KR102464502B1 - 리소좀 표지를 위한 형광 프로브 - Google Patents
리소좀 표지를 위한 형광 프로브 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102464502B1 KR102464502B1 KR1020200133719A KR20200133719A KR102464502B1 KR 102464502 B1 KR102464502 B1 KR 102464502B1 KR 1020200133719 A KR1020200133719 A KR 1020200133719A KR 20200133719 A KR20200133719 A KR 20200133719A KR 102464502 B1 KR102464502 B1 KR 102464502B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- formula
- compound represented
- added
- present
- compound
- Prior art date
Links
- 210000003712 lysosome Anatomy 0.000 title claims abstract description 25
- 230000001868 lysosomic effect Effects 0.000 title claims abstract description 25
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 title abstract description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 77
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 claims description 8
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 4
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N Morpholine Chemical compound C1COCCN1 YNAVUWVOSKDBBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N phosphoryl trichloride Chemical compound ClP(Cl)(Cl)=O XHXFXVLFKHQFAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 1,2-Dichloroethane Chemical compound ClCCCl WSLDOOZREJYCGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KZMGYPLQYOPHEL-UHFFFAOYSA-N Boron trifluoride etherate Chemical compound FB(F)F.CCOCC KZMGYPLQYOPHEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N N,N-Diisopropylethylamine (DIPEA) Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C JGFZNNIVVJXRND-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N Sodium azide Chemical compound [Na+].[N-]=[N+]=[N-] PXIPVTKHYLBLMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002132 lysosomal effect Effects 0.000 description 6
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 6
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M sodium nitrite Chemical compound [Na+].[O-]N=O LPXPTNMVRIOKMN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000003818 flash chromatography Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dichloro-5,6-dicyano-1,4-benzoquinone Chemical compound ClC1=C(Cl)C(=O)C(C#N)=C(C#N)C1=O HZNVUJQVZSTENZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N Acetophenone Chemical compound CC(=O)C1=CC=CC=C1 KWOLFJPFCHCOCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N Hydrazine Chemical compound NN OAKJQQAXSVQMHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N Trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PQVSTLUFSYVLTO-UHFFFAOYSA-N ethyl n-ethoxycarbonylcarbamate Chemical compound CCOC(=O)NC(=O)OCC PQVSTLUFSYVLTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M lithium hydroxide monohydrate Substances [Li+].O.[OH-] GLXDVVHUTZTUQK-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229940040692 lithium hydroxide monohydrate Drugs 0.000 description 4
- MFFMQGGZCLEMCI-UHFFFAOYSA-N 2,4-dimethyl-1h-pyrrole Chemical compound CC1=CNC(C)=C1 MFFMQGGZCLEMCI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PAPNRQCYSFBWDI-UHFFFAOYSA-N DMP Natural products CC1=CC=C(C)N1 PAPNRQCYSFBWDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 108010043121 Green Fluorescent Proteins Proteins 0.000 description 3
- 102000004144 Green Fluorescent Proteins Human genes 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 3
- 239000005090 green fluorescent protein Substances 0.000 description 3
- 210000003463 organelle Anatomy 0.000 description 3
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 235000010288 sodium nitrite Nutrition 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 238000001644 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 238000005160 1H NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- BXRFQSNOROATLV-UHFFFAOYSA-N 4-nitrobenzaldehyde Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(C=O)C=C1 BXRFQSNOROATLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 235000019439 ethyl acetate Nutrition 0.000 description 2
- 238000002073 fluorescence micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 230000003834 intracellular effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- CFOAUYCPAUGDFF-UHFFFAOYSA-N tosmic Chemical compound CC1=CC=C(S(=O)(=O)C[N+]#[C-])C=C1 CFOAUYCPAUGDFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003151 transfection method Methods 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 description 1
- HAYGVDAUIWDVSK-UHFFFAOYSA-N C(C1=CC=CC=C1)(=O)C1=C(NC=C1)C=O Chemical compound C(C1=CC=CC=C1)(=O)C1=C(NC=C1)C=O HAYGVDAUIWDVSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYBGHBLEGRMXAT-UHFFFAOYSA-N CC=1NC=C(C1)C.CC=1NC=C(C1)C Chemical compound CC=1NC=C(C1)C.CC=1NC=C(C1)C DYBGHBLEGRMXAT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006144 Dulbecco’s modified Eagle's medium Substances 0.000 description 1
- 101000581122 Homo sapiens Rho-related GTP-binding protein RhoD Proteins 0.000 description 1
- 102100027609 Rho-related GTP-binding protein RhoD Human genes 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical class [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 230000006907 apoptotic process Effects 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000019522 cellular metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 1
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 1
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;hexane Chemical compound ClCCl.CCCCCC SPWVRYZQLGQKGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 210000003527 eukaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000005457 ice water Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 210000005061 intracellular organelle Anatomy 0.000 description 1
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- WOOWBQQQJXZGIE-UHFFFAOYSA-N n-ethyl-n-propan-2-ylpropan-2-amine Chemical compound CCN(C(C)C)C(C)C.CCN(C(C)C)C(C)C WOOWBQQQJXZGIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 210000001236 prokaryotic cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F5/00—Compounds containing elements of Groups 3 or 13 of the Periodic Table
- C07F5/02—Boron compounds
- C07F5/022—Boron compounds without C-boron linkages
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/52—Use of compounds or compositions for colorimetric, spectrophotometric or fluorometric investigation, e.g. use of reagent paper and including single- and multilayer analytical elements
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
- G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
- G01N33/58—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances
- G01N33/582—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving labelled substances with fluorescent label
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hematology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Abstract
본 발명은 리소좀을 특이적으로 표지하는 형광 프로브에 대한 것이다.
Description
본 발명은 리소좀 표지를 위한 형광 프로브에 대한 것이다.
세포 소기관을 기반으로 한 단백체학은 표적 소기관에 상주하는 단백질의 기작 및 자극에 따른 세포 내 농도의 증감을 밝히고 제어함으로써 질병 진단 및 치료를 가능케 한다. 특히, 리소좀은 대부분의 원핵 및 진핵세포에 존재하여 세포 대사에 직접적인 영향을 끼치는 필수적인 소기관으로, 세포 내 소화 및 세포 사멸에 중요한 역할을 하여 다양한 대사 및 질병 치료를 위해 널리 연구되고 있다. 세포 내 소기관의 표지, 특정 단백질(독성물질)의 표지 등을 위해 보편적으로 사용되고 있는 방법은 하기의 특허문헌처럼 바이러스 활용한 녹색형광단백질(GFP)의 형질 주입 방법이다.
<특허문헌>
특허공개공보 제10-2009-0119283호(2009. 11. 19. 공개) "녹색형광단밸질 이용한 단백질 과발현 시스템의 향상"
하지만, 종래의 형질 주입 방법은 단백질의 크기가 크고, 유전정보가 알려진 단백질의 주변에만 처리를 할 수 있다는 한계점을 가지고 있다. 이에 따라, 외부에서 주입된 형광염료를 목표한 단백질에 표지하는 방법이 널리 연구되고 있다. 하지만, 종래의 리소좀을 표지하기 위한 형광염료는 세포 투과성이 낮아 형광 효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 리소좀을 특이적으로 표지하는 형광 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 적은 농도의 화합물을 적은 시간 동안 처리하고서도, 높은 형광 효율을 가지는 형광 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물은 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 것을 특징으로 한다.
[화학식 1] [화학식 2]
상기 화학식 1에서 n은 10이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 화합물은 리소좀을 표지하기 위한 용도로 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 리소좀을 표지하는 방법은 제1항의 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 이용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 리소좀을 표지하는 방법은 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 용매에 혼합해 용액을 제조하는 단계와, 상기 용액을 세포를 포함하는 시료에 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 리소좀을 표지하는 방법은 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물이 첨가된 시료에 일정 파장의 빛을 가하는 단계와, 상기 시료에서 방출되는 형광을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 새롭게 합성된 화합물을 이용하여 리소좀을 특이적으로 표지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 적은 농도의 화합물을 적은 시간 동안 처리하고서도, 높은 형광 효율을 제공할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화합물이 리소좀을 표지하는 것을 확인하기 위한 형광현미경 사진.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화합물이 리소좀을 표지하는 것을 확인하기 위한 형광현미경 사진.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화합물이 리소좀을 표지하는 것을 확인하기 위한 형광현미경 사진.
이하에서는 본 발명에 따른 리소좀 표지를 위한 형광 프로브를 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예는 리소좀을 표지(Imaging)하기 위한 화합물에 대한 것으로, 상기 화합물은 화학식 1 또는 2로 표시되며, 상기 화학식 1에서 n은 10이다.
[화학식 1] [화학식 2]
본 발명의 다른 실시예는 리소좀 검출용 형광 프로브에 대한 것으로, 상기 리소좀 검출용 형광 프로브는 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 이용하여 리소좀을 표지하는 방법에 대한 것이다. 상기 리소좀을 표지하는 방법은 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 용매에 혼합해 용액을 제조하는 단계, 상기 용액을 세포를 포함하는 시료에 첨가하는 단계, 상기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물이 첨가된 시료에 일정 파장의 빛을 가하는 단계, 상기 시료에서 방출되는 형광을 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예는 화학식 1로 표시되는 리소좀 표지를 위한 화합물의 제조방법에 대한 것으로, 화학식 1-1로 표시되는 화합물 수득단계, 화학식 1-2로 표시되는 화합물 수득단계, 화학식 1-3으로 표시되는 화합물 수득단계 및 화학식 1로 표시되는 화합물 수득단계를 포함한다.
상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 1-1에 따라, 아세토페논(acetophenone)과 브로모알콕시벤즈알데하이드((bromoalkoxy)benzaldehyde)를 에탄올에 녹이고, 수산화리튬일수화물(lithium hydroxide monohydrate)을 첨가하여 반응시키고, 수산화리튬일수화물과 토실메틸이소시아나이드(tosylmethyl isocyanide)을 넣고 침전이 발생할 때까지 교반하여 하기의 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 생성하고, 침전물을 얼음물과 에탄올 혼합액으로 세척하고 건조하여 수득한다.
[반응식 1-1]
상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 1-2에 따라, 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 과량의 모르폴린(morpholine)에 넣고, 반응 혼합물을 환류시키고, 과량의 모르폴린을 감압 하에서 제거하여, 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 수득한다.
[반응식 1-2]
상기 화학식 1-3으로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 1-3에 따라, 디메틸포름아미드(dimethylformamide) 및 염화포스포릴(phosphoryl chloride)의 혼합물에 1,2-디클로로에탄(1,2-dichloroethane)을 첨가한 다음, 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 천천히 첨가한 후 환류시키고, 수성 아세트산 나트륨(aqueous sodium acetate)을 넣고 반응시켜 화학식 1-3(major) 및 1-4(minor)로 표시되는 화합물을 수득한다.
[반응식 1-3]
상기 화학식 1로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 1-4에 따라, 화학식 1-3으로 표시되는 화합물을 무수 메틸렌 클로라이드(anhydrous methylene chloride)에 넣고 2,4- 디메틸 피롤(2, 4-dimethyl pyrrole)을 첨가한 후, 염화포스포릴을 천천히 첨가하여 반응시키고, N,N-디이소프로필에틸아민(N, N-diisopropylethylamine)을 첨가한 다음 보론트리플루오라이드에터레이트(Boron trifluoride etherate)를 넣고 반응시켜 화학식 1로 표시되는 화합물을 수득한다.
[반응식 1-4]
본 발명의 또 다른 실시예는 화학식 2로 표시되는 리소좀 표지를 위한 화합물의 제조방법에 대한 것으로, 화학식 2-1로 표시되는 화합물 수득단계, 화학식 2-2로 표시되는 화합물 수득단계, 화학식 2-3으로 표시되는 화합물 수득단계 및 화학식 2로 표시되는 화합물 수득단계를 포함한다.
상기 화학식 2-1로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 2-1에 따라, 2,4-디메틸피롤(2,4-dimethylpyrrole) 및 4-니트로벤즈알데히드(4-nitrobenzaldehyde)를 건조 디클로로메탄(dichloromethane)에 녹인 후, 한 방울의 트리플루오로아세트산(trifluoroacetic acid)을 첨가하고 반응시키고, 디클로로디시아노벤조퀴논(Dichlorodicyanobenzoquinone)을 건조 디클로로메탄에 녹여 주입한 뒤 반응시키고, 디이소프로필에틸아민(diisopropylethylamine)로 추가로 처리하여 반응시킨 후, 삼불화 붕소 에테르(Boron trifluoride etherate)를 추가하여 반응시켜, 화학식 2-1로 표시되는 화합물을 수득한다.
[반응식 2-1]
상기 화학식 2-2로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 2-2에 따라, 화학식 2-1로 표시되는 화합물, 히드라진(hydrazine) 및 Pd/C를 에탄올에 용해시키고 환류시킨 후, 반응 혼합물을 여과하여 Pd/C 및 고체 불순물을 제거하고 정제하여 오렌지색 파우더를 얻고, 상기 파우더를 염산과 메탄올이 혼합된 용액에 녹인 후, 아질산나트륨(Sodium nitrite) 및 아지드화나트륨(Sodium azide)을 차례로 첨가하여 반응시켜 화학식 2-2로 표시되는 화합물을 수득한다.
[반응식 2-2]
상기 화학식 2-3으로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 2-3에 따라, 디메틸포름아미드 및 염화포스포릴의 혼합물에 화학식 2-2로 표시되는 화합물이 혼합된 1,2-디클로로에탄을 첨가하여 반응시켜 화학식 2-3으로 표시되는 화합물을 얻었다.
[반응식 2-3]
상기 화학식 2로 표시되는 화합물 수득단계는 하기 반응식 2-4에 따라, 1,2-디클로로에탄에 화학식 2-3으로 표시되는 화합물 및 모르폴린을 혼합하여 반응시켜 화학식 2로 표시되는 화합물을 수득하였다.
[반응식 2-4]
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 하지만, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1> 리소좀 이미징을 위한 화합물 1의 제조
1. 아세토페논(1.0mmol)과 브로모알콕시벤즈알데하이드(1.0mmol, n은 10임)를 에탄올(3ml)에 녹이고, 수산화리튬일수화물(0.1mmol)을 첨가한 후, 실온에서 밤새 교반한다. 이후, 수산화리튬일수화물(1.1mmol) 및 토실메틸 이소시아나이드(1.2mmol)를 추가로 첨가하고 침전이 발생할 때까지 교반하고, 침전물을 여과하고 물과 차가운 에탄올로 세척하고, 건조하여 백색 분말 형태인 상기 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 얻었다.
2. 둥근 바닥 플라스크에서 화학식 1-1로 표시되는 화합물을 5mL의 모르폴린(과량)에 넣고, 반응 혼합물을 N2 하에서 4시간 동안 환류시키고, 과량의 모르폴린을 감압 하에서 제거하고, 상기 화학식 1-2로 표시되는 화합물을 얻었다.
3. 0℃의 온도 조건에서, 2구 플라스크에 디메틸포름아미드(1.2mmol) 및 염화포스포릴(1.2mmol)을 주입하고, Ice bath를 제거하고 반응 혼합물을 실온에서 15분 동안 교반한 후, 0℃를 유지하기 위해 Ice bath를 교체하고, 1,2-디클로로에탄 15mL를 첨가한 다음, 화학식 1-2로 표시되는 화합물(1.0mmol)을 천천히 첨가한다. 이후, 반응 혼합물을 30분 동안 환류시키고, 실온으로 냉각 시 수성 아세트산 나트륨(5.5mmol)을 첨가하고 다시 30분 동안 환류시킨다. 이후, 차가운 반응 혼합물에 물을 첨가한 다음 포화 탄산나트륨 및 염수로 2회 세척하고, 유기 층을 황산 나트륨으로 건조시키고, 용매를 감압 하에 제거하고 생성물을 플래시 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 상기 화학식 1-3(major) 및 1-4(minor)로 표시되는 화합물을 얻었다.
4. 화학식 1-3으로 표시되는 화합물인 벤조일 피롤 카브알데히드(1.0mmol)를 무수 메틸렌 클로라이드(4mL)에 넣고 -5℃로 냉각시키고, 3분 후 냉각 용액에 2,4- 디메틸 피롤(1.0mmol)을 첨가한 후, 염화포스포릴(1.0mmol)을 천천히 첨가하고, 반응 혼합물을 동일한 온도에서 3시간 동안 교반하고 실온에서 3시간 동안 교한다. 이 후, N,N- 디이소프로필에틸아민(3mmol)을 첨가한 다음 보론트리플루오라이드에터레이트(3mmol)을 첨가하고, 3시간 후 플래시 컬럼 크로마토그래피(flash column chromatography)에 적용하여 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 얻었다(최종 화합물이 화학식 1로 표기되는 것을 proton NMR 분광기 및 carbon NMR 분광기 결과를 통해 확인함).
<실시예 2> 리소좀 이미징을 위한 화합물 2의 제조
1. 2,4-디메틸피롤(2mmol) 및 4-니트로벤즈알데히드(1mmol)를 질소 하에 건조 디클로로 메탄(50mL)에 녹인 후, 한 방울의 트리플루오로아세트산을 첨가하고 상온의 암실에서 밤새 반응시키고, 디클로로디시아노벤조퀴논(1 mmol)을 건조 디클로로메탄(20mL)에 녹여 주입한 뒤 추가로 30분 동안 반응시켰다. 디이소프로필에틸아민(3mL)로 추가로 처리하고 5분가 반응시킨 후, 삼불화 붕소 에테르(3mL)를 첨가하고 추가로 3시간 동안 반응시켰다. 이후, 용매를 감압 하에서 제거하고, 헥산-디클로로메탄(2:1)을 용리액으로 사용하여 잔류물을 실리카 상의 플래시 컬럼 크로마토그래피를 통해 정제하여 화학식 2-1로 표시되는 화합물을 얻었다.
2. 화학식 2-1로 표시되는 화합물(1mmol), 히드라진(0.2mL) 및 10% Pd/C (1.3mmol)를 에탄올(4mL)에 용해시키고 30분 동안 환류시킨 후, 반응 혼합물을 25 ℃로 냉각하고 셀라이트를 통해 여과하여 Pd/C 및 고체 불순물을 제거하고, 수득된 여액을 감압 하에 증발시키고 1/1 EtOAc/헥산을 용리액으로 사용하는 플래쉬 컬럼 크로마토그래피로 정제한다. 수득된 황색을 띠는 주황색 고체를 1/1 HCl(1.0 M)/MeOH(3mL)에 용해시키고 0℃로 냉각한 후 10분 반응시키고, 물(0.5 mL)에 녹인 아질산나트륨(1.5mmol)을 5분에 걸쳐 첨가하고 0℃에서 1시간 동안 반응시키고, 물(1mL)에 녹인 아지드화나트륨(3mmol)을 첨가하고 반응 혼합물을 25℃에서 추가로 1시간 동안 교반한 후, 용매를 증발시키고 조 생성물을 30% EtOAc/헥산을 용리액으로 사용하는 플래쉬 크로마토그래피를 사용하여 정제하여 화학식 2-2로 표시되는 화합물을 얻었다.
3. 디메틸포름아미드(4mL)와 염화포스포릴(4mL)을 아르곤 하에서 5분 동안 ice-bath에서 교반한 후, 실온으로 가온한 후 추가로 30분 동안 교반하고, 화학식 2-2로 표시되는 화합물이 혼합된 1,2-디클로로에탄(60mL)을 첨가하고, 50℃로 가열하고 2시간 동안 교반하고, 실온으로 냉각하여 혼합물을 얻었다. ice bath에서 포화 수성 탄산수소나트륨(200mL)에 상기 혼합물을 천천히 붓고, 실온으로 가온하고 30분 동안 추가로 교반하고 물로 세척하여 얻은 유기층을 합하고, 무수 황산마그네슘으로 건조하고 진공에서 증발시킨 후, 컬럼 크로마토그래피를 사용하여 추가로 정제하여 화학식 2-3으로 표시되는 화합물을 얻었다.
4. 1,2-디클로로에탄에 화학식 2-3으로 표시되는 화합물(1당량) 및 모르폴린(6당량)을 혼합하고 50℃에서 4시간 동안 교반하고, 수소화붕소나트륨(4당량) 및 아세트산(1방울)을 추가로 첨가하고, 밤새 반응시키고 물과 염수 용액으로 세척한 후, 유기층을 모아 황산마그네슘으로 건조하고 감압 농축한 다음, 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 추가로 정제하여 화학식 2로 표시되는 화합물 얻었다(최종 화합물이 화학식 2로 표기되는 것을 proton NMR 분광기 및 carbon NMR 분광기 결과를 통해 확인함).
<실시예 3> 실시예 1 및 2에서 제조된 화합물들이 리소좀을 이미징하는 것에 대한 확인
1. 하루 배양한 HeLa 세포의 미디엄을 제거하고, DMEM에 포함된 2uM의 화학식 1로 표시되는 화합물과, 50nM의 리소좀을 트래킹하는 Red DND-99(Invitrogen)을 처리한 후, 30분 동안 37℃에서 배양하고, 처리된 세포를 PBS로 3번 워싱하고, 형광 현미경을 활용하여 bright field, RHOD 및 514_RHO6 채널에서 세포를 촬영하여 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1의 (a)는 Bright field, (b)는 화학식 1로 표시되는 화합물 처리 이미지, (c)는 Red DND-99 처리 이미지, (d)는 overlay 결과를 나타낸다.
2. 화학식 1로 표시되는 화합물 대신에 200nM의 화학식 2로 표시되는 화합물을 사용한 것을 제외하고는 다른 조건을 실시예 3의 1과 동일하게 하여 실험하고, 세포 촬영 결과를 도 2에 나타내었다.
3. 도 1 및 2를 보면, 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 사용하여 실험한 결과는 리소좀을 트래킹하는 lysotracker Red DND-99를 이용한 실험결과와 일치함을 확인할 수 있어, 본원발명의 화합물들은 리소좀을 이미징하기 위한 용도로 사용될 수 있음을 알 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
Claims (5)
- 하기 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물.
[화학식 1] [화학식 2]
상기 화학식 1에서 n은 10이다. - 제1항에 있어서,
상기 화합물은 리소좀을 표지하기 위한 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 화합물. - 제1항의 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 이용하여 리소좀을 표지하는 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 리소좀을 표지하는 방법은 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물을 용매에 혼합해 용액을 제조하는 단계와, 상기 용액을 세포를 포함하는 시료에 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소좀을 표지하는 방법. - 제4항에 있어서,
상기 리소좀을 표지하는 방법은 화학식 1 또는 2로 표시되는 화합물이 첨가된 시료에 일정 파장의 빛을 가하는 단계와, 상기 시료에서 방출되는 형광을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 리소좀을 표지하는 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200133719A KR102464502B1 (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 리소좀 표지를 위한 형광 프로브 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200133719A KR102464502B1 (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 리소좀 표지를 위한 형광 프로브 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220049968A KR20220049968A (ko) | 2022-04-22 |
| KR102464502B1 true KR102464502B1 (ko) | 2022-11-07 |
Family
ID=81452437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020200133719A KR102464502B1 (ko) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | 리소좀 표지를 위한 형광 프로브 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102464502B1 (ko) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20090119283A (ko) * | 2008-05-15 | 2009-11-19 | 연세대학교 산학협력단 | 녹색형광단백질을 이용한 단백질 과발현 시스템의 향상 |
-
2020
- 2020-10-15 KR KR1020200133719A patent/KR102464502B1/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220049968A (ko) | 2022-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104629754B (zh) | 咔唑类比率型pH荧光探针及其制备方法和应用 | |
| Chen et al. | Development of a unique family of two-photon full-color-tunable fluorescent materials for imaging in live subcellular organelles, cells, and tissues | |
| CN103709202B (zh) | 钌(ii)配合物及其制备方法及其作为细胞荧光染料的应用 | |
| Cardona et al. | Δ1-pyrroline based boranyls: Synthesis, crystal structures and luminescent properties | |
| CN111978248A (zh) | 一种多位点可修饰聚集诱导发光喹啉腈衍生物、制备方法及其应用 | |
| Lara-Cerón et al. | Boron Schiff bases derived from α-amino acids as nucleoli/cytoplasm cell-staining fluorescent probes in vitro | |
| CN116102615A (zh) | 制备细胞毒性苯二氮䓬衍生物的方法 | |
| KR102464502B1 (ko) | 리소좀 표지를 위한 형광 프로브 | |
| Li et al. | Deep-red to near-infrared fluorescent dyes: Synthesis, photophysical properties, and application in cell imaging | |
| CN112851556B (zh) | 新型聚集诱导发光高尔基体荧光探针及其制备方法与应用 | |
| Shao et al. | Photostable, hydrophilic and functional near infrared quaterrylenediimide-cored dendrimers for biomedical imaging | |
| Lu et al. | Synthesis and characterization of Ag (I) and Au (I) complexes with macrocyclic hybrid amine N-heterocyclic carbene ligands | |
| CN107253921A (zh) | 一种含芘基的酰腙类化合物及其制备方法和应用 | |
| Taşkıran et al. | Photophysical characterization of novel dipyrrine compounds based on pyrrolic hydrogen transfer | |
| Oguz et al. | One-pot synthesis of squaraine fluoroionophores | |
| CN114773875B (zh) | 一类氮杂吲哚-方酸菁染料，其合成方法及应用 | |
| Haley | 3-Methyl-2, 1-benzisoxazolium, benzisothiazolium, and indazolium salts as new active-methyl compounds | |
| CN109232505A (zh) | 一种快速检测半胱氨酸的荧光探针及其合成方法与应用 | |
| Okujima et al. | Synthesis of NIR-emitting O-chelated BODIPYs fused with benzene and acenaphthylene | |
| KR101825024B1 (ko) | 미토콘드리아 표지를 위한 화합물 및 이의 제조방법 | |
| Ko et al. | Substituents modification of meso-aryl BODIPYs for tuning photophysical properties | |
| KR101584731B1 (ko) | 신규 튜불린 중합 저해제 및 그 합성방법 | |
| KR102509732B1 (ko) | 지질 방울 표지를 위한 형광 프로브 | |
| CN112341483A (zh) | 一种7位羟基取代的杂化香豆素杂化染料的合成方法及其应用 | |
| CN116217576B (zh) | 一种基于嘌呤骨架的近红外发射荧光分子及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |