細胞の標的特色、例えば、細胞膜または他の細胞構造の標的特色に選択的に結合または会合し、よって目的の細胞の検出を可能にする、部分、例えば抗体である。所望の分析物に選択的に結合または会合する小分子も、ある特定の実施形態において標的化部分と考慮される。当業者は、他の分析物および対応する標的化部分が様々な実施形態において有用であることを理解するであろう。
「塩基対形成部分」は、水素結合を介して相補的複素環式部分とハイブリダイズすることができる複素環式部分を指す（例えば、ワトソン・クリック塩基対形成）。塩基対形成部分には、天然および非天然塩基が含まれる。塩基対形成部分の非限定例は、ＲＮＡおよびＤＮＡ塩基、例えば、アデノシン、グアノシン、チミジン、シトシンおよびウリジン、ならびにこれらのアナログである。

本明細書に開示されている実施形態は、１個または複数の原子が異なる原子質量または質量数を有する原子に置き換えられて同位体標識されている、構造（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）のすべての化合物を包含することも意図する。開示されている化合物に組み込むことができる同位体の例には、水素、炭素、窒素、酸素、リン、フッ素、塩素、およびヨウ素の同位体、例えば、２Ｈ、３Ｈ、１１Ｃ、１３Ｃ、１４Ｃ、１３Ｎ、１５Ｎ、１５Ｏ、１７Ｏ、１８Ｏ、３１Ｐ、３２Ｐ、３５Ｓ、１８Ｆ、３６Ｃｌ、１２３Ｉおよび１２５Ｉがそれぞれ含まれる。
構造（Ｉ）または（ＩＩ）の同位体標識化合物は、一般に、当業者に公知の従来技術により、または以前に用いられた非標識試薬の代わりに適切な同位体標識試薬を使用して、下記および以下の実施例に記載されている方法と類似の方法により調製することができる。
「安定した化合物」または「安定した構造」は、反応混合物から有用な程度の純度での単離および有効な治療剤への処方において残存するのに十分に剛性である化合物を示すことが意図される。
「任意の（ｏｐｔｉｏｎａｌ）」または「してもよい（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ）」は、続いて記載される事象または状況が発生しても、発生しなくてもよいこと、ならびにその記載が、事象または状況が発生する場合および発生しない場合を含むことを意味する。例えば、「置換されていてもよいアルキル」は、アルキル基が置換されていても、置換されていなくてもよいこと、およびその記載が置換アルキル基と置換基を有さないアルキル基の両方を含むことを意味する。

「塩」には、酸と塩基の両方の付加塩が含まれる。
「酸付加塩」は、無機酸、例えば、これらに限定されないが、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、リン酸などにより形成される塩など、および有機酸、例えば、これらに限定されないが、酢酸、２，２－ジクロロ酢酸、アジピン酸、アルギン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、ベンゼンスルホン酸、安息香酸、４－アセトアミド安息香酸、ショウノウ酸、ショウノウ－１０－スルホン酸、カプリン酸、カプロン酸、カプリル酸、炭酸、ケイ皮酸、クエン酸、シクミン酸、ドデシル硫酸、エタン－１，２－ジスルホン酸、エタンスルホン酸、２－ヒドロキシエタンスルホン酸、ギ酸、フマル酸、ガラクタル酸、ゲンチシン酸、グルコヘプトン酸、グルコン酸、グルクロン酸、グルタミン酸、グルタル酸、２－オキソ－グルタル酸、グリセロリン酸、グリコール酸、馬尿酸、イソ酪酸、乳酸、ラクトビオン酸、ラウリン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、マンデル酸、メタンスルホン酸、粘液酸、ナフタレン－１，５－ジスルホン酸、ナフタレン－２－スルホン酸、１－ヒドロキシ－２－ナフトエ酸、ニコチン酸、オレイン酸、オロト酸、シュウ酸、パルミチン酸、パモ酸、プロピオン酸、ピログルタミン酸、ピルビン酸、サリチル酸、４－アミノサリチル酸、セバシン酸、ステアリン酸、コハク酸、酒石酸、チオシアン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、ウンデシレン酸などにより形成される塩を指す。

「塩基付加塩」は、無機塩基または有機塩基を遊離酸に付加することにより調製される塩を指す。無機塩基から誘導される塩には、ナトリウム、カリウム、リチウム、アンモニウム、カルシウム、マグネシウム、鉄、亜鉛、銅、マンガン、アルミニウムの塩などが含まれるが、これらに限定されない。有機塩基から誘導される塩には、第一級、第二級および第三級アミン、天然に存在する置換アミンを含む置換アミン、環状アミンの塩、ならびに塩基性イオン交換樹脂、例えば、アンモニア、イソプロピルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、デアノール、２ジメチルアミノエタノール、２ジエチルアミノエタノール、ジシクロヘキシルアミン、リシン、アルギニン、ヒスチジン、カフェイン、プロカイン、ヒドラバミン、コリン、ベタイン、ベネタミン、ベンザチン、エチレンジアミン、グルコサミン、メチルグルカミン、テオブロミン、トリエタノールアミン、トロメタミン、プリン、ピペラジン、ピペリジン、Ｎエチルピペリジン、ポリアミン樹脂などが含まれるが、これらに限定されない。特に好ましい有機塩基は、イソプロピルアミン、ジエチルアミン、エタノールアミン、トリメチルアミン、ジシクロヘキシルアミン、コリン、およびカフェインである。

結晶化は、本明細書に記載されている化合物の溶媒和物を生成することができる。本発明の実施形態は、記載されている化合物のすべての溶媒和物を含む。本明細書で使用される場合、用語「溶媒和物」は、１個または複数の本発明の化合物の分子と１個または複数の溶媒分子とを含む凝集体を指す。溶媒は水であってもよく、この場合、溶媒和物は水和物であってもよい。あるいは、溶媒は有機溶媒であってもよい。よって、本発明の化合物は水和物として存在してもよく、一水和物、二水和物、半水和物、セスキ水和物、三水和物、四水和物など、ならびに対応する溶媒和形態が含まれる。本発明の化合物は、真溶媒和物であってもよく、一方、他の場合では、本発明の化合物は、単に、外来性の水もしくは別の溶媒、または水といくらかの外来性の溶媒の混合物を保持してもよい。

本発明の化合物（例えば、構造ＩまたはＩＩの化合物）、またはこれらの塩、互変異性体の互変異性体もしくは溶媒和物の実施形態は、１個または複数の不斉中心を含有してもよく、よって、絶対立体化学に関して（Ｒ）もしくは（Ｓ）として、またはアミノ酸では（Ｄ）もしくは（Ｌ）として定義されうる、鏡像異性体、ジアステレオマーおよび他の立体異性体形態を生じることができる。本発明の実施形態は、すべてのそのような可能な異性体、ならびにこれらのラセミ形態および光学的に純粋な形態を含むことが意図される。光学的に活性な（＋）および（－）、（Ｒ）および（Ｓ）、または（Ｄ）および（Ｌ）異性体は、キラルシントンもしくはキラル試薬を使用して調製されうる、または従来技術、例えば、クロマトグラフィーおよび分別結晶法を使用して分割されうる。個々の鏡像異性体を調製／単離する従来の技術には、光学的に純粋な適切な前駆体からのキラル合成、または例えば、キラル高圧液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を使用するラセミ化合物（または、ラセミ化合物の塩もしくは誘導体）の分割が含まれる。本明細書に記載されている化合物がオレフィン性二重結合または他の幾何学的非対称中心を含有し、特定されない限り、本化合物はＥとＺの両方の幾何異性体を含むことが意図される。同様にすべての互変異性形態が含まれることも意図される。

「立体異性体」は、同じ結合により結合された同じ原子から構成されるが、交換可能ではない異なる三次元構造を有する化合物を指す。本発明は、様々な立体異性体およびその混合物を考慮し、分子が互いに重ね合わせ不能な（ｎｏｎｓｕｐｅｒｉｍｐｏｓｅａｂｌｅ）鏡像である２個の立体異性体を指す「鏡像異性体」を含む。
「互変異性体」は、分子の１つの原子から同じ分子の別の原子へのプロトン移動を指す。本発明は、任意の化合物の互変異性体を含む。化合物の各種互変異性形態は、当業者により容易に導き出せる。
本明細書で使用される化学命名プロトコールおよび構造図は、ＡＣＤ／ＮａｍｅＶｅｒｓｉｏｎ９．０７ソフトウェアプログラムおよび／またはＣｈｅｍＤｒａｗＵｌｔｒａＶｅｒｓｉｏｎ１１．０ソフトウェア命名プログラム（ＣａｍｂｒｉｄｇｅＳｏｆｔ）を使用する、Ｉ．Ｕ．Ｐ．Ａ．Ｃ．命名法の改変形態である。当業者によく知られた一般名も使用される。

先に述べたように、本発明の一実施形態では、各種分析方法においてヌクレオチドプローブとして有用な化合物が提供される。概して、本出願の実施形態は、ポリヌクレオチドに共有結合した少なくとも２つのフルオロフォアまたはフルオロフォアクエンチャーを含む化合物を対象とする。理論に拘束されることを望むものではないが、分子内消光が低減されるか排除されるように、フルオロフォア間のスペーサーが蛍光部分間の十分な空間的距離を維持する一助となり、そのために高い蛍光発光を有する色素化合物がもたらされると考えられる。

したがって、一部の実施形態では、本開示の化合物は以下の構造（Ｉ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する。

(I)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、ａ）同じもしくは異なるフルオロフォア、またはｂ）同じもしくは異なるフルオロフォアクエンチャーのいずれかであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、

Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ¹およびＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、

一部の実施形態では、Ｍ¹およびＭ²は同じまたは異なるフルオロフォアである。他の実施形態では、Ｍ¹およびＭ²は同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーである。
実施形態では、Ｒ¹はポリヌクレオチドを含む。一部の実施形態では、Ｒ²はポリヌクレオチドを含む。各種実施形態では、ポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する配列を有する。

他の実施形態では、本開示の組成物は、構造（Ｉａ）の化合物および構造（Ｉｂ）の化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を含む。

（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、

Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ^1bおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、

実施形態では、Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチド（例えば、６～４０個、１０～２０個、１５～３０個など）を含み、第１のポリヌクレオチドは第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドは第２の配列を有し、第１の配列は第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。実施形態では、Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチド（例えば、６～４０個、１０～２０個、１５～３０個など）を含み、第３のポリヌクレオチドは第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドは第４の配列を有し、第３の配列は第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。

実施形態では、Ｒ^1aおよびＲ^1bはそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドヌクレオチド配列は４～４０個のヌクレオチド（例えば、６～４０個、１０～２０個、１５～３０個など）を含み、第１のポリヌクレオチドは第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドは第２の配列を有し、第１の配列は第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。実施形態では、Ｒ^2aおよびＲ^2bはそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドは第４の配列を有し、第３の配列は第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。
実施形態では、Ｒ^1b、Ｒ^2aまたは両方が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有するヌクレオチド配列を有する。
各種実施形態では、第２の配列、第３の配列、または両方が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する。

他の実施形態では、本開示の化合物は以下の構造（ＩＩ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する。

Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ^1bおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、

Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

実施形態では、Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドは第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドは第２の配列を有し、第１の配列は第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。一部の実施形態では、Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドは第４の配列を有し、第３の配列は第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。
実施形態では、Ｌ⁹は、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第５のポリヌクレオチドを含む。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。

さらなる実施形態では、本開示の化合物は以下の構造（ＩＩＩ）またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を有する。

(III)
（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、

Ｒ^1aおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）

実施形態では、Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドは第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドは第２の配列を有し、第１の配列は第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。実施形態では、Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドは第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドは第４の配列を有し、第３の配列は第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する。

構造（Ｉ）、（ＩＩ）または（ＩＩＩ）のいずれかにおけるポリヌクレオチドは、化合物の末端部分にある場合、任意の許容可能な基で終わってよい。例えば、ある特定のポリヌクレオチドはヒドロキシル基またはホスフェート基のいずれかで終わる。他の各種実施形態では、ポリヌクレオチドは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cで終わり、Ｒ_cはＯＬ’であり、Ｒ_aおよびＲ_bは上で定義された通りである。それらの実施形態の一部では、Ｌ’は、固形支持体、固形支持体残基またはヌクレオシドへのヘテロアルキレンリンカーである。一部の実施形態では、Ｌ’は、酸化アルキレンもしくはホスホジエステル部分、またはこれらの組合せを含む。ある特定の実施形態では、Ｌ’は以下の構造を有する。

（式中、
ｍ”およびｎ”は独立に１～１０の整数であり、
Ｒ^eは、Ｈ、電子対または対イオンであり、
Ｌ”は、Ｒ^e、または固形支持体、固形支持体残基もしくはヌクレオシド（例えば、デオキシチミジン）への直接結合もしくは連結である）

一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは以下の構造で終わる。

（式中、ｄＴはデオキシチミジンである）
実施形態では、Ｌ⁹は、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第５のポリヌクレオチドを含む。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。実施形態では、第５のポリヌクレオチドは、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。

実施形態では、ｑの各出現は０である。実施形態では、ｑの少なくとも１つの出現は１である。実施形態では、ｗの各出現は０である。実施形態では、ｗの少なくとも１つの出現は１である。実施形態では、ｑの各出現は０である。実施形態では、Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がヘテロアルキレンであるか、またはＬ⁴の各出現がヘテロアルキレンである。実施形態では、ヘテロアルキレンは酸化アルキレンを含む。他の実施形態では、ヘテロアルキレンは酸化エチレンを含む。一部の実施形態では、Ｌ⁴は以下の構造を有する。

（式中、
ｚは１～１００の整数であり、
^*は隣接するリン原子への結合を示す）

実施形態では、ｚは３～６の整数または２２～２６の整数である。実施形態では、Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、またはＬ⁴の各出現がアルキレンである。各種実施形態では、少なくとも１つのアルキレンがエチレンであるか、または各アルキレンがエチレンである。さらなる実施形態では、Ｒ³の少なくとも１つの出現がＨであるか、またはＲ³の各出現がＨである。一部の実施形態では、Ｌ^1aは、各出現において独立に、置換されていてもよい５～７員環のヘテロアリーレンリンカーである。実施形態では、Ｌ^1aは以下の構造のうちの１つを有する。

実施形態では、Ｌ³の少なくとも１つの出現がアルキレンリンカーであるか、またはＬ³の各出現がアルキレンリンカーである。一部の実施形態では、Ｌ²および／もしくはＬ⁸の少なくとも１つの出現が非存在であるか、またはＬ²および／もしくはＬ⁸の各出現が非存在である。実施形態では、Ｌ⁵および／もしくはＬ⁶の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、またはＬ⁵および／もしくはＬ⁶の各出現がアルキレンである。各種実施形態では、Ｌ^1bは、各出現において独立に、アミド官能基またはトリアゾリル官能基を含む。
実施形態では、Ｒ⁵は、各出現において独立に、ＯＨ、Ｏ^-またはＯＲ_dである。実施形態では、Ｒ⁴は、各出現においてオキソである。

実施形態では、Ｌ⁷の少なくとも１つの出現が、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーであるか、またはＬ⁷の各出現が、独立に、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーである。実施形態では、Ｌ⁷はアミド官能基またはトリアゾリル官能基を含む。一部の実施形態では、Ｌ⁷の各出現は以下の構造のうちの１つを有する。

実施形態では、ｎは１～１００の整数であるか、またはｎは１～１０、もしくは２～１０の整数である。例えば、１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０。実施形態では、ｍは３～６の整数であるか、またはｍは３である。

実施形態では、フルオロフォアは、各出現において独立に、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル－ジメチル－ＢＯＤＩＰＹ、ヒス－フルオロフェニル－ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル－ジメチル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、（ビス－フルオロフェニル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ－ベンゾチアゾール、テル－ベンゾチアゾール、ビ－ナフチル、ビ－アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０－エチニルアントラセンまたはテル－ナフチル部分である。
実施形態では、フルオロフォアは、各出現において独立に、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド、５－ＦＡＭもしくは６－ＦＡＭ、またはこれらの誘導体である。
さらなる実施形態では、フルオロフォアは、各出現において独立に、表１から選択される。

特定の実施形態では、フルオロフォアは、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する。

実施形態では、フルオロフォアは、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する。

さらなる実施形態では、フルオロフォアクエンチャーは、各出現において独立に、表２から選択される。

一部の実施形態では、フルオロフォアクエンチャーは、各出現において独立に、ＢＨＱ－１またはＢＨＱ－２である。
他の実施形態では、フルオロフォアクエンチャーは、各出現において独立に、

ＩＲＤｙｅＱＣ－１；ＩｏｗａＢｌａｃｋＦＱ；ＩｏｗａＢｌａｃｋＲＱ；ＯＳＹ３５；ＯＳＹ７；ＯＳＹ２１；Ｃｙ５Ｑ；Ｃｙ７Ｑ；ＱＸＬ４９０；ＱＸＬ５２０；ＱＸＬ５７０；ＱＸＬ６１０；ＱＸＬ６７０；ＱＸＬ６８０；ＡＴＴＯ５４０Ｑ；ＡＴＴＯ５８０ＱまたはＡＴＴＯ６１２Ｑ
である。

理解されるように、本明細書に記載される化合物（検出可能なプローブおよびクエンチャー構築物を含む）は、そのような教示について、その全体が参照により組み込まれる米国特許公開第２０１７／０２９２９５７号、米国特許公開第２０１６／０２０８１００号、米国特許公開第２０１６／０３４１７３６号、米国特許公開第２０１８／００６５９９８号、米国特許公開第２０１８／００７９９０９号、および米国特許公開第２０１９／００１６８９８号に記載される方法などの、任意の好適な方法を使用して形成されうる。
説明用の検出可能なプローブおよび説明用のクエンチャー分子の概略的な型が図１Ａに示される。示されるように、左側のポリヌクレオチドは相補的であり、ゆえにハイブリダイズしてフルオロフォアおよびクエンチャーを近接させる。完全に相補的なポリヌクレオチドが図１Ａに示されるが、図１Ｂに示されるように、いくつかのミスマッチのヌクレオチド対がポリヌクレオチドに見られてもよい。相補性の度合は１００％未満であるが、これでもフルオロフォアおよびクエンチャーを近接させるのに十分である。

さらに、ポリヌクレオチドは、フルオロフォアおよび／またはクエンチャー部分の各側に結合していてよい。そのような構築物の対の概略的な型が図１Ｃに示される。フルオロフォアおよびクエンチャー部分の両側のポリヌクレオチドの配列は、ハイブリダイズするのに十分な相補性を有し、そのためフルオロフォアおよびクエンチャーを近接させる。
さらなる実施形態では、検出可能なプローブは、図１Ｄに概略的に図示されるフルオロフォアおよびクエンチャー部分を含む。標的配列に対し相補的なポリヌクレオチドの部分は、左側のループ構造のヌクレオチドに見られる。ポリヌクレオチドはフルオロフォアおよびクエンチャー部分の両側に結合していることが示されるが、他の実施形態では、ポリヌクレオチドはフルオロフォアおよびクエンチャー部分の片側に結合している（図１Ａの構築物と同様）。

本開示の実施形態は、標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
第１の末端を有する第１のポリヌクレオチドであり、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列を含む第１の配列を有する、第１のポリヌクレオチド、
第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第１のポリヌクレオチドの第１の末端に共有結合している第１のポリマーであり、２つのフルオロフォアを含む、第１のポリマー、ならびに
第１のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第２のポリヌクレオチド
を含む、
検出可能なプローブも含む。
一部の実施形態では、検出可能なプローブは、第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第１のポリヌクレオチドの第２の末端に共有結合している第２のポリマー、ならびに、第２のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第３のポリヌクレオチドをさらに含む。

各種実施形態では、第２のポリヌクレオチドは、第１の調節相補配列を含む第２の配列を有し、第３のポリヌクレオチドは、第１の調節相補配列に対し少なくとも７５％の相補性を有する第２の調節相補配列を含む第３の配列を有する。
各種実施形態では、そのような組成物またはキットは、第１の末端を有する第３のポリヌクレオチド、第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第３のポリヌクレオチドの第１の末端に共有結合している第２のポリマーであり、２つのフルオロフォアを含む第２のポリマー、ならびに、第２のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第４のポリヌクレオチドを含むクエンチャー分子をさらに含む。
各種実施形態では、第１の配列は第１の調節相補配列をさらに含み、第３のポリヌクレオチドは、第１の調節相補配列とハイブリダイズすることが可能な第２の調節相補配列を含む第３の配列を有する。一部のそのような実施形態では、図１Ａに図示されるように、第１および第２の調節配列は相補的である。他の実施形態では、図１Ｂに図示されるように、第１および第２の調節配列間に１つまたは複数のミスマッチのヌクレオチドが存在する。
さらなる実施形態では、第２のポリヌクレオチドは、第３の調節相補配列を含む第２の配列を有し、第４のポリヌクレオチドは、第３の調節相補配列とハイブリダイズすることが可能な第４の調節相補配列を含む第４の配列を有する。

上記実施形態のいずれかでは、標的相補配列は、第１の強度で標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズすることが可能であり、第１の調節相補配列は、第１の強度未満の第２の強度で第２の調節相補配列にハイブリダイズすることが可能である。
本開示の各種実施形態は、標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
ａ）２つ以上のフルオロフォアを含む第１のポリマーに共有結合した第１のポリヌクレオチド、
ｂ）２つ以上のフルオロフォアクエンチャーを含む第２のポリマーに共有結合した第２のヌクレオチド配列を含む第２のセグメント
を含み、
第１のヌクレオチド配列が、ｉ）標的核酸配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列であり、標的配列とともに、アッセイ条件下で第１の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能な、標的相補配列、およびｉｉ）第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有するプローブ相補配列であり、第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部とともに、アッセイ条件下で第２の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能であるプローブ相補配列を含み、第２の強度が第１の強度未満であり、

第１のポリマーが、第２のポリマー非存在の場合、所定の波長の紫外光で励起されると、同じ波長の紫外光で励起された際の第１のポリマー中に存在する個々のフルオロフォアのピーク蛍光発光の合計の少なくとも８５％のピーク蛍光発光を有する、
検出可能なプローブをさらに含む。
一部のそのような実施形態では、第１のヌクレオチド配列は第２のヌクレオチド配列に共有結合している。
記載される検出可能なプローブを含む組成物、ならびにそのような組成物を含むキットも、本明細書に記載される。一部のそのような実施形態では、本開示のキットは、標的ヌクレオチド配列の特定のための、化合物、組成物、または検出可能なプローブの使用のための使用説明書をさらに含む。

標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための方法であって、アッセイ条件下で、試料を、本明細書に記載される化合物、組成物、または検出可能なプローブと接触させることにより、混合物を生成するステップ、および、検出条件下で混合物をイメージングするステップを含む、方法がさらに記載される。
一部の実施形態では、本開示の化合物は、表３に示される構造を有する。以下の表に示される構造は、本発明の実施形態の代表的な例であることを意味することが理解されるべきである。
ある特定の実施形態では、表３の化合物は蛍光プローブ化合物であり、Ｍ部分は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアである。
より具体的な実施形態では、表３の構造ＩＩＩ－１、ＩＩＩ－２、ＩＩＩ－３、ＩＩＩ－ＩＶまたはＩＩＩ－Ｖの化合物は蛍光プローブ分子であり、Ｍ部分はフルオロフォアである。より具体的な実施形態では、フルオロフォアは表１から選択される。

他の実施形態では、表３の化合物は蛍光消光化合物であり、Ｍ部分は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーである。
さらにより具体的な実施形態では、表３の構造ＩＩＩ－６、ＩＩＩ－７、ＩＩＩ－８、ＩＩＩ－９またはＩＩＩ－１０の化合物は蛍光消光分子であり、Ｍ部分はフルオロフォアクエンチャーである。より具体的な実施形態では、フルオロフォアクエンチャーは表２から選択される。

表３、４および５ならびに本出願全体にわたって使用される場合、Ｒ²、Ｒ³、ｍ、ｎおよびＬ’は、別途示されない限り、構造（Ｉ）の化合物について提供される定義を有し、Ｆは、表１に示される構造を有するフルオレセイン部分を指し、ＢＨＱ１およびＤＡＢは、表２に示される構造を有するクエンチャー部分を指す。

「ｄＴ」は以下の構造を指す。

一般的方法
質量スペクトル分析を、ＭａｓｓＬｙｎｘ４．１収集ソフトウェアを使用してＷａｔｅｒｓ／ＭｉｃｒｏｍａｓｓＱｕａｔｔｒｏマイクロＭＳ／ＭＳシステム（ＭＳオンリーモード）で実施した。色素のＬＣ／ＭＳに使用した移動相は、１００ｍＭの１，１，１，３，３，３－ヘキサフルオロ－２－プロパノール（ＨＦＩＰ）、８．６ｍＭのトリエチルアミン（ＴＥＡ）、ｐＨ８であった。ホスホラミダイトおよび前駆体分子も、アセトニトリル／水移動相勾配を用いる、４５℃に保持した２．１ｍｍ×５０ｍｍのＡｃｑｕｉｔｙＢＥＨ－Ｃ１８カラムを備えたＷａｔｅｒｓＡｃｑｕｉｔｙＵＨＰＬＣシステムを使用して分析した。モノマー中間体の分子質量を、Ｗａｔｅｒｓ／ＭｉｃｒｏｍａｓｓＱｕａｔｔｒｏマイクロＭＳ／ＭＳシステム（ＭＳオンリーモード）によりトロピリウムカチオン注入増強イオン化（ｔｒｏｐｙｌｉｕｍｃａｔｉｏｎｉｎｆｕｓｉｏｎｅｎｈａｎｃｅｄｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）を使用して得た。励起および放射プロファイル実験をＣａｒｙＥｃｌｉｐｓｅスペクトル光度計で記録した。

すべての反応を、特に記述されない限り、窒素雰囲気下でオーブン乾燥ガラス器具により行った。市販のＤＮＡ合成試薬をＧｌｅｎＲｅｓｅａｒｃｈ（Ｓｔｅｒｌｉｎｇ，ＶＡ）から購入した。無水ピリジン、トルエン、ジクロロメタン、ジイソプロピルエチルアミン、トリエチルアミン、酢酸、ピリジン、およびＴＨＦをＡｌｄｒｉｃｈから購入した。すべての他の化学薬品をＡｌｄｒｉｃｈまたはＴＣＩから購入し、追加の精製をしないでそのまま使用した。

（実施例１）
エチレングリコールスペーサーを有する色素の合成
酸化エチレンリンカーを有する化合物を以下のように調製した。
オリゴフルオロシド（ｏｌｉｇｏｆｌｕｏｒｏｓｉｄｅ）構築物（例えば、構造（Ｉ）、（ＩＩ）、または（ＩＩＩ）の化合物）を、１μｍｏｌスケールのＡｐｐｌｉｅｄＢｉｏｓｙｓｔｅｍｓ３９４ＤＮＡ／ＲＮＡ合成機で合成し、３’ーホスフェート基もしくは３’－Ｓ₂－（ＣＨ₂）₆－ＯＨ基、または本明細書に記載されている他の基のいずれかを有した。合成は、標準的ホスホラミダイト（ｐｈｏｐｓｈｏｐｏｒａｍａｄｉｔｅ）化学を使用して、ＣＰＧビーズまたはポリスチレン固形支持体に直接実施した。オリゴフルオロシドを、標準的固相ＤＮＡ法を使用し、標準的β－シアノエチルホスホラミダイト化学を用いたカップリングを使用して、３’から５’の方向に合成した。フルオロシドとヌクレオシドのホスホラミダイト、およびスペーサー（例えば、ヘキサエチルオキシ－グリコールホスホラミダイト、トリエチルオキシ－グリコールホスホラミダイト、ポリエチレングリコールホスホラミダイト）、およびリンカー（例えば、５’－アミノ－モディファイヤーホスホラミダイト、およびチオール－モディファイヤーＳ２ホスホラミダイト）をアセトニトリルに溶解して、０．１Ｍの溶液を作製し、以下の合成サイクル：１）ジクロロメタン中のジクロロ酢酸による５’－ジメトキシトリチル保護基の除去、２）次のホスホラミダイトと、アセトニトリル中の活性化試薬とのカップリング、３）ヨウ素／ピリジン／水でのＰ（ＩＩＩ）の酸化による、安定したＰ（ｖ）の形成、および４）任意の未反応５’－ヒドロキシル基と、無水酢酸／１－メチルイミダゾール／アセトニトリルとのカップリングを使用して、順序どおりに添加した。合成サイクルを、完全長のオリゴフルオロシド構築物が組み立てられるまで繰り返した。連鎖組立ての終了時に、モノメトキシトリチル（ＭＭＴ）基またはジメトキシトリチル（ＤＭＴ）基を、ジクロロメタン中のジクロロ酢酸で除去した。

化合物を、標識Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ管中の制御細孔ガラス（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ－ｐｏｒｅｇｌａｓｓ）（ＧＣＰ）支持体に０．２μｍｏｌスケールで提供した。４００μＬの２０～３０％のＮＨ₄ＯＨを添加し、穏やかに混合した。開口管を５５℃で約５分間、または過剰なガスが遊離するまで設置し、次いで密閉し、２時間（＋／－１５分間）インキュベートした。管をヒートブロックから取り出し、室温に達するようにし、続いて１３，４００ＲＰＭで３０秒間遠心分離して、上清および固形物を固めた。上清を注意深く取り出し、標識管に入れ、次いで１５０μＬのアセトニトリルを添加して、支持体を洗浄した。洗浄液を管に添加した後、管を、乾燥するまで４０℃でＣｅｎｔｒｉＶａｐ機器に設置した。
生成物をＥＳＩ－ＭＳ、ＵＶ吸光度および蛍光分光法により特徴付けた。

（実施例２）
化合物のスペクトル検査
乾燥化合物を１５０μＬの０．１ＭＮａ₂ＣＯ₃緩衝剤で再構成して、約１ｍＭの貯蔵液を作製した。濃縮貯蔵液を０．１×ＰＢＳで５０×に希釈し、ＮａｎｏＤｒｏｐＵＶ分光計により分析して、吸光度読取り値を得た。吸光度読取り値を、吸光係数（各ＦＡＭ単位で７５，０００Ｍ^-1ｃｍ^-1）およびベールの法則とともに使用して、貯蔵液の実際の濃度を決定した。
算出貯蔵液濃度から、約４ｍＬの５μＭ溶液を０．１ＭのＮａ₂ＣＯ₃（ｐＨ９）で作製し、基に関して全体的な吸光度を測るために３００ｎｍ～７００ｎｍのスペクトル範囲を使用するＣａｒｙ６０ＵＶ分光計により、１×１ｃｍの石英キュベットで分析した。これらの５μＭ溶液から、第２の希釈を、ＣａｒｙＥｃｌｉｐｓｅＦｌｕｏｒｉｍｅｔｅｒによる分光分析のために、５０ｎＭまたは２５ｎＭで（また、０．１ＭのＮａ₂ＣＯ₃、ｐＨ９中でも）作製した。励起を４９４ｎｍに設定し、放射スペクトルを４９９～７００ｎｍで収集した。

（実施例３）
相補的オリゴマー配列を有する消光構築物の存在下でのプローブの融解曲線分析
２０ｍｅｒのオリゴヌクレオチド配列を含有するプローブ化合物Ｐ－１およびＰ－３を、本明細書の実施例１に記載された方法に従って合成した。プローブＰ－１およびＰ－３は、それぞれ、１個または２個のフルオレセイン部分を含む。Ｐ－１およびＰ－３を溶液により２μＭの濃度で調製し、相補的２０ｍｅｒのオリゴヌクレオチド配列および単一ＢＨＱ－１部分を含有する消光構築物Ｑ－４の存在下または非存在下でインキュベートした。相補的プローブとクエンチャー化合物が混合された検査では、相補的オリゴヌクレオチドは整列して、ハイブリッド複合体を形成する。試料を周囲温度で１０分間インキュベートし、次いでＣＦＸ－９６サーマルサイクラーを使用して分析して、融解曲線を生成した。
図２および３は、Ｑ－４のクエンチャー濃度の６．４μＭ（図２）または９．１μＭ（図３）を使用するプローブＰ－１およびＰ－３の融解曲線を示す。蛍光の低減が、プローブのみを含む試料と比べたプローブ／クエンチャー混合物で観察されており、２７℃での初期蛍光を参照されたい。２個のフルオレセイン部分を有する化合物Ｐ－３は、単一のフルオレセイン部分を含有するＰ－１より蛍光におよそ１．６倍の増加を実証した。ハイブリッド複合体の変性は約５０℃で始まることを観察することができ、温度が増加するほど蛍光が増加する。蛍光の増加は変性の結果であり、その理由は、クエンチャー部分がフルオロフォアから離れる平均距離を増加して、効率を最小限にすることを実証しているからである。
この結果は、化合物内の基の温度関連移動変化による蛍光の動的消光の結果として、クエンチャーの非存在下でのプローブの観察蛍光の強い温度依存性も実証している。

（実施例４）
同一の非相補的オリゴマー配列を有する消光構築物の存在下でのプローブの融解曲線分析
陰性対照実験では、プローブ、および非相補的オリゴヌクレオチド配列を有するクエンチャー化合物を一緒にインキュベートして、ハイブリッド形成の欠如、その結果の有意な消光の非存在を実証した。
２０ｍｅｒのオリゴヌクレオチド配列を含有するプローブ化合物Ｐ－２を、本明細書の実施例１に記載された方法に従って合成し、単一のフルオレセイン部分を含む。Ｐ－２を溶液により２μＭの濃度で調製し、同一の非相補的２０ｍｅｒのオリゴヌクレオチド配列を含有する消光構築物Ｑ－４（６μＭ）のの存在下または非存在下でインキュベートした。したがって、混合試料分析において、ハイブリッド複合体の形成は発生するはずがなく、ハイブリッド複合体の変性の結果としての蛍光の増加も発生するはずがない。試料を周囲温度で１０分間インキュベートし、次いでＣＦＸ－９６サーマルサイクラーを使用して分析して、初期温度の２７℃から最終温度の８０℃に勾配する融解曲線を生成した。
図４に描写された融解曲線分析は、Ｐ－２／Ｑ－４混合物における蛍光増加の非存在を示し、同一の非相補的オリゴヌクレオチド配列の結果として、定量化可能なハイブリッド形成の欠如を実証している。蛍光の低減が、Ｐ－２のみの分析と比べてＰ－２／Ｑ－４混合物に観察されたが、このことは、分子間消光に起因する。

（実施例５）
消光構築物の存在下でのプローブの相対的消光効果の決定
増加温度により観察された蛍光の変化を排除して、曲線の解釈を容易にできるように、実施例３および実施例４で生成された蛍光データの分析を実施して、融解曲線分析実験の全体にわたる相対的消光効率を決定した。
図５は、消光プローブＱ－４の存在下でのプローブ化合物Ｐ－１、Ｐ－２、およびＰ－３の温度の関数としての相対的消光効率を示す。予想されたように、非相補的クエンチャーの存在下でのＰ－２のデータは、２０％で本質的に一定しており、それは、加熱による変性がないからであり、非ハイブリッド複合体のみに分子間消光が観察される。興味深いことに、Ｐ－１およびＰ－３の相対的消光効率は、フルオレセイン部分の数（それぞれ、１および２個）における差、ならびにＱ－４の濃度変化（６．４および９．１μＭ）における差にもかからわず、類似している。単一ＢＨＱ－１部分を含有するＱ－４が、フルオレセイン数の数に差があるにもかかわらず、Ｐ－１とＰ－３の両方と同様の消光効率を有したことは注目される。

（実施例６）
増加数のフルオレセイン部分を有するプローブの蛍光の決定
２０ｍｅｒオリゴヌクレオチド配列を含有し、１個、２個、３個、４個、および５個のフルオレセイン（Ｆ）部分をそれぞれ含有するプローブ化合物Ｐ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７を、本明細書の実施例１に記載された方法に従って合成した。最大蛍光を、本明細書の実施例１に記載された方法に従って決定した。結果を表６にまとめる。

結果は、蛍光の増加がフルオレセイン部分の数と正比例しなかったことを実証しており、例えば、２個のＦ部分を有するＰ－４の蛍光が、１個のＦ部分を有するＰ－１と比べて２倍の蛍光を示さなかった表６を参照されたい。追加のフルオロフォアの組込みの結果としてのポリマー長さの増加によって生じる分子内消光現象が、蛍光の非比例的増加の原因である。

（実施例７）
融解曲線分析を含む、４個のＢＨＱ－１部分を含有する消光プローブを使用した、様々なフルオレセイン部分を有するプローブの消光
２０ｍｅｒオリゴヌクレオチド配列を含有し、１個、２個、３個、４個、および５個のフルオレセイン部分をそれぞれ含有するプローブ化合物Ｐ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７を、前記のように合成した。試験化合物の溶液を、本明細書の実施例２に記載された方法に従って、０．５μＭの濃度で調製した。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで周囲温度に５分間冷却した。これらの試験溶液を、個々のプローブ化合物の融解曲線分析のために使用した、下記を参照されたい。個別のプローブＰ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７の最大蛍光を、融解曲線分析の初期測定値から決定した。

試験化合物の別々の０．５μＭ溶液を、４個のＢＨＱ－１部分を含有する消光プローブＱ－６の１．０μＭとともに、周囲温度で１０分間インキュベートした。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで、融解曲線分析を実施する前に周囲温度に５分間冷却した。消光された蛍光の測定値を、融解曲線分析の初期測定値から決定した。
図６は、クエンチャーＱ－６の非存在下（左側の棒）および存在下（右側の棒）の化合物Ｐ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７で観察された蛍光の棒グラフを示す。予測されたように、Ｑ－６（ＢＨＱ－１×４）で観察された消光効率は、プローブ中のフルオレセイン（Ｆ）部分の数が増加すると減少し、最高の消光はモノ－Ｆ化合物Ｐ－１（８２．４％）で観察され、最低はペンタ－Ｆ化合物Ｐ－７（５８．０％）で観察された。このデータの留意点は、フルオレセイン部分の数が４から５に増加したときに蛍光の増加が最小であり、この一連の化合物の分子内消光が、化合物がある特定の長さに達すると全体の輝度を制限しうることを示唆していることである。

上記で調製された試料の融解曲線分析を、初期温度の０℃から最終温度の１２２℃に勾配するＣＦＸ－９６サーマルサイクラーを使用して実施した。図７は、すべての試験試料の融解曲線分析を示す。実施例３の結果と一致して、クエンチャープローブを欠いている試験化合物は、観察された蛍光に強い温度依存性を示した。さらに、プローブ／クエンチャー組合せで観察された蛍光の増加は、ハイブリッド複合体が変性していることを示す。この方法の開始時は、すべての試験試料で一定であり、およそ５０℃で発生し、ハイブリッド複合体の性質にいくらかの堅牢性を示唆している。変性すると、組合せ試験溶液の蛍光特性は、プローブのみの溶液の蛍光特性を正確に模倣している。

（実施例８）
サーマルサイクラーを使用して冷却するときのプローブとクエンチャーのハイブリダイゼーションの実証
プローブ化合物Ｐ－１およびＰ－６、ならびにプローブＰ－８の溶液を調製し、それぞれ相補的クエンチャーＱ－６（４×ＢＨＱ－１部分）およびクエンチャーＱ－７（４×Ｄａｂ部分）の存在下で、冷却モード（温暖から冷却への移行）のサーマルサイクラーを使用して分析した。各プローブ化合物のクエンチャー無含有溶液も調製し、同じように分析した。Ｐ－１は１個のフルオレセイン部分を含有し、Ｐ－６よびＰ－８は、それぞれ４個を含有する。
試験溶液をＣＦＸ－９６サーマルサイクラーにより８０℃に加熱し、２分間保持し、次いで２５℃に冷却した（－５℃／サイクル、４秒間の保持）。

温度の関数としてのプローブ蛍光のプロットを図８に示す。冷却モードで予想されたように、プローブのみの溶液は、温度が低下すると蛍光が増加することを実証し、融解曲線分析では逆の傾向が観察された。同様に、プローブおよびクエンチャーの試験試料は、相補的オリゴヌクレオチドがアニールし始め、ハイブリッド複合体を形成し始めると、蛍光の低減をそれぞれ実証した（図１Ａおよび１Ｃに概略的に示されている）。
理論に拘束されることを望むものではないが、出願者は、Ｐ－６／Ｑ－６ハイブリッドと比較して、Ｐ－８／Ｑ－７ハイブリッドの初期状態（８０℃）に関する蛍光の大きな低減は、消光部分がフルオロフォアに近接し始めた結果による改善された消光能力、もしくは優れたハイブリダイゼーション効率、または両方の組合せによって生じると考える。

（実施例９）
プローブ対に関するプローブ対消光効率の比較
プローブ化合物Ｐ－１およびＰ－６、ならびにプローブＰ－８を前術のように合成した。試験化合物の溶液を、本明細書の実施例２に記載された方法に従って、１．０μＭの濃度で調製した。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで周囲温度に５分間冷却した。続いて、これらの試験溶液を、個々のプローブ化合物の融解曲線分析のために使用した、下記を参照されたい。個別のプローブＰ－１、Ｐ－６、およびＰ－８の最大蛍光を、融解曲線分析の初期測定値から決定した。Ｐ－１は１個のフルオレセイン部分を含有し、Ｐ－６よびＰ－８は、それぞれ４個を含有する。
試験化合物の別々の１．０μＭ溶液を、プローブＰ－１およびＰ－６では１．９μＭの消光プローブＱ－６、ならびにプローブＰ－８ではクエンチャーＱ－７とともに、周囲温度で１０分間インキュベートした。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで、融解曲線分析を実施する前に周囲温度に５分間冷却した。消光された蛍光の測定値を、同様に融解曲線分析の初期測定値から決定した。

図９は、示されているように、クエンチャーＱ６またはＱ７の非存在下（左側の棒）および存在下（右側の棒）の化合物Ｐ－１、Ｐ－６、およびＰ－８で観察された蛍光の棒グラフを示す。驚くべきことに、Ｐ－８／Ｑ－７対は、蛍光に８１％の低減を実証し、この値は、Ｑ－６の４個の消光部分に対してＰ－１に単一のフルオレセイン部分のみを有するＰ－１／Ｑ－６対（８２％）に匹敵している。対照的に、Ｐ－８プローブは４個のフルオレセイン部分を含有し、Ｑ－７の消光部分の数と等しい。
Ｐ－８／Ｑ－７の追加の試験溶液を調製して、より高い濃度での消光効率を調査した。Ｐ－８の試験溶液を４．３および８．６μＭで調製し、これらを個々のプローブ溶液の蛍光を決定するのと類似した方法で分析した。同様に、試験化合物の別々の溶液を、今回は１０．６μＭ濃度の消光プローブＱ－７とともに周囲温度で１０分間インキュベートした。これらの結果も図９に表し、データの要約を表７に見出すことができる。

これらのデータから留意されることは、より高いプローブ濃度（４．３および８．６μＭ）での消光にさらなる増加が観察され、低いクエンチャー／プローブ比であってもほぼ９０％に達していることであり、表７の最終項目を参照されたい。

設計することによって、フルオロフォアとクエンチャーの両側に配置されているポリヌクレオチド配列を有するプローブおよびクエンチャー対は、クエンチャープローブの１個または複数のフルオロフォアを、蛍光部分と消光部分のどちらかの側に発生するハイブリダイゼーションを介して、相補的クエンチャーポリマーのクエンチャー部分に近接させることが意図される、図１Ｃを参照されたい。理論に拘束されることなく、出願者は、対バリアント（図１Ａを参照されたい）が、陰性荷電ホスフェート含有ポリマー主鎖間の静電反発力によって引き起こされる、フルオロフォア部分と消光部分との間の距離の増加の結果として、消光効率の低減を実証していると考える。プローブは、どちらかの側の部分におけるタンデムハイブリダイゼーションを介してこの欠陥を克服し、それによって、フルオロフォアとクエンチャーの間の距離を低減し、効率を増加する。
上記で調製された１．０μＭの試料の融解曲線分析を、初期温度の２２℃から最終温度の８０℃に勾配するＣＦＸ－９６サーマルサイクラーを使用して実施した。図１０は、すべての試験試料の融解曲線分析を示す。他の融解曲線の結果と一致して、クエンチャープローブを欠いている試験化合物は、観察された蛍光に強い温度依存性を示し、温度が増加すると著しく減少した。加えて、プローブ／クエンチャー組合せで観察された蛍光の増加は、ハイブリッド複合体が変性していることを示す。

（実施例１０）
単一ＢＨＱ－１部分を含有するｍｏｎｏ－ｄｅｎｔａ消光プローブを使用した、様々なフルオレセイン部分を有するプローブの消光
プローブ化合物Ｐ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７の試験溶液を、公称濃度の０．５μＭにより実施例２および実施例７に前述のように調製した。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで周囲温度に５分間冷却した。個別のプローブＰ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７の最大蛍光を、ＣＦＸ－９６サーマルサイクラーにより２２℃で決定した。
試験化合物の別々の０．５μＭ溶液を、１個のＢＨＱ－１部分を含有する消光プローブＱ－４の１．３μＭ（２．６当量）とともに、周囲温度で１０分間インキュベートした。分析する前に、試料を８０℃に２分間加熱し、次いで周囲温度に５分間冷却した。消光された蛍光の測定値を、ＣＦＸ－９６サーマルサイクラーにより２２℃で決定した。

図１１は、クエンチャーＱ－４の非存在下（左側の棒）および存在下（右側の棒）の化合物Ｐ－１、Ｐ－４、Ｐ－５、Ｐ－６、およびＰ－７で観察された蛍光の棒グラフを示す。予測されたように、プローブ／Ｑ－４対で観察された消光効率は、プローブ中のフルオレセイン（Ｆ）部分の数が増加すると、減少した。しかし、最適な消光は、ジ－Ｆの化合物Ｐ－４（７８％）で観察され、モノ－ＦのＰ－１もほぼ同等（７５％）であった。ペンタ－Ｆの化合物Ｐ－７は、最低の消光効率（４２％）を示した。
クエンチャープローブＱ－４のより低い濃度での効果を調査するため、２つの追加の検査を、０．８５μｍおよび０．４５ｕＭのクエンチャープローブＱ－４（それぞれ、１．７および０．９当量）を有するＰ－１の溶液で実施した。図１２は、この分析の結果を示し、１当量未満のクエンチャープローブでは、あまり好ましくないモノ－でさえも、蛍光消光はおよそ５０％であうることを実証している。

上記に記載された様々な実施形態を組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。本出願で参照されている、および／または２０１９年９月３０日に出願された米国特許出願第６２／９０８，５０９号を含む出願データシートに列挙されている、すべての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国の特許、外国の特許出願、および非特許出版物は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。実施形態の態様は、様々な特許、出願、公開の概念を用いてなおさらに実施形態を提供することが必要である場合には、修正することができる。
これら、および他の変更を、上記に詳述された記載を踏まえて実施形態に行うことができる。一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、特許請求の範囲を、本明細書および特許請求の範囲に開示されている具体的な実施形態に限定するものと解釈されるべきではなく、そのような特許請求の権利が付与された均等物の包括的範囲とともに、すべての可能な実施形態を含むものと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は本開示によって制限されない。

Claims

以下の構造（Ｉ）を有する化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体。

(I)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、ａ）同じもしくは異なるフルオロフォア、またはｂ）同じもしくは異なるフルオロフォアクエンチャーのいずれかであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ¹およびＲ²は、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ¹およびＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）
Ｍ¹およびＭ²が同じまたは異なるフルオロフォアである、請求項１に記載の化合物。
Ｍ¹およびＭ²が同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーである、請求項１に記載の化合物。
Ｒ¹がポリヌクレオチドを含む、請求項１～３のいずれか１項に記載の化合物。
Ｒ²がポリヌクレオチドを含む、請求項１～４のいずれか１項に記載の化合物。
ポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する配列を有する、請求項４または５に記載の化合物。
構造（Ｉａ）の化合物および構造（Ｉｂ）の化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体を含む組成物。

（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ^1bおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはＲ^1aおよびＲ^2bのうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含むならば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）
Ｒ^1aおよびＲ^2aがそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドが第２の配列を有し、第１の配列が第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項７に記載の組成物。
Ｒ^1bおよびＲ^2bがそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドが第４の配列を有し、第３の配列が第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項７または８に記載の組成物。
Ｒ^1aおよびＲ^1bがそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドヌクレオチド配列が４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドが第２の配列を有し、第１の配列が第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項７に記載の組成物。
Ｒ^2aおよびＲ^2bがそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドが第４の配列を有し、第３の配列が第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項７または１０に記載の組成物。
Ｒ^1b、Ｒ^2aまたは両方が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有するヌクレオチド配列を有する、請求項７に記載の組成物。
第２の配列、第３の配列、または両方が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項７～１１のいずれか１項に記載の組成物。
以下の構造（ＩＩ）を有する化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体。

(II)
（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2aはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ^1bおよびＲ^2bは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）
Ｒ^1aおよびＲ^2aがそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドが第２の配列を有し、第１の配列が第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項１４に記載の化合物。
Ｒ^1bおよびＲ^2bがそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドが第４の配列を有し、第３の配列が第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項１４または１５に記載の化合物。
Ｌ⁹が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第５のポリヌクレオチドを含む、請求項１４～１６のいずれか１項に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
以下の構造（ＩＩＩ）を有する化合物またはその立体異性体、塩もしくは互変異性体。

(III)
（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアであり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じまたは異なるフルオロフォアクエンチャーであり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²およびＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶およびＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレンまたはヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ^1aおよびＲ^2aは、それぞれ独立にポリヌクレオチドを含むか、またはそれぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキルもしくは－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ^1bおよびＲ^2bはそれぞれ独立にポリヌクレオチドを含み、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキルまたはアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソまたは非存在であり、
Ｒ_aは、ＯまたはＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_dまたはＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテルまたはチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、またはヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑおよびｗは、ｑまたはｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０または１である）
Ｒ^1bおよびＲ^2bがそれぞれ第１および第２のポリヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第１のポリヌクレオチドが第１の配列を有し、第２のポリヌクレオチドが第２の配列を有し、第１の配列が第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項１７に記載の化合物。
Ｒ^1aおよびＲ^2aがそれぞれ第３および第４のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが４～４０個のヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが第３の配列を有し、第４のポリヌクレオチドが第４の配列を有し、第３の配列が第４の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項２３または２４に記載の化合物。
Ｌ⁹が、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第５のポリヌクレオチドを含む、請求項２３～２５のいずれか１項に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
第５のポリヌクレオチドが、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項２６に記載の化合物。
ｑの各出現が０である、請求項１～３２のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｑの少なくとも１つの出現が１である、請求項１～３２のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｗの各出現が０である、請求項１～３３のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｗの少なくとも１つの出現が１である、請求項１～３３のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｑの各出現が０である、請求項７～３６のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がヘテロアルキレンであるか、またはＬ⁴の各出現がヘテロアルキレンである、請求項１～３７のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ヘテロアルキレンが酸化アルキレンを含む、請求項３８に記載の化合物または組成物。
ヘテロアルキレンが酸化エチレンを含む、請求項３９に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁴が以下の構造を有する、請求項３８～４０のいずれか１項に記載の化合物または組成物。

（式中、
ｚは１～１００の整数であり、
^*は隣接するリン原子への結合を示す）
ｚが３～６の整数または２２～２６の整数である、請求項４１に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、またはＬ⁴の各出現がアルキレンである、請求項１～３７のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
少なくとも１つのアルキレンがエチレンであるか、または各アルキレンがエチレンである、請求項４３に記載の化合物または組成物。
Ｒ³の少なくとも１つの出現がＨであるか、またはＲ³の各出現がＨである、請求項１～４４のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ^1aが、各出現において独立に、置換されていてもよい５～７員環のヘテロアリーレンリンカーである、請求項１～４５のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ^1aが以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～４５のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ³の少なくとも１つの出現がアルキレンリンカーであるか、またはＬ³の各出現がアルキレンリンカーである、請求項１～４７のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ²および／もしくはＬ⁸の少なくとも１つの出現が非存在であるか、またはＬ²および／もしくはＬ⁸の各出現が非存在である、請求項１～４８のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁵および／もしくはＬ⁶の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、またはＬ⁵および／もしくはＬ⁶の各出現がアルキレンである、請求項１～４９のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ^1bが、各出現において独立に、アミド官能基またはトリアゾリル官能基を含む、請求項１～５０のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｒ⁵が、各出現において独立に、ＯＨ、Ｏ^-またはＯＲ_dである、請求項１～５１のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｒ⁴が、各出現においてオキソである、請求項１～５２のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁷の少なくとも１つの出現が、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーであるか、またはＬ⁷の各出現が、独立に、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーである、請求項１～５３のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁷がアミドまたはトリアゾリル官能基を含む、請求項１～５４のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
Ｌ⁷の各出現が以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～５５のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｎが１～１００の整数であるか、またはｎが１～１０の整数である、請求項１～５５のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
ｍが３～６の整数であるか、またはｍが３である、請求項１～５７のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
フルオロフォアが、各出現において独立に、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル－ジメチル－ＢＯＤＩＰＹ、ヒス－フルオロフェニル－ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル－ジメチル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、（ビス－フルオロフェニル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ－ベンゾチアゾール、テル－ベンゾチアゾール、ビ－ナフチル、ビ－アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０－エチニルアントラセンまたはテル－ナフチル部分である、請求項１～５８のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
フルオロフォアが、各出現において独立に、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド、５－ＦＡＭもしくは６－ＦＡＭ、またはこれらの誘導体である、請求項１～５８のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
フルオロフォアが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～５８のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
フルオロフォアが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～５８のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
フルオロフォアクエンチャーが、各出現において独立に、ＢＨＱ－１、ＢＨＱ－２、ＤＡＢ、

、ＩＲＤｙｅＱＣ－１；ＩｏｗａＢｌａｃｋＦＱ；ＩｏｗａＢｌａｃｋＲＱ；ＯＳＹ３５；ＯＳＹ７；ＯＳＹ２１；Ｃｙ５Ｑ；Ｃｙ７Ｑ；ＱＸＬ４９０；ＱＸＬ５２０；ＱＸＬ５７０；ＱＸＬ６１０；ＱＸＬ６７０；ＱＸＬ６８０；ＡＴＴＯ５４０Ｑ；ＡＴＴＯ５８０ＱまたはＡＴＴＯ６１２Ｑ
である、請求項１～５０のいずれか１項に記載の化合物または組成物。
表４または５から選択される化合物。
標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
第１の末端を有する第１のポリヌクレオチドであり、標的ヌクレオチド配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列を含む第１の配列を有する、第１のポリヌクレオチド、
第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第１のポリヌクレオチドの第１の末端に共有結合している第１のポリマーであり、２つのフルオロフォアを含む、第１のポリマー、ならびに
第１のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第２のポリヌクレオチド
を含む、検出可能なプローブ。
第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第１のポリヌクレオチドの第２の末端に共有結合している第２のポリマー、ならびに
第２のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第３のポリヌクレオチド
をさらに含む、請求項６５に記載の検出可能なプローブ。
第２のポリヌクレオチドが、第１の調節相補配列を含む第２の配列を有し、
第３のポリヌクレオチドが、第１の調節相補配列に対し少なくとも７５％の相補性を有する第２の調節相補配列を含む第３の配列を有する、
請求項６６に記載の検出可能なプローブ。
請求項６５～６７のいずれか１項に記載の検出可能なプローブを含む組成物。
請求項６８に記載の組成物を含むキット。
第１の末端を有する第３のポリヌクレオチド、
第１の末端および第２の末端を有し、第１の末端が第３のポリヌクレオチドの第１の末端に共有結合している第２のポリマーであって、２つのフルオロフォアを含む、第２のポリマー、ならびに
第２のポリマーの第２の末端に共有結合した第１の末端を有する第４のポリヌクレオチド
を含むクエンチャー分子をさらに含む、請求項６８または６９に記載の組成物またはキット。
第１の配列が第１の調節相補配列をさらに含み、
第３のポリヌクレオチドが、第１の調節相補配列とハイブリダイズすることが可能な第２の調節相補配列を含む第３の配列を有する、
請求項７０に記載の組成物またはキット。
第２のポリヌクレオチドが、第３の調節相補配列を含む第２の配列を有し、
第４のポリヌクレオチドが、第３の調節相補配列とハイブリダイズすることが可能な第４の調節相補配列を含む第４の配列を有する、
請求項７０または７１に記載の組成物またはキット。
標的相補配列が、第１の強度で標的ヌクレオチド配列にハイブリダイズすることが可能であり、
第１の調節相補配列が、第１の強度未満の第２の強度で第２の調節相補配列にハイブリダイズすることが可能である、
請求項７１または７２に記載の組成物またはキット。
検出可能なプローブ、クエンチャー分子、または両方が、請求項１～６４のいずれか１項に記載の化合物または組成物を含む、請求項６５～７３のいずれか１項に記載の組成物またはキット。
標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための検出可能なプローブであって、
ａ）２つ以上のフルオロフォアを含む第１のポリマーに共有結合した第１のヌクレオチド配列を含む第１のセグメント、
ｂ）２つ以上のフルオロフォアクエンチャーを含む第２のポリマーに共有結合した第２のヌクレオチド配列を含む第２のセグメント
を含み、
第１のヌクレオチド配列が、ｉ）標的核酸配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する標的相補配列であり、標的配列とともに、アッセイ条件下で第１の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能な、標的相補配列、およびｉｉ）第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有するプローブ相補配列であり、第２のヌクレオチド配列の少なくとも一部とともに、アッセイ条件下で第２の強度を有する二本鎖ハイブリッドを形成することが可能であるプローブ相補配列を含み、第２の強度が第１の強度未満であり、
第１のポリマーが、第２のポリマー非存在の場合、所定の波長の紫外光で励起されると、同じ波長の紫外光で励起された際の第１のポリマー中に存在する個々のフルオロフォアのピーク蛍光発光の合計の少なくとも８５％のピーク蛍光発光を有する、
検出可能なプローブ。
第１のヌクレオチド配列が第２のヌクレオチド配列に共有結合している、請求項７５に記載の検出可能なプローブ。
請求項１～６８または７０～７４のいずれか１項に記載の化合物、組成物、または検出可能なプローブ、および標的ヌクレオチド配列の特定のための、化合物、組成物、または検出可能なプローブの使用のための使用説明書を含むキット。
標的ヌクレオチド配列の存在を特定するための方法であって、
アッセイ条件下で、試料を、請求項１～６８または７０～７４のいずれか１項に記載の化合物、組成物、または検出可能なプローブと接触させることにより、混合物を生成するステップ、および
検出条件下で混合物をイメージングするステップ
を含む、方法。