KR20220127142A - Reporter and their applications - Google Patents

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KR20220127142A
KR20220127142A KR1020220022318A KR20220022318A KR20220127142A KR 20220127142 A KR20220127142 A KR 20220127142A KR 1020220022318 A KR1020220022318 A KR 1020220022318A KR 20220022318 A KR20220022318 A KR 20220022318A KR 20220127142 A KR20220127142 A KR 20220127142A
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nucleic acid
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KR1020220022318A
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이도민
시호영
조재형
고우탐 마산타
송주만
엄민수
제종태
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에스에프씨 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a fluorescent reporter capable of labeling nucleic acids including DNA and simultaneously exhibiting luminescent properties at an excited energy level, and to various applications thereof. The fluorescent reporter for labeling nucleic acids according to the present invention is represented by chemical formula 1 or 2.

Description

리포터 및 이의 용도{REPORTER AND THEIR APPLICATIONS}REPORTER AND THEIR APPLICATIONS

본 발명은 DNA를 포함한 핵산의 표지가 가능함과 동시에 들뜬 에너지 준위에서 발광 특성을 나타내는 형광성 리포터 및 이의 다양한 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a fluorescent reporter capable of labeling nucleic acids including DNA and exhibiting luminescent properties at an excited energy level, and various uses thereof.

생명 공학 분야에서 생체 내(in vivo), 생체 외(in vitro)에서 세포수준의 생물학적인 현상을 관찰하거나, 생체 조영 및 질환부위를 검시하기 위해, 이를 가시화할 수 있는 수단으로 형광 염료가 사용되고 있다.In the field of biotechnology, fluorescent dyes are used as a means of visualizing biological phenomena at the cellular level in vivo and in vitro, or to detect biopsies and disease sites. .

그린형광단백질(GFP) 등의 자체적으로 발광하는 생체 분자도 존재하지만, 일반적으로는 생체 조직이나 세포 및 그 이하 단계의 생체 분자를 형광 염료로 염색하거나, 단백질, 핵산 등의 생체 분자에 형광 염료를 표지한 후, 형광 신호를 검출할 수 있는 광학장비를 동반하여, 다양한 기법으로 영상화한 자료를 얻고 있다. Although there are biomolecules that emit light by themselves, such as green fluorescent protein (GFP), in general, biomolecules such as biological tissues, cells, and lower levels are dyed with fluorescent dyes, or biomolecules such as proteins and nucleic acids are dyed with fluorescent dyes. After labeling, it is accompanied by optical equipment that can detect fluorescence signals, and imaged data by various techniques are being obtained.

주로 사용되는 광학 분석 장비로는 세포 관찰을 위한 형광현미경(fluorescece microscope), 공초점현미경(confocal microscope), 유세포분석기(flow cytometry), 마이크로어레이(microarray), 정량 중합효소연쇄반응 장치(quantitative PCR system), 핵산 및 단백질 분리, 분석을 위한 전기영동(electrophoresis) 장치, 실시간 생체내 영상 장비(in vivo imaging system) 등 연구 목적의 장비 외에도, 면역 분석 기법(immnuno assay)이나 PCR 분석 및 통계 기술이 접목된 핵산 및 단백질 진단 키트(또는 바이오칩) 기반 체외 진단(in vitro diagnosis) 장비와 의료 영상 수술(image-guided surgery)을 위한 수술대 및 내시경 장비 등의 진단 및 치료를 위한 것들이 알려져 있으며, 지속적으로 새로운 응용 분야 및 더 높은 수준의 해상도 및 데이터 처리 능력을 가진 장비가 개발되고 있다.Mainly used optical analysis equipment is a fluorescence microscope, confocal microscope, flow cytometry, microarray, quantitative PCR system for cell observation. ), nucleic acid and protein separation and analysis, electrophoresis device, real-time in vivo imaging system, etc. In addition to research equipment, immunoassay technique, PCR analysis, and statistical technology are grafted. Nucleic acid and protein diagnostic kits (or biochips)-based in vitro diagnosis equipment and operating tables and endoscopic equipment for image-guided surgery are known for diagnosis and treatment, and new applications are continuously being developed. Fields and equipment with higher levels of resolution and data processing capabilities are being developed.

바이오 분야에 형광 염료를 적용하기 위해서는, 일반적으로 대부분의 생체 분자들이 존재하는 매질, 즉, 수용액 내에 존재할 때 광표백(photo bleaching) 및 소광(quenching) 현상이 적고, 몰흡광계수(molecular extinction coefficient)및 양자효율(quantum efficiency)이 크며, 다양한 pH 조건에서 안정한 것이 바람직하다.In order to apply fluorescent dyes to the bio field, in general, when present in a medium in which most biomolecules are present, that is, an aqueous solution, photo bleaching and quenching are small, and the molecular extinction coefficient and It is desirable to have high quantum efficiency and to be stable under various pH conditions.

여러 연구분야에서 다양한 형광 염료가 이용되어 오고 있으나, 바이오 분야에서 상술한 조건들을 모두 만족시키는 형광 염료는 드물며, 현재 사용되고 있는 대표적인 구조로는 쿠마린(coumarins), 시아닌(cyanine), 보디피(bodipy), 플로세인(fluoresceins), 로다민(rhodamines), 피렌(pyrenes), 카르보피로닌(carbopyronin), 옥사진(oxazine), 잔텐(xanthenes), 티오잔텐(thioxanthene) 및 아크리딘(acridines) 등이 있다. 이 중에서도 특히 로다민 유도체와 폴리메틴(polymethine) 계열의 시아닌 유도체가 주를 이루고 있다.Various fluorescent dyes have been used in various research fields, but fluorescent dyes that satisfy all of the above conditions are rare in the bio field, and representative structures currently used include coumarins, cyanine, and bodipy. , fluoresceins, rhodamines, pyrenes, carbopyrronin, oxazine, xanthenes, thioxanthene and acridines, etc. There is this. Among them, rhodamine derivatives and polymethine-based cyanine derivatives are predominant.

특히, 시아닌계 형광 염료는, 폴리메틴 양쪽 말단 부위에 질소를 포함한 헤테로 고리로 연결되어 있으며, 폴리메틴 길이를 조절함으로써 450nm에서 800nm의 가시광선, 근적외선 전영역에 걸쳐 다양한 형광을 구현할 수 있는 구조적 장점뿐만 아니라, 일반적으로 매우 높은 흡광계수를 가지는 광학적 특징이 있다.In particular, the cyanine-based fluorescent dye is connected to both ends of polymethine by a heterocyclic ring containing nitrogen, and by controlling the length of polymethine, various fluorescence can be realized over the entire range of visible and near infrared rays from 450 nm to 800 nm. In addition, there is an optical characteristic that generally has a very high extinction coefficient.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2017-0026245호(2017.03.08. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 페릴렌계 화합물, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 형광 염료가 기재되어 있다. As a background art related to the present invention, there is Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0026245 (published on March 8, 2017), which describes a perylene-based compound, a manufacturing method thereof, and a fluorescent dye including the same. .

본 발명은 광학 영상 분야에서 생체분자의 동정을 관찰하기 위하여 광범위하게 사용될 수 있는 화합물로서 신규한 리포터를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a novel reporter as a compound that can be widely used to observe the identification of biomolecules in the field of optical imaging.

또한, 본 발명은 본원에 정의된 신규한 리포터의 다양한 용도로서, 상기 신규한 리포터를 포함하는 핵산 검출용 올리고뉴클레오타이드, 핵산 검출용 조성물, 핵산 검출용 지지체 및 핵산 검출 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an oligonucleotide for nucleic acid detection, a composition for nucleic acid detection, a support for nucleic acid detection, and a nucleic acid detection method comprising the novel reporter as various uses of the novel reporter as defined herein. .

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 제공된다.According to one aspect of the present invention for solving the above technical problem, a reporter represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

여기서,here,

Ar1은 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴 또는 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C6-C20의 헤테로아릴이며,Ar 1 is a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl or C 6 -C 20 heteroaryl containing at least one hetero atom,

Z1은 NR5R6 또는 OR7이며,Z 1 is NR 5 R 6 or OR 7 ,

Z2는 NR8 또는 O이며,Z 2 is NR 8 or O,

X는 O 또는 S이며,X is O or S;

Y는 CR9R10, NR11, O 또는 S이며,Y is CR 9 R 10 , NR 11 , O or S;

R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.R 1 To R 11 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl including at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbamate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nite It is a functional group selected from reyl, hydrazine, acetal, ketal, polyalkylene oxide and -L 1 -R 12 , or two adjacent functional groups may combine with each other to form a ring.

이 때, R1 내지 R11 중 적어도 하나는 -L1-R12일 수 있다.In this case, at least one of R 1 to R 11 may be -L 1 -R 12 .

L1은 단결합이거나, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하며, R12는 하기의 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드이다.L 1 is a single bond, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 It includes at least one selected from heterocycloalkyl, and R 12 is a deoxyribonucleoside represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00003
Figure pat00003

여기서,here,

*은 상기 디옥시리보뉴클레오사이드가 L1에 결합되는 위치를 나타내며,* represents the position at which the deoxyribonucleoside is bonded to L 1 ,

B는 핵염기(necleobase)이며,B is a nucleobase,

R13은 수소, 중수소, P(OR15)(N(R16R17) 및 -L2-R18로부터 선택되며,R 13 is selected from hydrogen, deuterium, P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ) and -L 2 -R 18 ,

R14는 알코올 보호기(alcohol protecting group), 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,R 14 is an alcohol protecting group, hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound,

R15 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,R 15 to R 17 are each independently selected from hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom,

L2는 단결합이거나, 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,L 2 is a single bond or is selected from internucleotide phosphodiester bonds, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, ,

R18은 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이다.R 18 is hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 하기의 화학식 5로 표시되는 리포터가 제공된다.According to another aspect of the present invention, a reporter represented by the following Chemical Formula 5 is provided.

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00004
Figure pat00004

여기서,here,

R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬 및 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴로부터 선택되며,R 21 and R 22 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl and substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl,

R23 내지 R30은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.R 23 to R 30 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted substituted or unsubstituted amides, carbamates, carboxylates, substituted or unsubstituted phosphines, substituted or unsubstituted phosphoric acids, phosphates, phosphonic acids, phosphonates, It is a functional group selected from nitrile, hydrazine, acetal, ketal, polyalkylene oxide and -L 1 -R 12 , or two adjacent functional groups may combine with each other to form a ring.

또한, R31 내지 R34은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬 및 -L1-R12로부터 선택되되, R31 내지 R34 중 적어도 하나는 -L1-R12일 수 있다.In addition, R 31 to R 34 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, and -L It is selected from 1 -R 12 , and at least one of R 31 to R 34 may be -L 1 -R 12 .

L1은 단결합이거나, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하며, R12는 하기의 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드이다.L 1 is a single bond, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 It includes at least one selected from heterocycloalkyl, and R 12 is a deoxyribonucleoside represented by Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

여기서,here,

*은 상기 디옥시리보뉴클레오사이드가 L1에 결합되는 위치를 나타내며,* represents the position at which the deoxyribonucleoside is bonded to L 1 ,

B는 핵염기(necleobase)이며,B is a nucleobase,

R13은 수소, 중수소, P(OR15)(N(R16R17) 및 -L2-R18로부터 선택되며,R 13 is selected from hydrogen, deuterium, P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ) and -L 2 -R 18 ,

R14는 알코올 보호기(alcohol protecting group), 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,R 14 is an alcohol protecting group, hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound,

R15 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,R 15 to R 17 are each independently selected from hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom,

L2는 단결합이거나, 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,L 2 is a single bond or is selected from internucleotide phosphodiester bonds, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, ,

R18은 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,R 18 is hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound,

Y는 CR35이며, 각각의 R35는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I)로부터 선택되며,Y is CR 35 and each R 35 is hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one heteroatom, fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I),

n은 1 내지 4의 정수이다.n is an integer from 1 to 4.

상기 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드는 구체적으로 하기의 화학식 4로 표시될 수 있다.The deoxyribonucleoside represented by Formula 3 may be specifically represented by Formula 4 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00006
Figure pat00006

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본원에 정의된 리포터 및 소광자를 포함하는 올리고뉴클레오타이드가 제공된다.Also according to another aspect of the present invention there is provided an oligonucleotide comprising a reporter and a quencher as defined herein.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본원에 정의된 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 핵산 검출용 조성물이 제공된다.Also, according to another aspect of the present invention, there is provided a composition for detecting a nucleic acid comprising an oligonucleotide as defined herein.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 본원에 정의된 리포터, 지지체 및 상기 리포터와 상기 지지체를 연결하는 링커를 포함하는 핵산 검출용 지지체가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a support for detecting a nucleic acid comprising a reporter as defined herein, a support, and a linker connecting the reporter and the support.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, (a) 표적 핵산, 상기 표적 핵산을 증폭시키기 위해 필요한 시약 및 본원에 정의된 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 반응 혼합물을 준비하는 단계, (b) 상기 반응 혼합물 중 표적 핵산을 중합효소 연쇄 반응에 의해 증폭하는 단계 및 (c) 상기 반응 혼합물의 형광 강도를 측정하는 단계를 포함하는 핵산 검출 방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, (a) preparing a reaction mixture comprising a target nucleic acid, a reagent necessary for amplifying the target nucleic acid, and an oligonucleotide as defined herein, (b) in the reaction mixture There is provided a nucleic acid detection method comprising amplifying a target nucleic acid by a polymerase chain reaction and (c) measuring the fluorescence intensity of the reaction mixture.

본 발명에 따른 리포터는 물에 대한 용해도 및 형광 세기가 우수하여 생체 분자를 포함한 다양한 타겟을 표지하는데 유용하게 사용될 수 있다.Since the reporter according to the present invention has excellent water solubility and fluorescence intensity, it can be usefully used to label various targets including biomolecules.

도 1은 CT (Chlamydia trachomatis) 타겟에 대하여 DLP1 및 DLP4에 따른 이중 표지 프로브를 사용하여 2회 반복한 Real-Time PCR 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 CT (Chlamydia trachomatis) 타겟에 대하여 DLP2 및 DLP5에 따른 이중 표지 프로브를 사용하여 2회 반복한 Real-Time PCR 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 CT (Chlamydia trachomatis) 타겟에 대하여 DLP3 및 DLP6에 따른 이중 표지 프로브를 사용하여 2회 반복한 Real-Time PCR 결과를 나타낸 그래프이다.
도 4 내지 도 9는 각각 DLP1 내지 DLP6에 따른 이중 표지 프로브를 사용한 Real-Time PCR 결과(직선성)를 나타낸 것이다.
1 is a graph showing Real-Time PCR results repeated twice using a double-labeled probe according to DLP1 and DLP4 for a CT (Chlamydia trachomatis) target.
2 is a graph showing the results of Real-Time PCR repeated twice using a double-labeled probe according to DLP2 and DLP5 for a CT (Chlamydia trachomatis) target.
3 is a graph showing Real-Time PCR results repeated twice using double-labeled probes according to DLP3 and DLP6 for a CT (Chlamydia trachomatis) target.
4 to 9 show real-time PCR results (linearity) using double-labeled probes according to DLP1 to DLP6, respectively.

본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 수 있다. In order to better understand the present invention, certain terms are defined herein for convenience. Unless defined otherwise herein, scientific and technical terms used herein may have the meanings commonly understood by one of ordinary skill in the art.

또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함할 수 있다.Also, unless the context specifically dictates otherwise, a term in the singular includes its plural form, and a plural term may also include its singular form.

신규 핵산 표지용 리포터Reporter for novel nucleic acid labeling

본 발명의 일 측면에 따르면, 하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 핵산 표지용 리포터가 제공된다.According to one aspect of the present invention, a reporter for labeling a nucleic acid represented by the following Chemical Formula 1 or Chemical Formula 2 is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

여기서,here,

Ar1은 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴 또는 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C6-C20의 헤테로아릴이며,Ar 1 is a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl or C 6 -C 20 heteroaryl containing at least one hetero atom,

Z1은 NR5R6 또는 OR7이며,Z 1 is NR 5 R 6 or OR 7 ,

Z2는 NR8 또는 O이며,Z 2 is NR 8 or O,

X는 O 또는 S이며,X is O or S;

Y는 CR9R10, NR11, O 또는 S이며,Y is CR 9 R 10 , NR 11 , O or S;

R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈 및 폴리알킬렌옥사이드로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.R 1 To R 11 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl including at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbamate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nite It may be a functional group selected from reyl, hydrazine, acetal, ketal and polyalkylene oxide, or two adjacent functional groups may combine with each other to form a ring.

또한, 상기 R1 내지 R11 중 임의의 작용기가 치환된 작용기인 경우, 상기 작용기 중 적어도 하나의 임의의 탄소에는 수소가 아닌 임의의 치환기가 결합될 수 있다. 상기 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택될 수 있다.In addition, when any functional group of R 1 to R 11 is a substituted functional group, an arbitrary substituent other than hydrogen may be bonded to at least one arbitrary carbon of the functional group. The substituent is deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl , substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (-O - ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 - C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoromethylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonic acid salt, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO), acyl, carboxyl, substituted Ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I) , substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbame phosphate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nitrile, hydrazine, acetal, ketal , polyalkylene oxide, and -L 1 -R 12 .

본 발명의 다양한 실시예에 따른 리포터는 R1 내지 R11 중 적어도 하나가 -L1-R12로 표시되는 작용기를 가지며, 상기 리포터는 -L1-R12로 표시되는 작용기를 통해 표적 생체분자(예를 들어, 핵산)와 결합하여 표지하는 것이 가능하다.A reporter according to various embodiments of the present invention has at least one of R 1 to R 11 having a functional group represented by -L 1 -R 12 , and the reporter is a target biomolecule through a functional group represented by -L 1 -R 12 . It is possible to bind and label (eg, a nucleic acid).

일 실시예에 있어서, 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터 중 Y는 CR9R10이며, R9 및 R10 중 적어도 하나는 -L1-R12일 수 있다.In an embodiment, among the reporters represented by Formula 1 or Formula 2, Y may be CR 9 R 10 , and at least one of R 9 and R 10 may be -L 1 -R 12 .

L1은 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 모체와 R12를 연결하는 링커로서, 단결합(즉, 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 모체와 R12 사이에 임의의 원소 또는 작용기가 존재하지 않음)이거나, 포화 또는 불포화된, 치환 또는 비치환된, 분지 또는 비분지된 알킬, 헤테로알킬, 알케닐, 알키닐, 사이클로알킬, 사이클로알케닐 및 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, L1이 단결합이 아닌 경우, L1은 (1) 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 또는 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬이거나, (2) 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.L 1 is a linker connecting the parent represented by Formula 1 or Formula 2 and R 12 , and a single bond (ie, no element or functional group exists between the parent represented by Formula 1 or Formula 2 and R 12 ) or saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, branched or unbranched alkyl, heteroalkyl, alkenyl, alkynyl, cycloalkyl, cycloalkenyl and heterocycloalkyl. For example, when L 1 is not a single bond, L 1 is (1) a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 hetero atom including at least one hetero atom alkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl or substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, or (2) substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 containing at least one hetero atom -C 10 heteroalkyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted It may include at least one selected from C 3 -C 20 cycloalkenyl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl.

또한, L1은 상기에 언급된 적어도 하나의 탄소를 포함하는 링커이며, 상기 링커 중 임의의 탄소는 카보닐 탄소일 수 있다. 상기 카보닐은 알데하이드, 케톤, 카복실산, 에스터, 아마이드, 엔온, 아실할라이드, 산무수물 및 이미드로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.Also, L 1 is a linker comprising at least one carbon mentioned above, and any carbon in the linker may be a carbonyl carbon. The carbonyl may be at least one selected from an aldehyde, a ketone, a carboxylic acid, an ester, an amide, an enone, an acyl halide, an acid anhydride, and an imide.

다른 경우에 있어서, L1은 서로 이웃한 링커가 카보닐 탄소에 의해 상호 연결된 구조를 가질 수 있다. 이 때, L1은 카보닐 탄소 없이 직접적으로 연결된 링커와 카보닐 탄소에 의해 연결된 링커 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, L1은 "-CH2-CH2-C(=O)-NH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-"와 같이 아마이드(aminocarbonyl)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 또한, L1은 "-CH2-CH2-NH-C(=O)-CH2-CH2-CH=CH-CH2-"와 같이 carbonylamino를 포함하는 구조를 가질 수 있다.In another case, L 1 may have a structure in which adjacent linkers are interconnected by carbonyl carbons. In this case, L 1 may include both a linker directly connected without a carbonyl carbon and a linker connected by a carbonyl carbon. For example, L 1 may have a structure including an amide (aminocarbonyl) such as "-CH 2 -CH 2 -C(=O)-NH-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -" have. In addition, L 1 may have a structure including carbonylamino, such as "-CH 2 -CH 2 -NH-C(=O)-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -".

R12는 하기의 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드이다.R 12 is a deoxyribonucleoside represented by the following formula (3).

[화학식 3][Formula 3]

Figure pat00009
Figure pat00009

여기서,here,

*은 상기 디옥시리보뉴클레오사이드가 L1에 결합되는 위치를 나타내며,* represents the position at which the deoxyribonucleoside is bonded to L 1 ,

B는 핵염기(necleobase)이다. 상기 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드의 구성 요소로서, 상기 핵염기는 adenine, guanine, hypoxanthine, xanthine, 7-methylguanine 등과 같은 퓨린계 염기 및 cytosine, thymine, uracil, 5,6-dihydrouracil, 5-methylcytosine, 5-hydroxymethylcytosine 등과 같은 피리미딘계 염기일 수 있다.B is a nucleobase. As a component of the deoxyribonucleoside represented by Formula 3, the nucleobase is a purine-based base such as adenine, guanine, hypoxanthine, xanthine, 7-methylguanine, and cytosine, thymine, uracil, 5,6-dihydrouracil, 5- It may be a pyrimidine-based base such as methylcytosine or 5-hydroxymethylcytosine.

상기 핵염기로서 thymine을 포함하는 디옥시리보뉴클레오사이드(thymidine)은 하기의 화학식 4로 표시될 수 있다.Deoxyribonucleoside (thymidine) containing thymine as the nucleobase may be represented by the following formula (4).

[화학식 4][Formula 4]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 3 또는 화학식 4로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드에 있어서, R13은 수소, 중수소, P(OR15)(N(R16R17) 및 -L2-R18로부터 선택되며, R14는 알코올 보호기(alcohol protecting group), 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산일 수 있다.In the deoxyribonucleoside represented by Formula 3 or Formula 4, R 13 is selected from hydrogen, deuterium, P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ) and -L 2 -R 18 , and R 14 is It may be an alcohol protecting group, hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound.

R13 또는 R14가 P(OR15)(N(R16R17)인 경우, R15 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택될 수 있다.When R 13 or R 14 is P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), R 15 to R 17 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and at least one substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing heteroatoms.

또한, 상기 R15 내지 R17 중 임의의 작용기가 치환된 작용기인 경우, 상기 작용기 중 적어도 하나의 임의의 탄소에는 수소가 아닌 임의의 치환기가 결합될 수 있다. 상기 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택될 수 있다.In addition, when any functional group of R 15 to R 17 is a substituted functional group, an arbitrary substituent other than hydrogen may be bonded to at least one arbitrary carbon of the functional group. The substituent is deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl , substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (-O - ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 - C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoromethylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonic acid salt, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO), acyl, carboxyl, substituted Ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I) , substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbame phosphate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nitrile, hydrazine, acetal, ketal , polyalkylene oxide, and -L 1 -R 12 .

R13이 -L2-R18인 경우, L2는 O와 R18을 연결하는 링커로서, 단결합(즉, O와 R18 사이에 임의의 원소 또는 작용기가 존재하지 않음)이거나, 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합(internucleotide phosphodiester bridge)이거나, 포화 또는 불포화된, 치환 또는 비치환된, 분지 또는 비분지된 알킬 또는 헤테로알킬일 수 있다.When R 13 is -L 2 -R 18 , L 2 is a linker connecting O and R 18 , a single bond (ie, no element or functional group exists between O and R 18 ), or an internucleotide It may be an internucleotide phosphodiester bridge, saturated or unsaturated, substituted or unsubstituted, branched or unbranched alkyl or heteroalkyl.

예를 들어, L2가 단결합 또는 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합이 아닌 경우, L2는 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 또는 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬일 수 있다.For example, when L 2 is not a single bond or an internucleotide phosphodiester bond, L 2 is a substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl or a substituted or unsubstituted C containing at least one hetero atom. 1 -C 10 heteroalkyl.

또한, L2는 상기에 언급된 적어도 하나의 탄소를 포함하는 링커이며, 상기 링커 중 임의의 탄소는 카보닐 탄소일 수 있다. 상기 카보닐은 알데하이드, 케톤, 카복실산, 에스터, 아마이드, 엔온, 아실할라이드, 산무수물 및 이미드로부터 선택된 적어도 하나일 수 있다.In addition, L 2 is a linker comprising at least one carbon mentioned above, and any carbon in the linker may be a carbonyl carbon. The carbonyl may be at least one selected from an aldehyde, a ketone, a carboxylic acid, an ester, an amide, an enone, an acyl halide, an acid anhydride, and an imide.

다른 경우에 있어서, L2는 서로 이웃한 링커가 카보닐 탄소에 의해 상호 연결된 구조를 가질 수 있다. 이 때, L2는 카보닐 탄소 없이 직접적으로 연결된 링커와 카보닐 탄소에 의해 연결된 링커 모두를 포함할 수 있다. 예를 들어, L2는 "-CH2-CH2-C(=O)-NH-CH2-CH2-CH=CH-CH2-"와 같이 아마이드(aminocarbonyl)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 또한, L2는 "-CH2-CH2-NH-C(=O)-CH2-CH2-CH=CH-CH2-"와 같이 carbonylamino를 포함하는 구조를 가질 수 있다.In another case, L 2 may have a structure in which adjacent linkers are interconnected by carbonyl carbons. In this case, L 2 may include both a linker directly connected without a carbonyl carbon and a linker connected by a carbonyl carbon. For example, L 2 may have a structure including an amide (aminocarbonyl), such as "-CH 2 -CH 2 -C(=O)-NH-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -" have. In addition, L 2 may have a structure including carbonylamino, such as "-CH 2 -CH 2 -NH-C(=O)-CH 2 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -".

L2가 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합인 경우, 상기 화학식 3 및 화학식 4로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드는 각각 하기의 화학식 3-1 및 화학식 4-1로 표시될 수 있다.When L 2 is an internucleotide phosphodiester bond, the deoxyribonucleosides represented by Chemical Formulas 3 and 4 may be represented by the following Chemical Formulas 3-1 and 4-1, respectively.

[화학식 3-1][Formula 3-1]

Figure pat00011
Figure pat00011

[화학식 4-1][Formula 4-1]

Figure pat00012
Figure pat00012

R18은 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산일 수 있다.R 18 may be hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound.

즉, R13이 -L2-R18인 경우, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터는 L2를 매개로 하여 지지체 또는 핵산(RNA 또는 DNA)에 결합될 수 있다.That is, when R 13 is -L 2 -R 18 , the reporter represented by Formula 1 or Formula 2 may be coupled to a support or nucleic acid (RNA or DNA) via L 2 .

상기 지지체는 유리, 셀룰로오스, 나일론, 아크릴아마이드 젤, 덱스트란, 폴리스티렌, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 아가로즈, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리바이닐알코올, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤(matrigel), 폴리락트산, 카르복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산, 라텍스 및 세파로즈로부터 선택되는 적어도 하나로 제조될 수 있으며, 비드 또는 멤브레인 형태일 수 있다.The support is glass, cellulose, nylon, acrylamide gel, dextran, polystyrene, alginate, collagen, peptide, fibrin, hyaluronic acid, agarose, polyhydroxyethyl methacrylate,   polyvinyl alcohol, polyethylene glycol,   polyethylene Oxide, polyethylene glycol diacrylate, gelatin, matrigel (matrigel), polylactic acid, carboxymethyl cellulose, dextran, chitosan, may be made of at least one selected from latex and sepharose, may be in the form of beads or membranes have.

한편, R14가 알코올 보호기(alcohol protecting group)인 경우, 상기 알코올 보호기는 아세탈, 아세틸, 벤조일, 벤질, β-메톡시에톡시메틸, 다이메톡시트리틸, 메톡시메틸, 메톡시트리틸, p-메톡시벤질, p-메톡시페닐, 메틸싸이오메틸, 트리틸, 테트라하이드로피라닐, 테트라하이드로퓨란, 트라이메틸실릴, tert-뷰틸다이메틸실릴, tri-iso-프로필실록시메틸 및 tri-iso-프로필실릴로부터 선택되는 적어도 하나일 수 있다.On the other hand, when R 14 is an alcohol protecting group, the alcohol protecting group is acetal, acetyl, benzoyl, benzyl, β-methoxyethoxymethyl, dimethoxytrityl, methoxymethyl, methoxytrityl, p-methoxybenzyl, p-methoxyphenyl, methylthiomethyl, trityl, tetrahydropyranyl, tetrahydrofuran, trimethylsilyl, tert-butyldimethylsilyl, tri-iso-propylsiloxymethyl and tri It may be at least one selected from -iso-propylsilyl.

R1 내지 R11은 상기에 정의된 작용기들로 각각 독립적으로 존재할 수 있으나, 몇몇 실시예에 있어서, R1 내지 R11 중 적어도 하나는 인접한 치환기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리(예를 들어, 4원자 고리, 5원자 고리, 6원자 고리 또는 그 이상의 원자로 이루어진 고리, 복수의 고리가 접합된 융합 고리 등)를 형성할 수 있다. 또한 상기 고리는 지방족 또는 방향족 고리일 수 있다.R 1 to R 11 may each independently exist as functional groups defined above, but in some embodiments, at least one of R 1 to R 11 is bonded to an adjacent substituent to a substituted or unsubstituted ring (eg, For example, a 4-membered ring, a 5-membered ring, a 6-membered ring or a ring consisting of more atoms, a fused ring in which a plurality of rings are fused, etc.) may be formed. The ring may also be an aliphatic or aromatic ring.

R1 내지 R11 중 적어도 하나는 인접한 치환기와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 때, R1 내지 R11 중 적어도 하나가 C, N, O, S, Se 또는 Si를 매개로 인접한 치환기와 서로 결합하거나, 단결합에 의해 직접적으로 인접한 치환기와 결합할 수 있다.When at least one of R 1 to R 11 is bonded to an adjacent substituent to form a substituted or unsubstituted ring, at least one of R 1 to R 11 is adjacent to each other via C, N, O, S, Se or Si It may be bonded to each other with a substituent, or may be directly bonded to an adjacent substituent by a single bond.

일 실시예에 있어서, 상기 리포터는 화학식 1로 표시되며, Z1은 NR5R6인 경우, R5 또는 R6는 R3 또는 R4와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.In an embodiment, the reporter is represented by Formula 1, and when Z 1 is NR 5 R 6 , R 5 or R 6 may be combined with R 3 or R 4 to form a substituted or unsubstituted ring. have.

상기 R5 및 R6에 의한 치환 또는 비치환된 고리의 형성은 서로 독립적인 것으로서, 하나의 화합물 내 R5 및 R3 (또는 R4)이 서로 결합하여 형성된 고리와 R6 및 R4 (또는 R3)가 서로 결합하여 형성된 고리가 동시에 존재할 수 있다.The formation of a substituted or unsubstituted ring by R 5 and R 6 is independent of each other, and R 5 and R 3 (or R 4 ) in one compound combine with each other to form a ring and R 6 and R 4 (or R 3 ) A ring formed by bonding to each other may be present at the same time.

다른 실시예에 있어서, 상기 리포터는 화학식 1로 표시되며, Z1은 OR7인 경우, R7은 R3 또는 R4와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.In another embodiment, the reporter is represented by Formula 1, and when Z 1 is OR 7 , R 7 may be combined with R 3 or R 4 to form a substituted or unsubstituted ring.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 리포터는 화학식 2로 표시되며, Z2는 NR8 인 경우, R8은 R3 또는 R4와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리를 형성할 수 있다.In another embodiment, the reporter is represented by Formula 2, and when Z 2 is NR 8 , R 8 may be combined with R 3 or R 4 to form a substituted or unsubstituted ring.

R1 내지 R11 중 적어도 하나는 인접한 치환기와 서로 결합하여 치환된 고리를 형성할 경우, 상기 고리 중 적어도 하나의 임의의 탄소에는 수소가 아닌 임의의 치환기가 결합될 수 있다. 상기 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택될 수 있다.When at least one of R 1 to R 11 is bonded to an adjacent substituent to form a substituted ring, an arbitrary substituent other than hydrogen may be bonded to any carbon of at least one of the rings. The substituent is deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl , substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (-O - ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 - C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoromethylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonic acid salt, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO), acyl, carboxyl, substituted Ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I) , substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbame phosphate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nitrile, hydrazine, acetal, ketal , polyalkylene oxide, and -L 1 -R 12 .

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 하기의 화학식 5로 표시되는 핵산 표지용 리포터가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a reporter for labeling a nucleic acid represented by the following formula (5).

[화학식 5][Formula 5]

Figure pat00013
Figure pat00013

여기서,here,

R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴로부터 선택되며,R 21 and R 22 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl,

R23 내지 R30은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.R 23 to R 30 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted substituted or unsubstituted amides, carbamates, carboxylates, substituted or unsubstituted phosphines, substituted or unsubstituted phosphoric acids, phosphates, phosphonic acids, phosphonates, It is a functional group selected from nitrile, hydrazine, acetal, ketal, polyalkylene oxide and -L 1 -R 12 , or two adjacent functional groups may combine with each other to form a ring.

또한, R31 내지 R34은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬 및 -L1-R12로부터 선택되되, R31 내지 R34 중 적어도 하나는 -L1-R12일 수 있다. -L1-R12에 대한 정의는 전술한 바와 같다.In addition, R 31 to R 34 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, and -L It is selected from 1 -R 12 , and at least one of R 31 to R 34 may be -L 1 -R 12 . The definition for -L 1 -R 12 is the same as described above.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 리포터는 R31 내지 R34 중 적어도 하나가 -L1-R12로 표시되는 작용기를 가지며, 상기 리포터는 -L1-R12로 표시되는 작용기를 통해 표적 생체분자(예를 들어, 핵산)와 결합하여 표지하는 것이 가능하다.The reporter according to various embodiments of the present invention includes at least one of R 31 to R 34 having a functional group represented by -L 1 -R 12 , and the reporter is a target biomolecule through a functional group represented by -L 1 -R 12 . It is possible to bind and label (eg, a nucleic acid).

Y는 CR35이며, 각각의 R35는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I)로부터 선택되며, n은 1 내지 4의 정수이다.Y is CR 35 and each R 35 is hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one heteroatom, fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I), n is an integer of 1 to 4.

또한, R35는 상기에 정의된 작용기들로 각각 독립적으로 존재할 수 있으나, 몇몇 실시예에 있어서, R35는 이웃한 Y의 R35와 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 고리(예를 들어, 4원자 고리, 5원자 고리, 6원자 고리 또는 그 이상의 원자로 이루어진 고리, 복수의 고리가 접합된 융합 고리 등)를 형성할 수 있다. 또한 상기 고리는 지방족 또는 방향족 고리일 수 있다.In addition, R 35 may be each independently represented by the functional groups defined above, but in some embodiments, R 35 is a substituted or unsubstituted ring (eg, 4 an atomic ring, a 5-membered ring, a 6-membered ring or a ring composed of more atoms, a fused ring in which a plurality of rings are fused, etc.) may be formed. The ring may also be an aliphatic or aromatic ring.

R35가 이웃한 Y의 R35와 서로 결합하여 치환된 고리를 형성할 경우, 상기 고리 중 적어도 하나의 임의의 탄소에는 수소가 아닌 임의의 치환기가 결합될 수 있다. 상기 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택될 수 있다.When R 35 is combined with R 35 of neighboring Y to form a substituted ring, an arbitrary substituent other than hydrogen may be bonded to any carbon of at least one of the rings. The substituent is deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl , substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (-O - ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 - C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoromethylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonic acid salt, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO), acyl, carboxyl, substituted Ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I) , substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbame phosphate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nitrile, hydrazine, acetal, ketal , polyalkylene oxide, and -L 1 -R 12 .

또한, 상기 R21 내지 R35 중 임의의 작용기가 치환된 작용기인 경우, 상기 작용기 중 적어도 하나의 임의의 탄소에는 수소가 아닌 임의의 치환기가 결합될 수 있다. 상기 치환기는 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택될 수 있다.In addition, when any of the functional groups of R 21 to R 35 is a substituted functional group, an arbitrary substituent other than hydrogen may be bonded to at least one arbitrary carbon of the functional group. The substituent is deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl , substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (-O - ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 - C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoromethylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonic acid salt, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfonamide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO), acyl, carboxyl, substituted Ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I) , substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbame phosphate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nitrile, hydrazine, acetal, ketal , polyalkylene oxide, and -L 1 -R 12 .

본원에 정의된 작용기가 알케닐 또는 알키닐일 때, 알케닐의 sp2-혼성 탄소 또는 알키닐의 sp-혼성 탄소가 직접적으로 결합되거나 알케닐의 sp2-혼성 탄소 또는 알키닐의 sp-혼성 탄소에 결합된 알킬의 sp3-혼성 탄소에 의해 간접적으로 결합된 형태일 수 있다.When the functional group as defined herein is alkenyl or alkynyl, the sp 2 -hybrid carbon of alkenyl or sp-hybrid carbon of alkynyl is bonded directly or sp 2 -hybrid carbon of alkenyl or sp-hybridized carbon of alkynyl sp 3 of the alkyl bonded to - may be indirectly bonded by a hybrid carbon.

본원에서 Ca-Cb 작용기는 a 내지 b 개의 탄소 원자를 갖는 작용기를 의미한다. 예를 들어, Ca-Cb 알킬은 a 내지 b 개의 탄소 원자를 갖는, 직쇄 알킬 및 분쇄 알킬 등을 포함하는 포화 지방족기를 의미한다. 직쇄 또는 분쇄 알킬은 이의 주쇄에 40개 이하(예를 들어, C1-C10의 직쇄, C3-C10의 분쇄)일 수 있다.A C a -C b functional group herein refers to a functional group having a to b carbon atoms. For example, C a -C b alkyl refers to saturated aliphatic groups having a to b carbon atoms, including straight chain alkyl and branched alkyl and the like. A straight chain or branched alkyl may have up to 40 in its main chain (eg, C 1 -C 10 straight chain, C 3 -C 10 grinding).

구체적으로, 알킬은 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, s-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜트-1-일, 펜트-2-일, 펜트-3-일, 3-메틸부트-1-일, 3-메틸부트-2-일, 2-메틸부트-2-일, 2,2,2-트리메틸에트-1-일, n-헥실, n-헵틸 및 n-옥틸일 수 있다.Specifically, alkyl is methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl, i-butyl, t-butyl, pent-1-yl, pent-2-yl, pent-3-yl , 3-methylbut-1-yl, 3-methylbut-2-yl, 2-methylbut-2-yl, 2,2,2-trimethyleth-1-yl, n-hexyl, n-heptyl and n - May be octyl.

또한, 본원에서 알콕시는 -O-(알킬)기와 -O-(비치환된 사이클로알킬)기 둘 다를 의미하는 것으로, 하나 이상의 에터기 및 1 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 직쇄 또는 분쇄 탄화 수소이다.Also, as used herein, alkoxy refers to both an -O-(alkyl) group and an -O-(unsubstituted cycloalkyl) group, which is a straight chain or branched hydrocarbon having at least one ether group and 1 to 10 carbon atoms.

구체적으로, 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소프로폭시, n-부톡시, tert-부톡시, sec-부톡시, n-펜톡시, n-헥속시, 1,2-다이메틸부톡시, 사이클로프로필옥시, 사이클로부틸옥시, 사이클로펜틸옥시, 사이클로헥실옥시 등을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. Specifically, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, n-butoxy, tert-butoxy, sec-butoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, 1,2-dimethylbutoxy, cyclopropyloxy, cyclobutyloxy, cyclopentyloxy, cyclohexyloxy, and the like.

또한, 본원에서 할로겐은 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br) 또는 요오도(-I)을 의미하며, 할로알킬은 상술한 할로겐으로 치환된 알킬을 의미한다. 예를 들어, 할로메틸은 메틸의 수소 중 적어도 하나가 할로겐으로 대체된 메틸(-CH2X, -CHX2 또는 -CX3)을 의미한다.In addition, as used herein, halogen means fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br) or iodo (-I), and haloalkyl means alkyl substituted with the aforementioned halogen. For example, halomethyl means methyl (-CH 2 X, -CHX 2 or -CX 3 ) in which at least one of the hydrogens of the methyl has been replaced by a halogen.

본원에서 아르알킬은 아릴이 알킬의 탄소에 치환된 형태의 작용기로서, -(CH2)nAr의 총칭이다. 아르알킬의 예로서, 벤질(-CH2C6H5) 또는 페네틸(-CH2CH2C6H5) 등이 있다.As used herein, aralkyl is a functional group in which aryl is substituted at the carbon of alkyl, and is a generic term for -(CH 2 ) n Ar. Examples of aralkyl include benzyl (—CH 2 C 6 H 5 ) or phenethyl (—CH 2 CH 2 C 6 H 5 ) and the like.

본원에서 아릴은 달리 정의되지 않는 한, 단일 고리 또는 서로 접합 또는 공유결합으로 연결된 다중 고리(바람직하게는 1 내지 4개의 고리)를 포함하는 불포화 방향족성 고리를 의미한다. 아릴의 비제한적인 예로는 페닐, 바이페닐, o- 터페닐(terphenyl), m-터페닐, p-터페닐, 1-나프틸, 2-나프틸, 1-안트릴(anthryl), 2-안트릴, 9-안트릴, 1-페난트레닐(phenanthrenyl), 2-페난트레닐, 3--페난트레닐, 4--페난트레닐, 9-페난트레닐, 1-피레닐, 2-피레닐 및 4-피레닐 등이 있다.As used herein, unless otherwise defined, aryl means an unsaturated aromatic ring comprising a single ring or multiple rings (preferably 1 to 4 rings) linked to each other by junctions or covalent bonds. Non-limiting examples of aryl include phenyl, biphenyl, o-terphenyl, m-terphenyl, p-terphenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2- Anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthrenyl, 2-phenanthrenyl, 3-phenanthrenyl, 4-phenanthrenyl, 9-phenanthrenyl, 1-pyrenyl, 2- pyrenyl and 4-pyrenyl;

본원에서 헤테로 아릴은 상기에서 정의된 아릴 내 하나 이상의 탄소 원자가 질소, 산소 또는 황과 같은 비-탄소 원자로 치환된 작용기를 의미한다. 헤테로 아릴의 비제한적인 예로는, 퓨릴(furyl), 테트라하이드로퓨릴, 피로릴(phrrolyl), 피롤리디닐(pyrrolidinyl), 티에닐(thienyl), 테트라하이드로티에닐, 옥사졸릴(oxazolyl), 아이소옥사졸릴(isoxazolyl), 트리아졸릴(triazolyl), 티아졸릴(thiazolyl), 아이소티아졸릴(isothiazolyl), 피라졸릴(pyrazolyl), 피라졸리디닐(pyrazolidinyl), 옥사디아졸릴(oxadiazolyl), 티아디아졸릴(thiadiazolyl), 이미다졸릴(imidazolyl), 이미다졸리닐(imidazolinyl), 피리딜(pyridyl), 피리다지일(pyridaziyl), 트리아지닐(triazinyl), 피페리디닐(piperidinyl), 모르포리닐(morpholinyl), 티오모르포리닐(thiomorpholinyl), 피라지닐(pyrazinyl), 피페라이닐(piperainyl), 피리미디닐(pyrimidinyl), 나프티리디닐(naphthyridinyl), 벤조퓨라닐, 벤조티에닐, 인돌릴(indolyl), 인도리닐, 인돌리지닐, 인다졸릴(indazolyl), 퀴놀리지닐, 퀴놀리닐, 아이소퀴놀리닐, 시놀리닐(cinnolinyl), 프탈라지닐(phthalazinyl), 퀴나졸리닐, 퀴녹사리닐, 프테리디닐(pteridinyl), 퀴누클리디닐(quinuclidinyl), 카바조일, 아크리디닐, 페나지닐, 페노티지닐(phenothizinyl), 페녹사지닐, 퓨리닐, 벤즈이미다졸릴(benzimidazolyl) 및 벤조티아졸릴 등과 이들이 접합된 유사체들이 있다.Heteroaryl as used herein refers to a functional group in which one or more carbon atoms in the aryl as defined above are replaced by a non-carbon atom such as nitrogen, oxygen or sulfur. Non-limiting examples of heteroaryl, furyl (furyl), tetrahydrofuryl, pyrrolyl (phrrolyl), pyrrolidinyl (pyrrolidinyl), thienyl (thienyl), tetrahydrothienyl, oxazolyl (oxazolyl), isoxa Isoxazolyl, triazolyl, thiazolyl, isothiazolyl, pyrazolyl, pyrazolidinyl, oxadiazolyl, thiadiazolyl , imidazolyl, imidazolinyl, pyridyl, pyridaziyl, triazinyl, piperidinyl, morpholinyl, thio Morpholinyl, pyrazinyl, piperainyl, pyrimidinyl, naphthyridinyl, benzofuranyl, benzothienyl, indolyl, indolinyl , indolizinyl, indazolyl, quinolinyl, quinolinyl, isoquinolinyl, cinnolinyl, phthalazinyl, quinazolinyl, quinoxarinyl, pteridinyl ( pteridinyl), quinuclidinyl, carbazoyl, acridinyl, phenazinyl, phenothizinyl, phenoxazinyl, purinyl, benzimidazolyl, benzothiazolyl, etc. and their conjugated analogs there are

본원에서 탄화수소 고리(cycloalkyl) 또는 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리(heterocycloalkyl)은 달리 정의되지 않는 한 각각 알킬 또는 헤테로 알킬의 고리형 구조로 이해될 수 있을 것이다.As used herein, a hydrocarbon ring (cycloalkyl) or a hydrocarbon ring including a hetero atom (heterocycloalkyl) may be understood as a cyclic structure of alkyl or heteroalkyl, respectively, unless otherwise defined.

탄화수소 고리의 비제한적인 예로는 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 1-사이클로헥세닐, 3-사이클로헥세닐 및 사이클로헵틸 등이 있다. 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리의 비제한적인 예로는 1-(1,2,5,6-테트라하이드로피리딜), 1-피페리디닐, 2-피페리디닐, 3-피페리디닐, 4-모르포리닐, 3-모르포리닐, 테트라하이드로퓨란-2-일, 테트라하드로퓨란-3-일, 테트라하이드로티엔-2-일, 테트라하이드로티엔-3-일, 1-피페라지닐, 2-피페라지닐 등이 있다.Non-limiting examples of hydrocarbon rings include cyclopentyl, cyclohexyl, 1-cyclohexenyl, 3-cyclohexenyl and cycloheptyl. Non-limiting examples of hydrocarbon rings containing heteroatoms include 1-(1,2,5,6-tetrahydropyridyl), 1-piperidinyl, 2-piperidinyl, 3-piperidinyl, 4- Morpholinyl, 3-morpholinyl, tetrahydrofuran-2-yl, tetrahydrofuran-3-yl, tetrahydrothien-2-yl, tetrahydrothien-3-yl, 1-piperazinyl, 2 - Piperazinil, etc.

또한, 탄화수소 고리 또는 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리는 여기에 탄화수소 고리, 헤테로 원자를 포함하는 탄화수소 고리, 아릴 또는 헤테로 아릴이 접합되거나 공유결합으로 연결된 형태를 가질 수 있다.In addition, the hydrocarbon ring or the hydrocarbon ring including a hetero atom may have a form in which a hydrocarbon ring, a hydrocarbon ring including a hetero atom, aryl or heteroaryl is fused or covalently linked thereto.

여기서, 폴리알킬렌 옥사이드는 수용성 폴리머 작용기로서 폴리에틸렌 글라이콜(PEG), 폴리프로필렌 글라이콜(PPG), 폴리에틸렌 글라이콜-폴리프로필렌 글라이콜(PEG-PPG) 코폴리머 및 N-치환된 메타크릴아마이드-함유 폴리머 및 코폴리머를 포함한다.Here, the polyalkylene oxide is a water-soluble polymer functional group, polyethylene glycol (PEG), polypropylene glycol (PPG), polyethylene glycol-polypropylene glycol (PEG-PPG) copolymer and N-substituted methacrylamide-containing polymers and copolymers.

폴리알킬렌 옥사이드는 폴리머의 특성이 유지되는 한도 내에서 필요에 따라 추가적으로 치환될 수 있다. 예를 들어, 상기 치환은 폴리머의 화학적 또는 생물학적 안정성을 증가 또는 감소시키기 위한 화학적 결합일 수 있다. 구체적인 예로서, 폴리알킬렌 옥사이드 내 임의의 탄소 또는 말단 탄소는 하이드록시, 알킬 에터(메틸 에터, 에틸 에터, 프로필 에터 등), 카르복실메틸 에터, 카복시에틸 에터, 벤질 에터, 다이벤질메틸렌 에터 또는 다이메틸아민으로 치환될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 폴리알킬렌 옥사이드는 메틸 에터로 종결되는 폴리알킬렌 옥사이드(mPEG)일 수 있으며, 여기서 mPEG는 -(CH2CH2O)nCH3의 화학식으로 표현되며, 에틸렌 글라이콜 반복 단위의 수에 해당하는 n의 크기에 따라 mPEG의 크기가 달라질 수 있다.The polyalkylene oxide may be additionally substituted as needed within the extent that the properties of the polymer are maintained. For example, the substitution may be a chemical bond to increase or decrease the chemical or biological stability of the polymer. As a specific example, any carbon or terminal carbon in the polyalkylene oxide is hydroxy, alkyl ether (methyl ether, ethyl ether, propyl ether, etc.), carboxymethyl ether, carboxyethyl ether, benzyl ether, dibenzylmethylene ether, or It may be substituted with dimethylamine. In one embodiment, the polyalkylene oxide may be a polyalkylene oxide (mPEG) terminated with a methyl ether, wherein mPEG is represented by the formula -(CH 2 CH 2 O) n CH 3 , ethylene glycol The size of mPEG may vary depending on the size of n corresponding to the number of call repeat units.

또한, 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터는 카운터 이온을 더 포함할 수 있다. 카운터 이온은 유기 또는 무기 음이온으로서 리포터의 용해도 및 안정성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다.In addition, the reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5 may further include a counter ion. The counter ion is an organic or inorganic anion and may be appropriately selected in consideration of the solubility and stability of the reporter.

본 발명의 일 실시예에 따른 리포터의 카운터 이온의 예로서, 포스포릭산 육플루오라이드 이온, 할로겐 이온, 포스포릭산 이온, 과염소산 이온, 과요오드산 이온, 안티몬 육플루오라이드 이온, 주석산 육플루오라이드 이온, 플루오로보릭산 이온 및 사플루오르 이온 등과 같은 무기산 음이온과 티오시안산 이온, 벤젠설폰산 이온, 나프탈렌설폰산 이온, p-톨루엔설폰산 이온, 알킬설폰산 이온, 벤젠카르복실산 이온, 알킬카르복실산 이온, 삼할로알킬카르복실산 이온, 알킬설폰산 이온, 트라이할로알킬설폰산 이온, 및 니코틴산 이온 등과 같은 유기산 이온이 있다. 또한, 비스페닐디톨, 티오비스페놀 킬레이트 및 비스디올-α-디켄톤 등과 같은 금속 화합물 이온, 소듐 및 포타슘 등과 같은 금속 이온과 4차 암모늄 염도 카운터 이온으로서 선택될 수 있다.As an example of the counter ion of the reporter according to an embodiment of the present invention, phosphoric acid hexafluoride ion, halogen ion, phosphoric acid ion, perchlorate ion, periodate ion, antimony hexafluoride ion, tartrate hexafluoride ion Inorganic acid anions such as ions, fluoroboric acid ions and tetrafluoride ions, thiocyanate ions, benzenesulfonic acid ions, naphthalenesulfonic acid ions, p-toluenesulfonic acid ions, alkylsulfonic acid ions, benzenecarboxylate ions, alkylcarboxes and organic acid ions such as acid ions, trihaloalkylcarboxylic acid ions, alkylsulfonic acid ions, trihaloalkylsulfonic acid ions, and nicotinic acid ions. In addition, metal compound ions such as bisphenylditol, thiobisphenol chelate and bisdiol-α-dickentone, metal ions such as sodium and potassium, and the like and quaternary ammonium salts can also be selected as counter ions.

또한, 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5로 표시되는 리포터의 구체적인 예는 다음과 같다. 다만, 하기의 예시 화합물들은 본원에 정의된 리포터의 이해를 돕기 위한 것으로서, 본원에 정의된 리포터의 범위를 한정하기 위한 것은 아니다.In addition, specific examples of the reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5 are as follows. However, the following exemplary compounds are intended to help the understanding of the reporter as defined herein, and not to limit the scope of the reporter as defined herein.

[화합물 1][Compound 1]

Figure pat00014
Figure pat00014

[화합물 2][Compound 2]

Figure pat00015
Figure pat00015

[화합물 3][Compound 3]

Figure pat00016
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[화합물 4] [Compound 4]

Figure pat00017
Figure pat00017

[화합물 5] [Compound 5]

Figure pat00018
Figure pat00018

[화합물 6] [Compound 6]

Figure pat00019
Figure pat00019

[화합물 7] [Compound 7]

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Figure pat00020

[화합물 8] [Compound 8]

Figure pat00021
Figure pat00021

[화합물 9] [Compound 9]

Figure pat00022
Figure pat00022

[화합물 10] [Compound 10]

Figure pat00023
Figure pat00023

[화합물 11] [Compound 11]

Figure pat00024
Figure pat00024

[화합물 12] [Compound 12]

Figure pat00025
Figure pat00025

[화합물 13] [Compound 13]

Figure pat00026
Figure pat00026

[화합물 14] [Compound 14]

Figure pat00027
Figure pat00027

[화합물 15] [Compound 15]

Figure pat00028
Figure pat00028

[화합물 16] [Compound 16]

Figure pat00029
Figure pat00029

[화합물 17] [Compound 17]

Figure pat00030
Figure pat00030

[화합물 18] [Compound 18]

Figure pat00031
Figure pat00031

[화합물 19] [Compound 19]

Figure pat00032
Figure pat00032

[화합물 20] [Compound 20]

Figure pat00033
Figure pat00033

[화합물 21] [Compound 21]

Figure pat00034
Figure pat00034

[화합물 22] [Compound 22]

Figure pat00035
Figure pat00035

[화합물 23] [Compound 23]

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Figure pat00036

[화합물 24] [Compound 24]

Figure pat00037
Figure pat00037

[화합물 25] [Compound 25]

Figure pat00038
Figure pat00038

[화합물 26] [Compound 26]

Figure pat00039
Figure pat00039

[화합물 27] [Compound 27]

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Figure pat00040

[화합물 28] [Compound 28]

Figure pat00041
Figure pat00041

[화합물 29] [Compound 29]

Figure pat00042
Figure pat00042

[화합물 30] [Compound 30]

Figure pat00043
Figure pat00043

[화합물 31] [Compound 31]

Figure pat00044
Figure pat00044

[화합물 32] [Compound 32]

Figure pat00045
Figure pat00045

[화합물 33] [Compound 33]

Figure pat00046
Figure pat00046

[화합물 34] [Compound 34]

Figure pat00047
Figure pat00047

[화합물 35] [Compound 35]

Figure pat00048
Figure pat00048

[화합물 36] [Compound 36]

Figure pat00049
Figure pat00049

[화합물 37] [Compound 37]

Figure pat00050
Figure pat00050

[화합물 38] [Compound 38]

Figure pat00051
Figure pat00051

[화합물 39] [Compound 39]

Figure pat00052
Figure pat00052

[화합물 40] [Compound 40]

Figure pat00053
Figure pat00053

[화합물 41] [Compound 41]

Figure pat00054
Figure pat00054

[화합물 42] [Compound 42]

Figure pat00055
Figure pat00055

[화합물 43] [Compound 43]

Figure pat00056
Figure pat00056

[화합물 44] [Compound 44]

Figure pat00057
Figure pat00057

[화합물 45] [Compound 45]

Figure pat00058
Figure pat00058

[화합물 46] [Compound 46]

Figure pat00059
Figure pat00059

본원에서 개시된 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터의 표적이 되는 생체분자는 항체, 지질, 단백질, 펩타이드, 탄수화물, 핵산(DNA, RNA 또는 뉴클레오타이드 포함)로부터 선택되는 적어도 하나, 바람직하게는 핵산(DNA, RNA 또는 뉴클레오타이드 포함)일 수 있다.The biomolecule that is the target of the reporter represented by Formula 1, Formula 2 or Formula 5 disclosed herein is at least one selected from antibodies, lipids, proteins, peptides, carbohydrates, and nucleic acids (including DNA, RNA or nucleotides), preferably It may be a nucleic acid (including DNA, RNA or nucleotides).

지질의 구체적인 예로는 지방산(fatty acids), 인지질(phospholipids), 리포폴리당류(lipopolysaccharides) 등이 있으며, 탄수화물의 구체적인 예로는 단당류, 이당류, 다당류(예를 들어, 덱스트란)을 포함한다.Specific examples of lipids include fatty acids, phospholipids, lipopolysaccharides, and the like, and specific examples of carbohydrates include monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides (eg, dextran).

이 때, 생체분자는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터의 임의의 작용기 또는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터에 결합된 반응성기와 반응하기 위한 작용기로서, 아미노, 설프하이드릴(sulphydryl), 카보닐, 하이드록실, 카르복실, 포스페이트 및 티오포스페이트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하거나 이의 유도체 형태를 가질 수 있다.In this case, the biomolecule is a functional group for reacting with any functional group of the reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5 or a reactive group bound to the reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5, amino, sulfhigh It may include at least one selected from sulphydryl, carbonyl, hydroxyl, carboxyl, phosphate and thiophosphate, or may have a derivative form thereof.

또한, 생체분자는 아미노, 설프하이드릴(sulphydryl), 카보닐, 하이드록실, 카르복실, 포스페이트 및 티오포스페이트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하거나 이의 유도체 형태를 가지는 옥시 또는 디옥시 폴리핵산일 수 있다.In addition, the biomolecule may be an oxy or deoxy polynucleic acid comprising at least one selected from amino, sulfhydryl, carbonyl, hydroxyl, carboxyl, phosphate and thiophosphate, or having a derivative form thereof.

아울러, 생체분자 이외에 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터는 아미노, 설프하이드릴(sulphydryl), 카보닐, 하이드록실, 카르복실, 포스페이트 및 티오포스페이트로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 약물, 호르몬(수용체 리간드 포함), 수용체, 효소 또는 효소 기질, 세포, 세포막, 독소, 미생물 또는 나노 바이오 소재(폴리스타이렌 마이크로스피어 등) 등을 표지하기 위해 사용될 수 있다.In addition, in addition to biomolecules, the reporter represented by Formula 1, Formula 2 or Formula 5 is a drug containing at least one selected from amino, sulfhydryl, carbonyl, hydroxyl, carboxyl, phosphate and thiophosphate; It can be used to label hormones (including receptor ligands), receptors, enzymes or enzyme substrates, cells, cell membranes, toxins, microorganisms or nano-biomaterials (polystyrene microspheres, etc.).

신규 리포터를 포함하는 올리고뉴클레오타이드, 핵산 검출용 조성물, 핵산 검출용 지지체Oligonucleotides containing novel reporters, compositions for detecting nucleic acids, support for detecting nucleic acids

본 발명의 다른 측면에 따르면, 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하는 올리고뉴클레오타이드가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided an oligonucleotide comprising at least one selected from a reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5.

올리고뉴클레오타이드는 1 내지 수백개의 뉴클레오타이드의 폴리머를 의미하는 것으로, DNA, RNA, 또는 PNA를 모두 포함한다. 또한 이들의 유사체들, 예를 들어 상기 뉴클레오타이드에 화학적 변경이 가해진 것, 또는 당이 결합된 것들 등 통상의 기술자가 용이하게 변형을 가할 수 있는 것들을 모두 포함하며, 단일 가닥 또는 이중 가닥으로 된 것을 모두 포함하는 것을 의미한다.Oligonucleotide refers to a polymer of 1 to hundreds of nucleotides, and includes all of DNA, RNA, or PNA. In addition, analogs thereof, for example, those in which chemical modifications are made to the nucleotides, or those in which sugars are attached, include all those that can be easily modified by those skilled in the art, and all single-stranded or double-stranded ones means to include

올리고뉴클레오타이드는 프로브를 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 프로브는 표적이 되는 핵산과 상보적으로 결합할 수 있는 프로브인 것이 더욱 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 프로브는 핵산, 펩타이드, 사카라이드, 올리고뉴클레오타이드, 단백질, 항체 또는 이들의 조합에서 선택된 것일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The oligonucleotide preferably comprises a probe. The probe is more preferably a probe capable of complementary binding to a target nucleic acid, but is not limited thereto. Here, the probe may be selected from a nucleic acid, a peptide, a saccharide, an oligonucleotide, a protein, an antibody, or a combination thereof, but is not limited thereto.

일 실시예에 있어서, 올리고뉴클레오타이드는 소광자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 올리고뉴클레오타이드의 5' 말단에는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터가 표지되고, 3' 말단에는 소광자가 표지될 수 있다. 5' 말단과 3' 말단 사이에는 표적이 되는 핵산과 상보적으로 결합할 수 있는 프로브가 위치할 수 있다. 또한, 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터는 상기 올리고뉴클레오타이드의 5' 말단 또는 3' 말단이 아닌 internal site에도 표지될 수 있다.In one embodiment, the oligonucleotide may comprise a quencher. For example, a reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5 may be labeled at the 5' end of the oligonucleotide, and a quencher may be labeled at the 3' end of the oligonucleotide. A probe capable of complementary binding to a target nucleic acid may be positioned between the 5' end and the 3' end. In addition, the reporter represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5 may be labeled at an internal site other than the 5' end or 3' end of the oligonucleotide.

본원에서 사용 가능한 소광자의 최대 흡광도는 620 내지 700 nm, 바람직하게는 660 내지 680일 수 있으며, 상기 소광자의 흡광도 범위는 530 내지 730 nm일 수 있다. 또한, 상기 소광자가 가지는 최대 흡광도 및 흡광도 범위는 본원에 정의된 리포터의 형광 특성을 고려하여 적절히 선택될 수 있을 것이다.The maximum absorbance of the quencher usable herein may be 620 to 700 nm, preferably 660 to 680, and the absorbance range of the quencher may be 530 to 730 nm. In addition, the maximum absorbance and absorbance range of the quencher may be appropriately selected in consideration of the fluorescence properties of the reporter defined herein.

상기 프로브는 상기 리포터가 신호 혼선을 최소화한 상태로 상기 소광자에 의해 충분히 소광될 수 있도록 설계되는 것이 중요하다. 이에 따라, 프로브를 설계할 때, 타겟으로 하는 생체 분자(예를 들어, 핵산)의 유형에 따라 상기 프로브의 5' 말단과 3' 말단에 각각 표지된 상기 리포터와 상기 소광자가 호환되는 것을 확인하는 것이 필요하다. It is important that the probe is designed so that the reporter can be sufficiently quenched by the quencher while minimizing signal crosstalk. Accordingly, when designing a probe, it is confirmed that the reporter and the quencher labeled at the 5' end and the 3' end of the probe are compatible, respectively, depending on the type of the target biomolecule (eg, nucleic acid). something is needed

상기 소광자로는 공지된 또는 상용화된 다양한 소광자(예를 들어, BHQ0, BHQ1, BHQ2, BHQ3, BBQ650, DABCYL, TAMRA, MGBEclipse, Atto540Q, Atto575Q, Atto612Q, QSY7, QSY21 등)가 사용될 수 있다. 또한, 상기 소광자로는 한국공개특허공보 제10-2020-0067733호에 기재된 소광자가 사용될 수 있다. 한국공개특허공보 제10-2020-0067733호에 기재된 소광자의 대표적인 예는 다음과 같다.As the quencher, various known or commercially available quenchers (eg, BHQ0, BHQ1, BHQ2, BHQ3, BBQ650, DABCYL, TAMRA, MGBEclipse, Atto540Q, Atto575Q, Atto612Q, QSY7, QSY21, etc.) may be used. In addition, the quencher described in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0067733 may be used as the quencher. A representative example of the quencher described in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2020-0067733 is as follows.

[소광자 1][Quorer 1]

Figure pat00060
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[소광자 2][Quorer 2]

Figure pat00061
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[소광자 3][Quencher 3]

Figure pat00062
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[소광자 4][Quorer 4]

Figure pat00063
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[소광자 5][Quorer 5]

Figure pat00064
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[소광자 6][Quencher 6]

Figure pat00065
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[소광자 7][Quorer 7]

Figure pat00066
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[소광자 8][Quorer 8]

Figure pat00067
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[소광자 9][Quorer 9]

Figure pat00068
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또한, 본 발명에 따른 올리고뉴클레오타이드는 핵산과의 결합력을 향상시키기 위해 마이너 그루브 바인더(MGB; minor groove binder)를 더 포함할 수 있다.In addition, the oligonucleotide according to the present invention may further include a minor groove binder (MGB) in order to improve binding to the nucleic acid.

상기 마이너 그루브 바인더는 DNA와 같은 핵산 내 포함된 마이너 그루브(예를 들어, DNA helix 내 shallow furrow)에 선택적으로 비공유결합을 할 수 있는 반월형(crescent-shaped) 프로브이다. The minor groove binder is a crescent-shaped probe capable of selectively non-covalently binding to a minor groove (eg, a shallow furrow in a DNA helix) contained in a nucleic acid such as DNA.

이러한 올리고뉴클레오타이드는 화학적, 생물학적 영역에서 다양하게 활용할 수 있다. 특히 실시간 중합효소연쇄반응 또는 마이크로어세이(microassay) 등에 유용하게 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Such oligonucleotides can be used in various ways in chemical and biological fields. In particular, it may be usefully used in a real-time polymerase chain reaction or microassay, but is not limited thereto.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 핵산 검출용 조성물이 제공된다. In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a composition for detecting a nucleic acid comprising the oligonucleotide.

본 발명의 일 실시예에 따른 핵산 검출용 조성물은 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터와 마이너 그루브 바인더 및 소광자를 동시에 포함하는 올리고뉴클레오타이드와 함께 표적 생체분자와의 반응을 위한 효소, 용매(완충액 등) 및 기타 시약 등을 더 포함할 수 있다.The composition for detecting a nucleic acid according to an embodiment of the present invention includes an oligonucleotide including a reporter represented by Formula 1, Formula 2 or Formula 5, a minor groove binder, and a quencher at the same time, together with an enzyme, a solvent for reaction with a target biomolecule (buffers, etc.) and other reagents may be further included.

여기서 용매로는 포스페이트 완충액, 카보네이트 완충액 및 트리스 완충액으로 구성된 군에서 선택되는 완충액, 다이메틸설폭사이드, 다이메틸포름아미드, 다이클로로메탄, 메탄올, 에탄올 및 아세토나이트릴로부터 선택되는 유기 용매 또는 물 등이 사용될 수 있으며, 용매의 종류에 따라 리포터에 다양한 작용기를 도입함으로써 용해도를 조절하는 것이 가능하다.Here, as the solvent, a buffer selected from the group consisting of a phosphate buffer, a carbonate buffer, and a Tris buffer, an organic solvent or water selected from dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dichloromethane, methanol, ethanol and acetonitrile. It can be used, and it is possible to control the solubility by introducing various functional groups to the reporter according to the type of solvent.

또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터, 지지체 및 상기 리포터와 상기 지지체를 연결하는 링커를 포함하는 핵산 검출용 지지체가 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, there is provided a support for detecting nucleic acids comprising a reporter represented by Formula 1, Formula 2 or Formula 5, a support, and a linker connecting the reporter and the support.

이에 따라, 샘플 내 생체분자는 지지체 상에 고착화된 리포터와의 상호작용을 통해 지지 매트릭스 상에 고정될 수 있다.Accordingly, biomolecules in the sample can be immobilized on the support matrix through interaction with the reporter immobilized on the support.

상기 지지 매트릭스는 유리, 셀룰로오스, 나일론, 아크릴아마이드 젤, 덱스트란, 폴리스티렌, 알지네이트, 콜라겐, 펩타이드, 피브린, 히알루론산, 아가로즈, 폴리하이드록시에틸메타크릴레이트, 폴리바이닐알코올, 폴리에틸렌글라이콜, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리에틸렌글라이콜다이아크릴레이트, 젤라틴, 매트리젤(matrigel), 폴리락트산, 카르복시메틸셀룰로오스, 덱스트란, 키토산, 라텍스 및 세파로즈로부터 선택되는 적어도 하나로 제조될 수 있으며, 비드 또는 멤브레인 형태일 수 있다.The support matrix is glass, cellulose, nylon, acrylamide gel, dextran, polystyrene, alginate, collagen, peptide, fibrin, hyaluronic acid, agarose, polyhydroxyethyl methacrylate, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, It may be made of at least one selected from polyethylene oxide, polyethylene glycol diacrylate, gelatin, matrigel, polylactic acid, carboxymethyl cellulose, dextran, chitosan, latex and sepharose, and may be in the form of beads or membranes can

상기 지지체로는 유리, 셀룰로오스, 나일론, 아크릴아마이드 젤, 덱스트란, 폴리스티렌 또는 레진 등이 사용될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 상기 지지체로서 CPG (controlled pore glass) 또는 폴리스티렌이 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게는, CPG가 사용될 수 있다. Glass, cellulose, nylon, acrylamide gel, dextran, polystyrene or resin may be used as the support, but is not necessarily limited thereto. Preferably, CPG (controlled pore glass) or polystyrene may be used as the support, and more preferably, CPG may be used.

여기서, 링커는 리포터와 지지체를 연결하는 부분으로서, 리포터와 지지체를 연결할 수 있는 임의의 물질은 모두 본원에서 의도한 링커로서 사용될 수 있다.Here, the linker is a part connecting the reporter and the support, and any material capable of connecting the reporter and the support may be used as the linker intended herein.

예를 들어, 링커는 치환 또는 비치환된 C1-C30 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C2-C30 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C6-C30 아릴 및 치환 또는 비치환된 C3-C30 헤테로아릴로부터 선택될 수 있으며, 상술한 작용기들은 적어도 하나의 아민화된 카르복시기(또는 아마이드기)를 포함할 수 있다.For example, the linker may be a substituted or unsubstituted C 1 -C 30 alkyl, a substituted or unsubstituted C 2 -C 30 heteroalkyl comprising at least one heteroatom, a substituted or unsubstituted C 6 -C 30 aryl and substituted or unsubstituted C 3 -C 30 heteroaryl, and the aforementioned functional groups may include at least one aminated carboxy group (or amide group).

이러한 링커는 리포터와 지지체를 연결할 뿐 리포터 또는 형광단의 다른 반응 또는 형광 및 소광 작용에 영향을 미치지 않는다.Such a linker only connects the reporter and the support, but does not affect other reactions or fluorescence and quenching actions of the reporter or fluorophore.

핵산 검출 방법Nucleic acid detection method

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표적 핵산에 리포터로 표지된 프로브 또는 리포터와 소광자로 이중 표지된 프로브를 반응시켜 표지하는 방법이 구현될 수 있다. 또한, 표적 생체분자의 종류에 따라 리포터에 적절한 반응성기를 도입함으로써 표적-특이적 상호작용을 이용한 생체분자의 표지 방법이 구현될 수도 있다. 아울러, 리포터로 표지한 생체분자를 전기영동을 통해 동정하는 방법이 구현될 수도 있다.According to an embodiment of the present invention, a method for labeling a target nucleic acid by reacting a probe labeled with a reporter or a probe labeled with a reporter and a quencher can be implemented. In addition, a method for labeling a biomolecule using a target-specific interaction may be implemented by introducing an appropriate reactive group to the reporter according to the type of the target biomolecule. In addition, a method for identifying a biomolecule labeled with a reporter through electrophoresis may be implemented.

DNA 마이크로어레이법DNA microarray method

DNA 마이크로 어레이법은 표지해야 할 표적 핵산에 염료를 반응시켜 표지하는 한편, 표적 핵산에 대하여 상보적인 염기서열을 가지는 단일사슬의 프로브 핵산을 준비하고, 단일사슬으로 변성시킨 표적 핵산과 프로브 핵산을 기판 위에서 혼성화하여, 표적 핵산의 형광을 측정한다.In the DNA microarray method, a target nucleic acid to be labeled is labeled with a dye, while a single-stranded probe nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the target nucleic acid is prepared, and the single-stranded target nucleic acid and the probe nucleic acid are denatured into a substrate. After hybridization above, the fluorescence of the target nucleic acid is measured.

본 표지 방법에서 기판에 고정하는 프로브 핵산으로는, 유전자의 발현을 조사하는 경우, cDNA 등의 cDNA의 라이브러리, 게놈의 라이브러리 또는 모든 게놈을 주형(鑄型)으로 하여 PCR법에 의해 증폭하여 조제한 것을 사용할 수 있다.As the probe nucleic acid to be immobilized on the substrate in this labeling method, in the case of examining gene expression, a library of cDNA such as cDNA, a library of genomes, or all genomes as a template, amplified by PCR, and prepared Can be used.

또한, 유전자의 변이 등을 조사하는 경우, 표준이 되는 이미 알려진 서열을 근거로 하여, 변이 등에 대응하는 여러가지 올리고뉴클레오타이드를 합성한 것을 사용할 수 있다.In addition, when investigating gene mutations, etc., various oligonucleotides corresponding to mutations can be synthesized based on a known sequence serving as a standard.

프로브 핵산을 기판 위에 고정하는 것은, 핵산의 종류나 기판의 종류에 따라 적당한 방법을 선택할 수 있다. 예를 들어, DNA의 전하를 이용하여, 폴리리신 등의 양이온으로 표면처리한 기판에 정전결합시키는 방법을 이용할 수도 있다.An appropriate method for immobilizing the probe nucleic acid on the substrate can be selected according to the type of the nucleic acid or the type of the substrate. For example, a method of electrostatic bonding to a substrate surface-treated with cations such as polylysine using the charge of DNA may be used.

단일사슬로 변성시킨 표적 핵산을 기판 위에 고정하고, 올리고뉴클레오타이드와 혼성화한다. 여기서, 올리고뉴클레오타이드의 5' 말단에는 형광단이 표지되고, 3' 말단에는 화학식 1, 화학식 2 또는 화학식 5으로 표시되는 리포터로부터 선택되는 적어도 하나가 표지된다. 5' 말단과 3' 말단 사이에는 표적이 되는 핵산과 상보적으로 결합할 수 있는 프로브가 위치할 수 있다.A target nucleic acid denatured into a single chain is immobilized on a substrate and hybridized with an oligonucleotide. Here, the 5' end of the oligonucleotide is labeled with a fluorophore, and the 3' end of the oligonucleotide is labeled with at least one selected from reporters represented by Formula 1, Formula 2, or Formula 5. A probe capable of complementary binding to a target nucleic acid may be positioned between the 5' end and the 3' end.

혼성화는 실온~70℃, 그리고 2~48시간의 범위에서 하는 것이 바람직하다. 혼성화에 의해 프로브 핵산과 상보적인 염기서열을 가지는 표적 핵산이 선택적으로 프로브 핵산과 결합한다. 그 후, 기판을 세정하고 실온에서 건조한다.Hybridization is preferably performed at room temperature to 70° C., and in the range of 2 to 48 hours. By hybridization, a target nucleic acid having a nucleotide sequence complementary to the probe nucleic acid is selectively combined with the probe nucleic acid. Thereafter, the substrate is cleaned and dried at room temperature.

이 때, 올리고뉴클레오타이드는 프로브에 의해 표적 핵산에 혼성화되지만 5' 말단의 형광단은 3' 말단의 리포터에 의해 소광된 상태로 존재한다.At this time, the oligonucleotide is hybridized to the target nucleic acid by the probe, but the fluorophore at the 5' end remains quenched by the reporter at the 3' end.

이어서, 표적 핵산에 혼성화된 올리고뉴클레오타이드는 중합 효소에 의해 신장되는데, 올리고뉴클레오타이드는 중합 효소의 엑소뉴클레아제 활성에 의해 표적 핵산으로부터 분리 및 분해되며, 올리고뉴클레오타이드의 5' 말단의 형광단과 3' 말단의 리포터는 서로 분리되며, 이에 따라 형광단은 형광을 발할 수 있게 된다.Then, the oligonucleotide hybridized to the target nucleic acid is extended by a polymerase, the oligonucleotide is separated and degraded from the target nucleic acid by the exonuclease activity of the polymerase, and the fluorophore at the 5' end and the 3' end of the oligonucleotide of the reporters are dissociated from each other, thereby allowing the fluorophore to fluoresce.

이 때, 발생하는 형광 강도를 측정하여 표적 핵산의 증폭량을 측정할 수 있게 된다.At this time, it is possible to measure the amount of amplification of the target nucleic acid by measuring the generated fluorescence intensity.

PCR 법PCR method

PCR법은 표지해야 할 표적 핵산의 염기서열에 상보적인 프로브를 리포터로 표지하고, 표적 핵산의 증폭에 앞서 혹은 증폭시킨 후에 표적 핵산과 프로브를 반응시켜, 표적 핵산의 형광을 측정한다.In the PCR method, a probe complementary to the nucleotide sequence of the target nucleic acid to be labeled is labeled with a reporter, and the target nucleic acid and the probe are reacted before or after amplification of the target nucleic acid to measure the fluorescence of the target nucleic acid.

구체적으로는 표적 핵산의 신장반응은 효소(DNA 중합효소, RNA 중합효소)에 의해 이루어지며, 이 때 표적 핵산과 올리고뉴클레오타이드로 이루어지는 프라이머가 형성한 이중사슬 핵산서열을 효소가 인식하여, 이 인식한 위치로부터 신장반응이 이루어지고, 목적으로 하는 유전자 영역만을 증폭시킨다. Specifically, the elongation reaction of the target nucleic acid is performed by an enzyme (DNA polymerase, RNA polymerase), and at this time, the enzyme recognizes the double-stranded nucleic acid sequence formed by the primer consisting of the target nucleic acid and the oligonucleotide, and the recognized The elongation reaction is carried out from the position, and only the target gene region is amplified.

효소가 합성을 할 때, 뉴클레오타이드(dNTP, NTP)를 원료로 하여 합성반응이 이루어진다.When an enzyme synthesizes, a synthesis reaction is performed using nucleotides (dNTP, NTP) as raw materials.

이 때 통상의 뉴클레오타이드(dNTP, NTP)에 리포터를 가지는 뉴클레오타이드를 임의의 비율로 혼합하면, 그 비율의 염료가 도입된 핵산을 합성할 수 있다. At this time, if the nucleotide having a reporter is mixed with the normal nucleotides (dNTP, NTP) in an arbitrary ratio, a nucleic acid into which the dye is introduced in the ratio can be synthesized.

또한, PCR에 의해 임의의 비율로 아미노기를 가지는 뉴클레오타이드를 도입한 후에 리포터를 결합하여, 리포터가 도입된 핵산을 합성할 수도 있다.In addition, after introducing nucleotides having an amino group in an arbitrary ratio by PCR, a reporter can be bound to synthesize a nucleic acid into which the reporter is introduced.

효소가 합성을 할 때 뉴클레오타이드를 원료로 합성반응이 이루어지는데, 이 때의 뉴클레오타이드의 3'의 OH를 H로 바꾼 것을 사용한 경우, 더 이상 핵산의 신장반응이 이루어지지 않고, 그 시점에서 반응이 종료한다.When the enzyme is synthesizing, the synthesis reaction takes place using nucleotides as raw materials. In the case where the 3' OH of the nucleotide is changed to H at this time, the nucleic acid extension reaction does not occur anymore and the reaction is terminated at that point. do.

이 뉴클레오타이드, ddNTP (dideoxy nucleotide triphospate)는 터미네이터라고 불린다.This nucleotide, ddNTP (dideoxy nucleotide triphospate), is called a terminator.

통상의 뉴클레오타이드에 터미네이터를 섞어 핵산을 합성하면, 일정한 확률로 터미네이터가 도입되어 반응이 종료하기 때문에, 여러가지 길이의 핵산이 합성된다. When a nucleic acid is synthesized by mixing a terminator with an ordinary nucleotide, the terminator is introduced with a certain probability and the reaction is terminated, so that nucleic acids of various lengths are synthesized.

이것을 겔 전기영동에 의해 크기 분리하면, 길이의 순번마다 DNA가 늘어서게 된다. 여기서, 터미네이터의 각 염기의 종류마다 다른 리포터로 표지해두면, 합성반응의 종점(3' 말단)에는 각 염기에 의존한 경향이 관찰되어, 터미네이터에 표지한 리포터를 기점으로 형광정보를 읽어냄으로써, 그 표적 핵산의 염기서열 정보를 얻을 수 있다.When this is separated by size by gel electrophoresis, DNA is lined up in each order of length. Here, if each type of base of the terminator is labeled with a different reporter, a tendency depending on each base is observed at the end point (3' end) of the synthesis reaction. By reading the fluorescence information from the reporter labeled with the terminator, Base sequence information of the target nucleic acid can be obtained.

또한, 터미네이터 대신에 미리 리포터로 표지한 프라이머를 사용하여 표적 핵산과 혼성화할 수도 있다.In addition, a primer labeled with a reporter in advance instead of a terminator may be used to hybridize with a target nucleic acid.

또한, 프로브로서 PNA(펩티드 핵산)를 사용할 수도 있다. PNA는 핵산의 기본 골격 구조인 오탄당·인산골격을, 글리신을 단위로 하는 폴리아미드 골격으로 치환한 것으로, 핵산과 많이 닮은 3차원 구조를 가지고, 상보적인 염기서열을 가지는 핵산에 대하여 매우 특이적이며 강력하게 결합한다. 이를 통해, ISH (in-situ hybridization)법 등 기존의 DNA 해석방법 뿐만 아니라, 텔로미어(telomere, 말단소립) PNA 프로브에 응용함으로써, 텔로미어 연구의 시약으로서 사용할 수도 있다.Moreover, PNA (peptide nucleic acid) can also be used as a probe. PNA is a nucleic acid in which the pentose and phosphate backbones, which are the basic backbone structures of nucleic acids, are replaced with polyamide backbones based on glycine. strongly coupled Through this, it can be used as a reagent for telomere research by applying it to telomere (telomere) PNA probes as well as conventional DNA analysis methods such as ISH (in-situ hybridization) method.

표지에는 예를 들어, 이중사슬 DNA를, DNA의 염기서열의 전부 또는 일부에 상보적인 염기서열을 가지며 리포터로 표지된 PNA와 접촉시켜 혼성화하고, 그 혼합물을 가열하여 단일사슬 DNA를 생성하며, 혼합물을 천천히 실온까지 냉각하여 PNA-DNA 복합체를 조제하고, 그 형광을 측정함으로써 진행할 수 있다.In the label, for example, double-stranded DNA is hybridized by contacting it with a reporter-labeled PNA having a nucleotide sequence complementary to all or part of the nucleotide sequence of the DNA, and heating the mixture to generate single-stranded DNA, the mixture can be carried out by slowly cooling to room temperature to prepare a PNA-DNA complex, and measuring its fluorescence.

상기 예에서는 표적 핵산을 PCR법에 의해 증폭시켜 생성물의 형광을 측정하는 방법에 대하여 설명하였지만, 이 방법에서는 전기영동으로 생성물의 크기를 확인하고, 그 후 형광강도를 측정함으로써 증폭생성물의 양을 조사할 필요가 있다.In the above example, a method for measuring the fluorescence of a product by amplifying a target nucleic acid by PCR has been described. Needs to be.

이를 위해, 형광염료의 에너지 트랜스퍼를 이용하고, PCR법의 생성물에 혼성화시킴으로써 형광이 발생하도록 고안된 프로브를 사용하여, 실시간으로 생성물의 양을 측정할 수도 있다. To this end, the amount of the product may be measured in real time using a probe designed to generate fluorescence by using the energy transfer of a fluorescent dye and hybridizing to the product of the PCR method.

예를 들어, 도너와 억셉터를 표지한 DNA를 사용할 수 있다. 구체적인 표지 방법으로는 특정 서열의 핵산의 존재를 확인하는 분자비콘법이나 TaqMan-PCR법이나 사이클링 프로브(cycling probe)법 등을 들 수 있다.For example, DNA labeled with donors and acceptors can be used. As a specific labeling method, the molecular beacon method, TaqMan-PCR method, cycling probe method, etc. which confirm the presence of a nucleic acid of a specific sequence are mentioned.

기타 표지 방법Other cover methods

또한, 본 발명의 리포터를 특이결합을 사용한 타겟의 표지 방법에도 사용할 수 있다.In addition, the reporter of the present invention can be used for a method for labeling a target using specific binding.

즉, 타겟을 포함하는 피검체 또는 수식물질에 의해 수식된 이 피검체의 표지에 있어, 피검체에 특이적으로 결합하는 결합 물질 또는 수식 물질에 특이적으로 결합하는 결합물질 중 하나를, 리포터로 표지하고, 표지된 결합물질로부터의 형광을 측정할 수 있다.That is, in the subject containing the target or the label of the subject modified by the modifying material, one of the binding material that specifically binds to the subject or the binding material that specifically binds to the modifying material is used as a reporter It can be labeled and the fluorescence from the labeled binding material can be measured.

여기서, 상기 피검체 또는 수식물질과 상기 결합물질의 조합에는, 항원-항체, 합텐-항합텐 항체, 비오틴-아비딘, Tag 항원, Tag항체, 렉틴-당단백질 또는 호르몬-수용체를 사용할 수 있다.Here, the antigen-antibody, hapten-anti-hapten antibody, biotin-avidin, Tag antigen, Tag antibody, lectin-glycoprotein or hormone-receptor may be used for the combination of the subject or the modifying material and the binding material.

구체적으로는 기판, 용액, 비즈 또는 항체에 존재하는 항원에 대하여 리포터로 표지한 항체 등의 결합 물질을 반응시켜, 항체의 항원 특이적 상호작용을 통해 특정 항원을 표지할 수 있다.Specifically, a specific antigen can be labeled through antigen-specific interaction of the antibody by reacting a binding material such as a reporter-labeled antibody with the antigen present in the substrate, solution, beads, or antibody.

항원으로는 단백질, 다당류, 핵산, 펩티드 등이 가능하며, 항원 이외에 FITC나 디니트로페닐기 등의 저분자량 분자과 같은 합텐도 사용 가능하다. 이 때, 항원(또는 합텐)과 항체의 조합으로는 GFP와 항 GFP항체, FITC와 항FITC 항체 등이 있다.Antigens include proteins, polysaccharides, nucleic acids, and peptides. In addition to antigens, haptens such as low molecular weight molecules such as FITC and dinitrophenyl groups can also be used. In this case, the combination of antigen (or hapten) and antibody includes GFP and anti-GFP antibody, FITC and anti-FITC antibody, and the like.

표지된 항원들은 면역염색, ELISA, Western blotting 또는 Flow cytometry 등과 같은 각종 측정 방법에 사용할 수 있다.The labeled antigens can be used in various measurement methods such as immunostaining, ELISA, Western blotting or flow cytometry.

또한, 본 발명의 리포터를 이용하여, 세포 내 신호 전달(signaling) 현상을 관찰할 수도 있다. 내부 신호 전달 또는 이에 따른 세포의 반응에는 다양한 효소 등이 관여하고 있다. 대표적인 신호 전달 현상에서는 특수한 단백질 인산화효소(protein kinase)가 활성화되며, 이에 따라 단백질의 인산화가 유도되어 신호 전달의 개시되는 것으로 알려져 있다.In addition, by using the reporter of the present invention, it is also possible to observe the intracellular signal transduction (signaling) phenomenon. Various enzymes and the like are involved in the internal signal transduction or the response of the cell accordingly. In a typical signal transduction phenomenon, it is known that a special protein kinase is activated, and thus protein phosphorylation is induced to initiate signal transduction.

뉴클레오타이드(예를 들어, ATP 또는 ADP)의 결합과 가수분해는 이들의 활성에 중대한 역할을 하고 있으며, 뉴클레오타이드 유도체에 리포터를 도입함으로써, 세포 내 신호 전달 현상을 고감도로 관찰할 수 있다.Binding and hydrolysis of nucleotides (eg, ATP or ADP) play an important role in their activity, and by introducing a reporter into a nucleotide derivative, intracellular signal transduction can be observed with high sensitivity.

또한, 본 발명의 리포터를 RNA 간섭작용(RNAi)을 이용한 유전자 발현 현상의 관찰에 이용할 수도 있다.In addition, the reporter of the present invention can also be used for observation of gene expression using RNA interference (RNAi).

RNAi는 이중사슬 RNA (dsRNA)를 세포에 도입함으로써, 표적 유전자의 mRNA를 분해하여 발현을 억제하는 것으로서, 설계된 dsRNA를 리포터로 표지함으로써 RNAi 현상을 관찰하는 것이 가능하다.RNAi introduces double-stranded RNA (dsRNA) into cells to degrade mRNA of a target gene to suppress expression, and it is possible to observe RNAi phenomena by labeling the designed dsRNA with a reporter.

또한, 본 발명의 리포터는 조직 또는 세포 내의 표적 핵산 또는 표적 단백질을 표지할 수 있는 반응성기를 포함함으로써 표적 핵산의 전사 수준 또는 표적 단백질의 발현 수준을 확인하기 위한 염료로서 사용될 수 있다.In addition, the reporter of the present invention can be used as a dye for confirming the transcription level of the target nucleic acid or the expression level of the target protein by including a reactive group capable of labeling the target nucleic acid or target protein in a tissue or cell.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다. 또한, 본원의 청구항 및 상세한 설명에 정의된 리포터 중 하기의 제조예를 통해 합성 방법이 개시되지 않은 화합물은 하기의 제조예를 참고하여 합성될 수 있을 것이다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention are presented. However, the examples described below are only for specifically illustrating or explaining the present invention, and the present invention is not limited thereto. In addition, among the reporters defined in the claims and detailed description of the present application, compounds whose synthesis method is not disclosed through the following preparations may be synthesized with reference to the following preparations.

제조예 1.Preparation Example 1.

(1) 화합물 1의 합성(1) Synthesis of compound 1

Figure pat00069
Figure pat00069

중간체(intermediate) 2의 합성Synthesis of intermediate 2

반응기에 중간체 1 (한국공개특허공보 제10-2017-0009795호를 참조하여 합성) (30 g, 0.048 mol), N-hydroxysuccinimide (6.63 g, 0.058 mol), N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (11.89 g, 0.058 mol), 다이클로로메탄(600 mL)을 넣고 상온에서 2시간 교반하여 생성된 고체를 여과하고 여액은 농축하였다.Intermediate 1 (synthesized with reference to Korean Patent Publication No. 10-2017-0009795) (30 g, 0.048 mol), N-hydroxysuccinimide (6.63 g, 0.058 mol), N,N'-dicyclohexylcarbodiimide (11.89 g, 0.058 mol), dichloromethane (600 mL) was added, stirred at room temperature for 2 hours, the resulting solid was filtered, and the filtrate was concentrated.

중간체(intermediate) 4의 합성Synthesis of intermediate 4

반응기에 중간체 2 (15 g, 0.021 mol), 중간체 3 (국제공개특허공보 2016-100401호를 참조하여 합성) (17.4 g, 0.025 mol), 트라이에틸아민(7.2 mL, 0.052 mol), 테트라하이드로퓨란(300 mL), 다이클로로메탄(300 mL)을 넣고 상온에서 1.5시간 교반하였다. 반응기에 탄산수소나트륨 수용액을 넣고 강하게 교반한 뒤 유기층을 분리하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣고 교반한 뒤 여과하고 여액을 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 2 (15 g, 0.021 mol), Intermediate 3 (synthesized with reference to International Patent Publication No. 2016-100401) (17.4 g, 0.025 mol), triethylamine (7.2 mL, 0.052 mol), tetrahydrofuran in a reactor (300 mL) and dichloromethane (300 mL) were added and stirred at room temperature for 1.5 hours. An aqueous sodium bicarbonate solution was added to the reactor, stirred vigorously, and the organic layer was separated. Sodium sulfate was added to the organic layer, stirred, filtered, and the filtrate was concentrated and purified by column.

화합물 1의 합성Synthesis of compound 1

반응기에 중간체 4 (8 g, 0.006 mol), 2-시아노에틸 N,N-디이소프로필클로로포스포아미디트(4.06 g, 0.017 mol), triethylamine (5.0 ml, 0.037 mol), 다이클로로메탄 (160 mL)를 넣고 상온에서 1.5시간 교반하였다. 반응기에 물을 넣고 강하게 교반한 뒤 유기층을 분리하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣고 교반한 뒤 여과하고 여액을 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 4 (8 g, 0.006 mol), 2-cyanoethyl N,N-diisopropylchlorophosphoamidite (4.06 g, 0.017 mol), triethylamine (5.0 ml, 0.037 mol), dichloromethane ( 160 mL) and stirred at room temperature for 1.5 hours. After adding water to the reactor and vigorously stirring, the organic layer was separated. Sodium sulfate was added to the organic layer, stirred, filtered, and the filtrate was concentrated and purified by column.

수득한 화합물 1의 1H-NMR은 다음과 같다. 1 H-NMR of the obtained compound 1 is as follows.

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.93-7.73 (m, 2H), 7.44-7.21 (m, 14H), 7.07-6.97 (m, 3H), 6.86-6.85 (m, 4H), 6.70-6.60 (m, 1H), 6.31 (br t, 1H), 5.75-5.71 (m, 1H), 5.53-5.46 (m, 1H), 4.53-4.15 (m, 4H), 3.77-3.11 (m,18H), 2.69-2.62 (m,6H), 2.44-1.95 (m,9H), 1.47-1.05 (m, 34H), 0.94-0.80 (m, 1H), 0.70-0.50 (m, 1H), 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.93-7.73 (m, 2H), 7.44-7.21 (m, 14H), 7.07-6.97 (m, 3H), 6.86-6.85 (m, 4H), 6.70-6.60 (m, 1H), 6.31 (br t, 1H), 5.75-5.71 (m, 1H), 5.53-5.46 (m, 1H), 4.53-4.15 (m, 4H), 3.77-3.11 (m, 18H), 2.69-2.62 (m,6H), 2.44-1.95 (m,9H), 1.47-1.05 (m, 34H), 0.94-0.80 (m, 1H), 0.70-0.50 (m, 1H),

(2) 화합물 2의 합성(2) Synthesis of compound 2

Figure pat00070
Figure pat00070

Figure pat00071
Figure pat00071

중간체(intermediate) 8의 합성Synthesis of intermediate 8

반응기에 중간체 7 (국제공개특허공보 2017-010852호를 참조하여 합성)(40.0 g, 0.139 mol), methyl iodide (39.5 g, 0.278 mol), 아세토나이트릴 (400 mL)를 넣고 환류하에 16시간 교반하였다. 냉각 후 생성된 고체를 여과하였다.Intermediate 7 (synthesized with reference to International Patent Publication No. 2017-010852) (40.0 g, 0.139 mol), methyl iodide (39.5 g, 0.278 mol), and acetonitrile (400 mL) were added to the reactor and stirred under reflux for 16 hours did. After cooling, the resulting solid was filtered.

중간체(intermediate) 10의 합성Synthesis of intermediate 10

반응기에 중간체 8 (54.5 g, 0.127 mol), 중간체 9 (미국등록특허공보 제5760201호를 참조하여 합성) (50 g, 0.105 mol), triethyl amine (73.7 ml, 529.0 mol), 아세토나이트릴 (500 mL)를 넣고 환류 하에 2시간 교반하고 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 8 (54.5 g, 0.127 mol), Intermediate 9 (synthesized with reference to US Patent No. 5760201) (50 g, 0.105 mol), triethyl amine (73.7 ml, 529.0 mol), acetonitrile (500) in a reactor mL), stirred under reflux for 2 hours, concentrated and purified by column.

중간체(intermediate) 11의 합성Synthesis of intermediate 11

반응기에 중간체 10 (40 g, 0.062 mol), 1N 수산화나트륨수용액 (630 mL), 테트라하이트로퓨란 (400 mL), 메탄올 (400 mL)을 넣고 상온에서 16시간 교반하였다. 염산으로 반응액을 산성화하고 농축 후 다이클로로메탄으로 추출하였다. 유기층에 황산나트륨을 넣고 교반한 뒤 여과하고 여액을 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 10 (40 g, 0.062 mol), 1N aqueous sodium hydroxide solution (630 mL), tetrahydrofuran (400 mL), and methanol (400 mL) were added to the reactor and stirred at room temperature for 16 hours. The reaction solution was acidified with hydrochloric acid, concentrated and extracted with dichloromethane. Sodium sulfate was added to the organic layer, stirred, filtered, and the filtrate was concentrated and purified by column.

중간체(intermediate) 12의 합성Synthesis of intermediate 12

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 12를 합성하였다.Intermediate 12 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Intermediate 2 above.

중간체(intermediate) 13의 합성Synthesis of intermediate 13

상기 중간체 4의 합성과 동일한 방법으로 중간체 13를 합성하였다.Intermediate 13 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Intermediate 4 above.

화합물 2의 합성Synthesis of compound 2

상기 화합물1의 합성과 동일한 방법으로 화합물 2를 합성하였다.Compound 2 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Compound 1.

수득한 화합물 2의 1H-NMR은 다음과 같다. 1 H-NMR of the obtained compound 2 is as follows.

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.14 (t, 2H), 7.93-7.88 (m, 1H), 7.44-7.03 (m, 19H), 7.06 (d, 1H), 6.85-6.83 (m, 4H), 6.74-6.59 (m, 3H), 6.31-6.17 (m, 3H), 5.39-5.30 (m, 1H), 4.54 (br t, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.76-3.40 (m, 16H), 3.33-3.07 (m, 4H), 2.64-2.41 (m, 6H), 2.11 (t, 3H), 1.74-1.70 (m, 8H), 1.31-1.04 (m, 16H), 0.94-0.80 (m, 1H), 0.60-0.40 (m, 1H) 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.14 (t, 2H), 7.93-7.88 (m, 1H), 7.44-7.03 (m, 19H), 7.06 (d, 1H), 6.85-6.83 (m, 4H) ), 6.74-6.59 (m, 3H), 6.31-6.17 (m, 3H), 5.39-5.30 (m, 1H), 4.54 (br t, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.76-3.40 (m, 16H), 3.33-3.07 (m, 4H), 2.64-2.41 (m, 6H), 2.11 (t, 3H), 1.74-1.70 (m, 8H), 1.31-1.04 (m, 16H), 0.94-0.80 ( m, 1H), 0.60-0.40 (m, 1H)

(3) 화합물 3의 합성(3) Synthesis of compound 3

Figure pat00072
Figure pat00072

Figure pat00073
Figure pat00073

중간체(intermediate) 17의 합성Synthesis of intermediate 17

반응기에 중간체 15 (국제공개특허공보 2017-010852호를 참조하여 합성)(35 g, 108.0 mol), 중간체 16 (유럽공개특허공보 1209205호를 참조하여 합성)(22.24 g, 119.0 mol), 초산 (250 mL)를 넣고 환류 하에 3일간 교반하고, 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 15 (synthesized with reference to International Patent Publication No. 2017-010852) (35 g, 108.0 mol), Intermediate 16 (synthesized with reference to European Patent Application Publication No. 1209205) (22.24 g, 119.0 mol), acetic acid ( 250 mL), stirred under reflux for 3 days, concentrated and purified by column.

중간체(intermediate) 18의 합성Synthesis of intermediate 18

상기 중간체 8의 합성과 동일한 방법으로 중간체 18을 합성하였다.Intermediate 18 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Intermediate 8.

중간체(intermediate) 21의 합성Synthesis of intermediate 21

반응기에 중간체 19 (Organic & Biomolecular Chemistry (2015), 13(30), 8169-8172를 참조하여 합성) (164.6 g, 0.468 mol), 중간체 20 (133.0 g, 0.515 mol), 아세트산 무수물(1.6 L)를 넣고 110℃에서 2시간 교반하였다. 냉각 후 에틸 에테르 (6 L)에 반응액을 넣고 강하게 교반하여 생성된 고체를 여과하였다.Intermediate 19 (synthesized with reference to Organic & Biomolecular Chemistry (2015), 13(30), 8169-8172) (164.6 g, 0.468 mol), Intermediate 20 (133.0 g, 0.515 mol), acetic anhydride (1.6 L) in a reactor was added and stirred at 110 °C for 2 hours. After cooling, the reaction solution was added to ethyl ether (6 L), stirred vigorously, and the resulting solid was filtered.

중간체(intermediate) 22의 합성Synthesis of intermediate 22

반응기에 중간체 18 (17.9 g, 0.039 mol), 중간체 21 (24.9 g, 0.047 mol), 피리딘 (180 mL)을 넣고 70℃에서 4시간 교반하고 농축 후 컬럼정제하였다.Intermediate 18 (17.9 g, 0.039 mol), Intermediate 21 (24.9 g, 0.047 mol), and pyridine (180 mL) were placed in a reactor, stirred at 70° C. for 4 hours, concentrated and purified by column.

중간체(intermediate) 23의 합성Synthesis of intermediate 23

상기 중간체 2의 합성과 동일한 방법으로 중간체 23을 합성하였다.Intermediate 23 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Intermediate 2 above.

중간체(intermediate) 24의 합성Synthesis of intermediate 24

상기 중간체 4의 합성과 동일한 방법으로 중간체 24을 합성하였다.Intermediate 24 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Intermediate 4 above.

화합물 3의 합성Synthesis of compound 3

상기 화합물 1의 합성과 동일한 방법으로 화합물 3을 합성하였다.Compound 3 was synthesized in the same manner as in the synthesis of Compound 1.

수득한 화합물 2의 1H-NMR은 다음과 같다. 1 H-NMR of the obtained compound 2 is as follows.

1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.38 (t, 2H), 8.15 (t, 2H), 7.95-7.93 (m, 4H), 7.62-7.61 (m, 2H), 7.50-7.22 (m, 16H), 7.06 (d, 1H), 6.85-6.83 (m, 4H), 6.61 (t, 1H), 6.51-6.20 (m, 5H), 5.31-5.22 (m, 1H), 4.54 (br t, 1H), 4.18 (m, 1H), 3.83 (s, 3H), 3.78-3.76 (m, 9H), 3.64-3.40 (m, 4H), 3.20-3.06 (m, 4H), 2.64-2.30 (m, 6H), 2.07-1.98 (m, 11H), 1.26-1.05 (m, 16H), 0.94-0.80 (m, 1H), 0.60-0.40 (m, 1H), 1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.38 (t, 2H), 8.15 (t, 2H), 7.95-7.93 (m, 4H), 7.62-7.61 (m, 2H), 7.50-7.22 (m, 16H) ), 7.06 (d, 1H), 6.85-6.83 (m, 4H), 6.61 (t, 1H), 6.51-6.20 (m, 5H), 5.31-5.22 (m, 1H), 4.54 (br t, 1H) , 4.18 (m, 1H), 3.83 (s, 3H), 3.78-3.76 (m, 9H), 3.64-3.40 (m, 4H), 3.20-3.06 (m, 4H), 2.64-2.30 (m, 6H) , 2.07-1.98 (m, 11H), 1.26-1.05 (m, 16H), 0.94-0.80 (m, 1H), 0.60-0.40 (m, 1H),

제조예 2. 단일 표지 프로브(올리고뉴클레오타이드)의 합성Preparation Example 2. Synthesis of single-labeled probe (oligonucleotide)

MerMadeTM 48X DNA Synthesizer를 사용하고, CPG로서 Universal UnyLinker Support (Chemgene, 500Å)를 사용하여 리포터로서 화합물 1, 화합물 2 또는 화합물 3이 5' 말단에 표지된 단일 표지 올리고뉴클레오타이드를 합성하였다. 상기 단일 표지 올리고뉴클레오타이드의 서열은 하기의 표 1에 나타내었다.Single-labeled oligonucleotides in which Compound 1, Compound 2 or Compound 3 are labeled at the 5' end as reporters were synthesized using MerMade 48X DNA Synthesizer and Universal UnyLinker Support (Chemgene, 500 Å) as CPG. The sequence of the single-labeled oligonucleotide is shown in Table 1 below.

구분division 서열order SLP1SLP1 5'-화합물 1-dt-TTT TTT TTT T-3'5'-compound 1-dt-TTT TTT TTT T-3' SLP2SLP2 5'-화합물 2-dt-TTT TTT TTT T-3'5'-compound 2-dt-TTT TTT TTT T-3' SLP3SLP3 5'-화합물 3-dt-TTT TTT TTT T-3'5'-compound 3-dt-TTT TTT TTT T-3'

합성 후 단일 표지 올리고뉴클레오타이드는 Deprotection하고 RP-HPLC 정제를 하였다. 정제 후 합성된 단일 표지 올리고뉴클레오타이드의 흡수 및 발광 스펙트럼을 측정하였으며, 화합물 1 내지 화합물 3에 대한 흡수/발광 최대 파장의 측정 결과(오차율 0.1% 미만)는 하기의 표 2에 나타내었다.After synthesis, single-labeled oligonucleotides were deprotected and purified by RP-HPLC. The absorption and emission spectra of the synthesized single-labeled oligonucleotide after purification were measured, and the measurement results (error rate less than 0.1%) of absorption/emission maximum wavelengths for Compounds 1 to 3 are shown in Table 2 below.

리포터reporter Excitationmax (nm)Excitation max (nm) Emissionmax (nm)Emission max (nm) 화합물 1compound 1 602602 628628 화합물 2compound 2 647647 674674 화합물 3compound 3 689689 716716

제조예 3. 이중 표지 프로브(올리고뉴클레오타이드)의 합성Preparation Example 3. Synthesis of double-labeled probe (oligonucleotide)

Universal UnyLinker Support (Chemgene, 500Å)를 사용하여 CT (Chlamydia trachomatis)에 대한 forward primer로서 5'-ATG CAA CAT TAA CCC GAG ATA CG-3' 및 reverse primer로서 5'-ACT CGG CTT GGG AAG AGC TT-3'를 각각 1 μmol scale로 합성 및 HPLC 정제하였다.5'-ATG CAA CAT TAA CCC GAG ATA CG-3' as forward primer for CT (Chlamydia trachomatis) using Universal UnyLinker Support (Chemgene, 500Å) and 5'-ACT CGG CTT GGG AAG AGC TT- as reverse primer 3' was synthesized and purified by HPLC on a 1 μmol scale, respectively.

이중 표지 프로브는 CT (Chlamydia trachomatis) 선택적 표지 프로브로서 상기 [소광자 7]이 유도된 CPG (한국공개특허공보 제10-2020-0067733호를 참조하여 합성) 및 상용화된 소광자인 Black Hole Quencher® 2 및 3 (BHQ2 및 BHQ3, LGC Biosearch Technologies)가 유도된 CPG를 사용하여 5'-TTG TCC ATA TCT TTG ATA CGA CGC CGC-소광자-3'를 합성한 다음 리포터로서 화합물 1, 화합물 2 또는 화합물 3을 표지한 이중 표지 프로브를 1 umol scale로 합성 및 HPLC 정제하였다.The double-labeled probe is a CT (Chlamydia trachomatis) selective labeling probe, and the [Quor 7] induced CPG (synthesized with reference to Korean Patent Publication No. 10-2020-0067733) and a commercially available quencher, Black Hole Quencher® 2 and 3 (BHQ2 and BHQ3, LGC Biosearch Technologies) was used to synthesize 5'-TTG TCC ATA TCT TTG ATA CGA CGC CGC-quenchor-3' using CPG induced, followed by compound 1, compound 2 or compound 3 as a reporter. A double-labeled probe labeled with 1 umol scale was synthesized and purified by HPLC.

합성된 이중 표지 프로브의 형태는 하기 표 3에 나타내었으며, 상기 이중 표지 프로브의 소광자로서 사용된 소광자 7, BHQ2 및 BHQ3의 흡수 파장 영역은 하기의 표 4에 나타내었다.The form of the synthesized double-labeled probe is shown in Table 3, and the absorption wavelength regions of the quencher 7, BHQ2 and BHQ3 used as the quencher of the double-labeled probe are shown in Table 4 below.

구분division 서열order DLP1DLP1 5'-화합물 1-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -소광자7-3'5'-Compound 1-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCGC-Quor 7-3' DLP2DLP2 5'-화합물 2-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -소광자7-3'5'-Compound 2-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCGC-Quor 7-3' DLP3DLP3 5'-화합물 3-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -소광자 7-3'5'-Compound 3-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCGC-Quor 7-3' DLP4DLP4 5'-화합물 1-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -BHQ2-3'5'-Compound 1-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC-BHQ2-3' DLP5DLP5 5'-화합물 2-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -BHQ2-3'5'-Compound 2-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC-BHQ2-3' DLP6DLP6 5'-화합물 3-dT- TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC -BHQ3-3'5'-Compound 3-dT-TTGTCCATATCTTTGATACGACGCCGC-BHQ3-3'

구분division λMax(nm)λ Max (nm) ε (mol-1·cm-1)ε (mol -1 cm -1 ) 소광자 7quencher 7 580 ~ 710580 ~ 710 140,000140,000 BHQ2BHQ2 550 ~ 650550 to 650 38,00038,000 BHQ3BHQ3 620 ~ 730620 ~ 730 42,00042,000

상기 제조예 3에서 사용된 소광자 7이 유도된 CPG의 구조는 다음과 같다.The structure of the CPG from which the quencher 7 was used in Preparation Example 3 was induced is as follows.

Figure pat00074
Figure pat00074

실험예 1. 이중 표지 프로브를 사용한 Real-Time PCR 실험Experimental Example 1. Real-Time PCR experiment using double-labeled probe

제조예 3에 따라 합성된 각각의 이중 표지 프로브를 사용하여 하기 표 5에 기재된 조성으로 CT (Chlamydia trachomatis) plasmid DNA에 대한 Real-Time PCR을 2회씩 반복하여 수행하였다(Biorad사, CFX-96 사용). 상기 Real-time PCR 결과는 도 1 내지 도 2에 나타내었다.Real-time PCR for CT (Chlamydia trachomatis) plasmid DNA with the composition shown in Table 5 using each double-labeled probe synthesized according to Preparation Example 3 was repeated twice twice (Biorad, CFX-96 used) ). The real-time PCR results are shown in FIGS. 1 to 2 .

구분division 함량(μl)Content (μl) (Bioline)SensiFASTTM Probe No-ROX Mix (2X)(Bioline)SensiFAST TM Probe No-ROX Mix (2X) 1010 CT plasmid DNA (5x10^6, 5x10^4, 5x10^3 copies/μl)CT plasmid DNA (5x10^6, 5x10^4, 5x10^3 copies/μl) 1One CT F/R primer mix (10 pmole/μl)CT F/R primer mix (10 pmol/μl) 1One CT Dual-labeled probe (7 pmole/μl)CT Dual-labeled probe (7 pmol/μl) 33 Pure WaterPure Water 55

상기 Real-time PCR 결과를 나타낸 도 1 내지 도 3을 참조하면, 화합물 1 내지 화합물 3의 소광자로서 상용화된 소광자인 BHQ2 또는 BHQ3를 사용한 DLP4 내지 DLP6과 비교할 때, 소광자 7을 사용한 DLP 1 내지 DLP3이 상대적으로 낮은 Ct 값을 나타내고, 최종 형광 증폭 세기가 5~10% 정도 향상된 것을 확인할 수 있다.1 to 3 showing the real-time PCR results, compared with DLP4 to DLP6 using BHQ2 or BHQ3, which are commercially available quenchers as quenchers of compounds 1 to 3, DLP 1 to using quencher 7 It can be seen that DLP3 exhibits a relatively low Ct value, and the final fluorescence amplification intensity is improved by about 5 to 10%.

박테리아 또는 바이러스에 함유된 1~2 copy의 DNA 또는 RNA를 다루는 분자 진단의 검출 한계(LoD, Limit of Detection)를 고려할 때, 화합물 1 내지 화합물 3을 리포터로서 사용하는 경우 소광자 7을 소광자로서 사용함에 따라 타겟의 검출 용이성이 향상될 것으로 기대할 수 있다.Considering the Limit of Detection (LoD) of molecular diagnostics dealing with 1 to 2 copies of DNA or RNA contained in bacteria or viruses, when compounds 1 to 3 are used as reporters, quencher 7 is used as a quencher It can be expected that the ease of detection of the target will be improved as it is used.

또한, 도 4 내지 도 9를 참조하면, 본원에 정의된 핵산 표지용 리포터인 화합물 1 내지 화합물 3은 상용화된 소광자인 BHQ2 또는 BHQ3 뿐만 아니라 소광자 7에 대해 모두 우수한 직선성(linearity)을 나타내는 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to FIGS. 4 to 9 , compounds 1 to 3, which are reporters for nucleic acid labeling as defined herein, exhibit excellent linearity for all of the commercially available quencher BHQ2 or BHQ3 as well as quencher 7. can be checked

따라서, 본원에 정의된 핵산 표지용 리포터는 Chlamydia trachomatis 핵산 표지뿐 아니라, 다양한 핵산 표지를 위해 충분히 사용 가능할 것으로 기대되며, 기존에 상용화된 소광자에도 별도의 기술적 변형 없이도 쉽게 적용이 가능함을 알 수 있다.Therefore, the reporter for nucleic acid label defined herein is expected to be sufficiently usable not only for Chlamydia trachomatis nucleic acid label but also for various nucleic acid labels, and it can be seen that it can be easily applied without separate technical modification to previously commercialized quenchers. .

한편, 기존에 상용된 핵산 표지용 리포터들은 대부분 5' 말단에만 치환이 가능하다는 한계가 있는 것으로 알려져 있다. 반면에, 본원에 정의된 핵산 표지용 리포터는 dT에 치환된 형태를 가짐에 따라 5' 말단뿐만 아니라 서열 사이에도 치환이 가능하며, 이를 통해 리포터와 소광자 사이의 거리를 가깝게 조절하여 형광 증폭 세기를 향상시키는데 기여할 수 있다.On the other hand, it is known that most of the previously commercially available reporters for labeling nucleic acids have a limitation in that substitution is possible only at the 5' end. On the other hand, as the reporter for nucleic acid label defined herein has a substituted form for dT, substitution is possible not only at the 5' end but also between the sequences, through which the distance between the reporter and the quencher is closely adjusted to increase the fluorescence amplification intensity. can contribute to improving

이상, 본 발명의 몇몇 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.In the above, although some embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by such as, and it will be said that it is also included within the scope of the present invention.

Claims (15)

하기의 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 핵산 표지용 리포터.
[화학식 1]
Figure pat00075

[화학식 2]
Figure pat00076

여기서,
Ar1은 치환 또는 비치환된 C6-C20의 아릴 또는 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 C6-C20의 헤테로아릴이며,
Z1은 NR5R6 또는 OR7이며,
Z2는 NR8 또는 O이며,
X는 O 또는 S이며,
Y는 CR9R10, NR11, O 또는 S이며,
R1 내지 R11은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성하며,
R1 내지 R11 중 적어도 하나는 -L1-R12이며,
L1은 단결합이거나, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하며,
R12는 하기의 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드이다.
[화학식 3]
Figure pat00077

여기서,
*은 상기 디옥시리보뉴클레오사이드가 L1에 결합되는 위치를 나타내며,
B는 핵염기(necleobase)이며,
R13은 수소, 중수소, P(OR15)(N(R16R17) 및 -L2-R18로부터 선택되며,
R14는 알코올 보호기(alcohol protecting group), 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,
R15 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,
L2는 단결합이거나, 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,
R18은 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이다.
A reporter for labeling a nucleic acid represented by Formula 1 or Formula 2 below.
[Formula 1]
Figure pat00075

[Formula 2]
Figure pat00076

here,
Ar 1 is a substituted or unsubstituted C 6 -C 20 aryl or C 6 -C 20 heteroaryl containing at least one hetero atom,
Z 1 is NR 5 R 6 or OR 7 ,
Z 2 is NR 8 or O,
X is O or S;
Y is CR 9 R 10 , NR 11 , O or S;
R 1 To R 11 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl including at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted amide, carbamate, carboxylate, substituted or unsubstituted phosphine, substituted or unsubstituted phosphoric acid, phosphate, phosphonic acid, phosphonate, nite a functional group selected from reyl, hydrazine, acetal, ketal, polyalkylene oxide and -L 1 -R 12 , or two adjacent functional groups combine with each other to form a ring,
At least one of R 1 to R 11 is -L 1 -R 12 ,
L 1 is a single bond, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 comprising at least one selected from heterocycloalkyl,
R 12 is a deoxyribonucleoside represented by the following formula (3).
[Formula 3]
Figure pat00077

here,
* represents the position at which the deoxyribonucleoside is bonded to L 1 ,
B is a nucleobase,
R 13 is selected from hydrogen, deuterium, P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ) and -L 2 -R 18 ,
R 14 is an alcohol protecting group, hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which the reporter is bound,
R 15 to R 17 are each independently selected from hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom,
L 2 is a single bond or is selected from internucleotide phosphodiester bonds, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, ,
R 18 is hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound.
제1항에 있어서,
L1은 적어도 하나의 탄소를 포함하는 링커이며,
상기 링커 중 임의의 탄소는 카보닐 탄소인,
핵산 표지용 리포터.
According to claim 1,
L 1 is a linker comprising at least one carbon,
any carbon in the linker is a carbonyl carbon;
A reporter for labeling nucleic acids.
제1항에 있어서,
Y는 CR9R10이며,
R9 및 R10 중 적어도 하나는 -L1-R12인,
핵산 표지용 리포터.
According to claim 1,
Y is CR 9 R 10 ,
at least one of R 9 and R 10 is -L 1 -R 12 ;
A reporter for labeling nucleic acids.
제1항에 있어서,
R12는 하기의 화학식 4로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드인,
핵산 표지용 리포터.
[화학식 4]
Figure pat00078

According to claim 1,
R 12 is deoxyribonucleoside represented by the following formula (4),
A reporter for labeling nucleic acids.
[Formula 4]
Figure pat00078

하기의 화학식 5로 표시되는 핵산 표지용 리포터.
[화학식 5]
Figure pat00079

여기서,
R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴로부터 선택되며,
R23 내지 R30은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬, 하이드록시, 옥사이도(-O-), 치환 또는 비치환된 C1-C10 알콕시, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴옥시, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아르알킬, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬티오, 치환 또는 비치환된 C5-C20 아릴티오, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬티오, 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로아릴티오, 치환 또는 비치환된 아실아미노, 아실옥시, 치환 또는 비치환된 포스피노, 카복실레이트(-CO2 -), 트리플루오로메틸설포닐(-SO2CF3), 치환 또는 비치환된 암모늄, 나이트로, 설폰산(-SO3H), 설폰산염, 치환된 설포닐, 치환된 설폰산에스터, 치환 또는 비치환된 설폰아마이드, 치환된 싸이오케톤, 트리할로메틸(-CF3, -CCl3, -CBr3, -CI3), 할로포르밀(-COCl, -COBr, -COI), 포르밀(-CHO), 아실, 카르복실, 치환된 에스터, 치환 또는 비치환된 아미노카르보닐, 나이트로, 나이트로소(-N=O), 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I), 치환 또는 비치환된 게르마늄, 치환 또는 비치환된 붕소, 치환 또는 비치환된 알루미늄, 치환 또는 비치환된 실릴, 치환 또는 비치환된 아마이드, 카바메이트, 카르복실산염, 치환 또는 비치환된 포스핀, 치환 또는 비치환된 인산(phosphoric acid), 인산염(phosphate), 아인산(phosphonic acid), 아인산염(phosphonate), 나이트릴, 히드라진, 아세탈, 케탈, 폴리알킬렌옥사이드 및 -L1-R12로부터 선택되는 작용기이거나, 인접한 두 작용기가 서로 결합하여 고리를 형성하며,
R31 내지 R34은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬 및 -L1-R12로부터 선택되되, R31 내지 R34 중 적어도 하나는 -L1-R12이며,
L1은 단결합이거나, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알케닐, 치환 또는 비치환된 C2-C10 알키닐, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알킬, 치환 또는 비치환된 C3-C20 사이클로알케닐 및 치환 또는 비치환된 C2-C20 헤테로사이클로알킬로부터 선택되는 적어도 하나를 포함하며,
R12는 하기의 화학식 3으로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드이며,
[화학식 3]
Figure pat00080

여기서,
*은 상기 디옥시리보뉴클레오사이드가 L1에 결합되는 위치를 나타내며,
B는 핵염기(necleobase)이며,
R13은 수소, 중수소, P(OR15)(N(R16R17) 및 -L2-R18로부터 선택되며,
R14는 알코올 보호기(alcohol protecting group), 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,
R15 내지 R17은 각각 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,
L2는 단결합이거나, 인터뉴클레오타이드 포스포다이에스터 결합, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬 및 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬로부터 선택되며,
R18은 하이드록시 또는 P(OR15)(N(R16R17)이거나, 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 리포터가 결합된 지지체 또는 핵산이며,
Y는 CR35이며, 각각의 R35는 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1-C10 알킬, 적어도 하나의 헤테로 원자를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C10 헤테로알킬, 플루오로(-F), 클로로(-Cl), 브로모(-Br), 아이오도(-I)로부터 선택되며,
n은 1 내지 4의 정수이다.
A reporter for labeling a nucleic acid represented by the following formula (5).
[Formula 5]
Figure pat00079

here,
R 21 and R 22 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryl,
R 23 to R 30 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted substituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heterocycloalkyl, hydroxy, oxido (—O ), substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkoxy, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryloxy, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroaryloxy, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aryl, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 hetero aryl, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 aralkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkylthio, substituted or unsubstituted C 5 -C 20 arylthio, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkylthio, substituted or unsubstituted C 2 -C 20 heteroarylthio, substituted or unsubstituted acylamino, acyloxy, substituted or unsubstituted phosphino, carboxylate (-CO 2 - ), trifluoro Methylsulfonyl (-SO 2 CF 3 ), substituted or unsubstituted ammonium, nitro, sulfonic acid (-SO 3 H), sulfonate, substituted sulfonyl, substituted sulfonic acid ester, substituted or unsubstituted sulfone Amide, substituted thioketone, trihalomethyl (-CF 3 , -CCl 3 , -CBr 3 , -CI 3 ), haloformyl (-COCl, -COBr, -COI), formyl (-CHO) , acyl, carboxyl, substituted ester, substituted or unsubstituted aminocarbonyl, nitro, nitroso (-N=O), fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br ), iodo (-I), substituted or unsubstituted germanium, substituted or unsubstituted boron, substituted or unsubstituted aluminum, substituted or unsubstituted silyl, substituted or unsubstituted substituted or unsubstituted amides, carbamates, carboxylates, substituted or unsubstituted phosphines, substituted or unsubstituted phosphoric acids, phosphates, phosphonic acids, phosphonates, It is a functional group selected from nitrile, hydrazine, acetal, ketal, polyalkylene oxide and -L 1 -R 12 , or two adjacent functional groups combine with each other to form a ring,
R 31 to R 34 are each independently hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, and -L 1 - selected from R 12 , wherein at least one of R 31 to R 34 is -L 1 -R 12 ,
L 1 is a single bond, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkenyl, substituted or unsubstituted C 2 -C 10 alkynyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkyl, substituted or unsubstituted C 3 -C 20 cycloalkenyl and substituted or unsubstituted C 2 -C 20 comprising at least one selected from heterocycloalkyl,
R 12 is a deoxyribonucleoside represented by the following formula (3),
[Formula 3]
Figure pat00080

here,
* represents the position at which the deoxyribonucleoside is bonded to L 1 ,
B is a nucleobase,
R 13 is selected from hydrogen, deuterium, P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ) and -L 2 -R 18 ,
R 14 is an alcohol protecting group, hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which the reporter is bound,
R 15 to R 17 are each independently selected from hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom,
L 2 is a single bond or is selected from internucleotide phosphodiester bonds, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl and substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl containing at least one hetero atom, ,
R 18 is hydroxy or P(OR 15 )(N(R 16 R 17 ), or a support or nucleic acid to which a reporter represented by Formula 1 or Formula 2 is bound,
Y is CR 35 and each R 35 is hydrogen, deuterium, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 alkyl, substituted or unsubstituted C 1 -C 10 heteroalkyl comprising at least one heteroatom, fluoro (-F), chloro (-Cl), bromo (-Br), iodo (-I),
n is an integer from 1 to 4.
제5항에 있어서,
L1은 적어도 하나의 탄소를 포함하는 링커이며,
상기 링커 중 임의의 탄소는 카보닐 탄소인,
핵산 표지용 리포터.
6. The method of claim 5,
L 1 is a linker comprising at least one carbon,
any carbon in the linker is a carbonyl carbon;
A reporter for labeling nucleic acids.
제5항에 있어서,
R12는 하기의 화학식 4로 표시되는 디옥시리보뉴클레오사이드인,
핵산 표지용 리포터.
[화학식 4]
Figure pat00081

6. The method of claim 5,
R 12 is deoxyribonucleoside represented by the following formula (4),
A reporter for labeling nucleic acids.
[Formula 4]
Figure pat00081

제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 리포터; 및
소광자;
를 포함하는 올리고뉴클레오타이드.
a reporter according to any one of claims 1 to 7; and
quencher;
Oligonucleotides comprising a.
제8항에 있어서,
상기 리포터와 상기 소광자 사이에 개재된 마이너 그루브 바인더(MGB; minor groove binder)를 더 포함하는 올리고뉴클레오타이드.
9. The method of claim 8,
An oligonucleotide further comprising a minor groove binder (MGB) interposed between the reporter and the quencher.
제8항에 따른 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 핵산 검출용 조성물.
A composition for detecting a nucleic acid comprising the oligonucleotide according to claim 8.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 리포터;
지지체; 및
상기 리포터와 상기 지지체를 연결하는 링커;
를 포함하는,
핵산 검출용 지지체.
a reporter according to any one of claims 1 to 7;
support; and
a linker connecting the reporter and the support;
containing,
A support for detecting nucleic acids.
제11항에 있어서,
상기 지지체는 유리, 셀룰로오스, 나일론, 아크릴아마이드 젤, 덱스트란, 폴리스티렌 또는 레진인,
핵산 검출용 지지체.
12. The method of claim 11,
The support is glass, cellulose, nylon, acrylamide gel, dextran, polystyrene or resin,
A support for detecting nucleic acids.
(a) 표적 핵산, 상기 표적 핵산을 증폭시키기 위해 필요한 시약 및 제8항에 따른 올리고뉴클레오타이드를 포함하는 반응 혼합물을 준비하는 단계;
(b) 상기 반응 혼합물 중 표적 핵산을 중합효소 연쇄 반응에 의해 증폭하는 단계; 및
(c) 상기 반응 혼합물의 형광 강도를 측정하는 단계;
를 포함하는,
핵산 검출 방법.
(a) preparing a reaction mixture comprising a target nucleic acid, a reagent necessary for amplifying the target nucleic acid, and the oligonucleotide according to claim 8;
(b) amplifying a target nucleic acid in the reaction mixture by a polymerase chain reaction; and
(c) measuring the fluorescence intensity of the reaction mixture;
containing,
Nucleic acid detection method.
제13항에 있어서,
상기 단계 (b)는,
(b-1) 상기 표적 핵산에 혼성화된 올리고뉴클레오타이드가 중합 효소에 의해 신장되는 단계;
(b-2) 상기 중합 효소의 엑소뉴클레아제 활성에 의해 상기 표적 핵산으로부터 상기 올리고뉴클레오타이드의 리포터와 소광자가 분리되는 단계; 및
(b-3) 상기 소광자로부터 분리된 상기 리포터가 형광을 발하는 단계;
를 포함하는,
핵산 검출 방법.
14. The method of claim 13,
The step (b) is,
(b-1) extending the oligonucleotide hybridized to the target nucleic acid by a polymerase;
(b-2) separating the reporter and the quencher of the oligonucleotide from the target nucleic acid by the exonuclease activity of the polymerase; and
(b-3) emitting the fluorescence of the reporter separated from the quencher;
containing,
Nucleic acid detection method.
제13항에 있어서,
상기 단계 (c)에서 측정된 형광 강도로부터 표적 핵산의 증폭량을 측정하는 단계 (d)를 더 포함하는,
핵산 검출 방법.
14. The method of claim 13,
Further comprising the step (d) of measuring the amount of amplification of the target nucleic acid from the fluorescence intensity measured in step (c),
Nucleic acid detection method.
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