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青山学院大学 (神奈川県相模原市中央区淵野辺)

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特表2023-550791ポリマー色素

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-12-05

(54)【発明の名称】ポリマー色素

(51)【国際特許分類】

C07H 21/04 20060101AFI20231128BHJP

C07K 16/00 20060101ALI20231128BHJP

C09K 11/06 20060101ALI20231128BHJP

【ＦＩ】

C07H21/04 B CSP

C07K16/00 ZNA

C09K11/06

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023531606

(86)(22)【出願日】2021-11-22

(85)【翻訳文提出日】2023-05-24

(86)【国際出願番号】 US2021060378

(87)【国際公開番号】W WO2022115388

(87)【国際公開日】2022-06-02

(31)【優先権主張番号】63/118,544

(32)【優先日】2020-11-25

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092093

【弁理士】

【氏名又は名称】辻居幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100119013

【弁理士】

【氏名又は名称】山崎一夫

(74)【代理人】

【識別番号】100123777

【弁理士】

【氏名又は名称】市川さつき

(74)【代理人】

【識別番号】100111796

【弁理士】

【氏名又は名称】服部博信

(74)【代理人】

【識別番号】100123766

【弁理士】

【氏名又は名称】松田七重

(74)【代理人】

【識別番号】100212509

【弁理士】

【氏名又は名称】太田知子

(72)【発明者】

【氏名】マトライトレイシー

(72)【発明者】

【氏名】シンシャラット

【テーマコード（参考）】

4C057

4H045

【Ｆターム（参考）】

4C057MM01

4C057MM05

4H045AA10

4H045AA30

4H045DA76

(57)【要約】

各種診断及び分析状況において特定の標的配列又は他の分析物を検出するための、プローブとして有用な化合物が開示される。化合物は以下の構造（ＩＩ）又はその立体異性体、互変異性体若しくは塩を有する化合物を有する（式中、Ｍ、Ｌ^1a、Ｌ^1b、Ｌ²、Ｌ³、Ｌ⁴、Ｌ⁵、Ｌ⁶、Ｌ⁷、Ｌ⁸、Ｌ⁹、－Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、ｍ、ｎ、ｑ、及びｗは、本明細書に定義される通りである）。さらに、組成物、キット、及び標的分析物を検出するのに有用な方法も記載される。

(II)

【特許請求の範囲】

【請求項1】

以下の構造（ＩＩ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体。

【化1】

(II)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、発色団であり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²及びＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶及びＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキル又は－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソ又は非存在であり、
Ｒ_aは、Ｏ又はＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル又はチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、又はヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑ及びｗは、ｑ又はｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０又は１である）

【請求項2】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるドナー発色団である、請求項１に記載の化合物。

【請求項3】

Ｍが各出現において同じドナー発色団である、請求項１又は２に記載の化合物。

【請求項4】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプター発色団である、請求項１に記載の化合物。

【請求項5】

Ｍが各出現において同じアクセプター発色団である、請求項１又は４に記載の化合物。

【請求項6】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるフルオロフォアである、請求項１～５のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項7】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるドナーフルオロフォアである、請求項６に記載の化合物。

【請求項8】

Ｍが各出現において同じドナーフルオロフォアである、請求項７に記載の化合物又は組成物。

【請求項9】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプターフルオロフォアである、請求項６に記載の化合物。

【請求項10】

Ｍが各出現において同じアクセプターフルオロフォアである、請求項９に記載の化合物。

【請求項11】

Ｍが、各出現において独立に、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル－ジメチル－ＢＯＤＩＰＹ、ヒス－フルオロフェニル－ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル－ジメチル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、（ビス－フルオロフェニル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ－ベンゾチアゾール、テル－ベンゾチアゾール、ビ－ナフチル、ビ－アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０－エチニルアントラセン又はテル－ナフチル部分である、請求項１に記載の化合物。

【請求項12】

Ｍが、各出現において独立に、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド、５－ＦＡＭ若しくは６－ＦＡＭ、又はこれらの誘導体である、請求項１に記載の化合物。

【請求項13】

Ｍが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項１に記載の化合物。

【化2】

【請求項14】

Ｍが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項１に記載の化合物。

【化3】

【請求項15】

以下の構造（ＩＩａ）若しくは（ＩＩｂ）を有する請求項１に記載の化合物、又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体。

【化4】

（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じ又は異なるドナー発色団であり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプター発色団である）

【請求項16】

以下の構造（ＩＩａ）を有する、請求項１５に記載の化合物。

【化5】

(IIa)

【請求項17】

以下の構造（ＩＩｂ）を有する、請求項１５に記載の化合物。

【化6】

(IIb)

【請求項18】

Ｍ¹が、各出現において独立に、同じ又は異なるドナーフルオロフォアである、請求項１５～１７のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項19】

Ｍ²が、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプターフルオロフォアである、請求項１５～１８のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項20】

Ｍ¹が各出現において同じドナーフルオロフォアである、請求項１５～１９のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項21】

Ｍ²が各出現において同じアクセプターフルオロフォアである、請求項１５～２０のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項22】

Ｌ⁹のポリヌクレオチドが、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項１～２１のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項23】

Ｌ⁹のポリヌクレオチドが、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項１～２２のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項24】

Ｌ⁹のポリヌクレオチドが、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項１～２３のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項25】

以下の構造（ＩＩＩ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体。

【化7】

(III)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なる発色団であり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²及びＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶及びＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ¹⁰は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ¹及びＲ²は、Ｒ¹及びＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含む部分であれば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキル、－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_c、又はポリヌクレオチドを含む部分であり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソ又は非存在であり、
Ｒ_aは、Ｏ又はＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル又はチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、又はヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは２以上の整数であり、
ｑ及びｗは、ｑ又はｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０又は１である）

【請求項26】

Ｒ¹がポリヌクレオチドを含む、請求項２５に記載の化合物。

【請求項27】

Ｒ²がポリヌクレオチドを含む、請求項２５又は２６に記載の化合物。

【請求項28】

Ｒ¹がポリヌクレオチドに結合した標的化部分を含む、請求項２６又は２７に記載の化合物。

【請求項29】

Ｒ²がポリヌクレオチドに結合した標的化部分を含む、請求項２７又は２８に記載の化合物。

【請求項30】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるドナー発色団である、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項31】

Ｍが各出現において同じドナー発色団である、請求項３０に記載の化合物。

【請求項32】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプター発色団である、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項33】

Ｍが各出現において同じアクセプター発色団である、請求項３２に記載の化合物。

【請求項34】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるフルオロフォアである、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項35】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるドナーフルオロフォアである、請求項３４に記載の化合物。

【請求項36】

Ｍが各出現において同じドナーフルオロフォアである、請求項３４に記載の化合物。

【請求項37】

Ｍが、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプターフルオロフォアである、請求項３４に記載の化合物。

【請求項38】

Ｍが各出現において同じアクセプターフルオロフォアである、請求項３７に記載の化合物。

【請求項39】

【請求項40】

Ｍが、各出現において独立に、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド、５－ＦＡＭ若しくは６－ＦＡＭ、又はこれらの誘導体である、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【請求項41】

Ｍが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【化8】

【請求項42】

Ｍが、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する、請求項２５～２９のいずれか１項に記載の化合物。

【化9】

【請求項43】

請求項１～２４のいずれか１項に記載の化合物及び請求項２５～４２のいずれか１項に記載の化合物を含む組成物。

【請求項44】

Ｌ⁹のポリヌクレオチドが、第１の配列を有し、Ｌ¹⁰のポリヌクレオチドが、第２の配列を有し、第１の配列が、第２の配列の少なくとも一部に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項４３に記載の組成物。

【請求項45】

請求項１～２４のいずれか１項に記載の化合物、及び捕捉プローブを含む組成物。

【請求項46】

以下の構造（Ｉ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体をさらに含む、請求項４３～４５のいずれか１項に記載の組成物。

【化10】

(I)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なる発色団であり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²及びＬ³は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶及びＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ¹及びＲ²は、Ｒ¹及びＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含む部分であれば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキル、－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_c、又はポリヌクレオチドを含む部分であり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソ又は非存在であり、
Ｒ_aは、Ｏ又はＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル又はチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、又はヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑ及びｗは、ｑ又はｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０又は１である）

【請求項47】

捕捉プローブ、及び以下の構造（Ｉ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を含む組成物。

【化11】

(I)
（式中、
Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なる発色団であり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²及びＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶及びＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｒ¹及びＲ²は、Ｒ¹及びＲ²のうちの少なくとも１つがポリヌクレオチドを含む部分であれば、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキル、－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_c、又はポリヌクレオチドを含む部分であり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソ又は非存在であり、
Ｒ_aは、Ｏ又はＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル又はチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、又はヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑ及びｗは、ｑ又はｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０又は１である）

【請求項48】

Ｒ¹又はＲ²のポリヌクレオチドが、第１の配列を有し、捕捉プローブが、第２の配列を有し、第１の配列が、第２の配列の少なくとも第１の部分に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項４５～４７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項49】

分岐リンカーをさらに含む、請求項４５～４７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項50】

分岐リンカーが、第１のポリヌクレオチド、及び複数の第２のポリヌクレオチドを含む、請求項４９に記載の組成物。

【請求項51】

分岐リンカーの第１のポリヌクレオチドが、第１の配列を有し、捕捉プローブが、第２の配列を有し、第１の配列が、第２の配列の少なくとも第１の部分に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項５０に記載の組成物。

【請求項52】

分岐リンカーの第２のポリヌクレオチドのそれぞれが、第３の配列を有し、Ｒ¹又はＲ²のポリヌクレオチドが、第４の配列を有し、第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項５０又は５１に記載の組成物。

【請求項53】

第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項５２に記載の組成物。

【請求項54】

第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項５２又は５３に記載の組成物。

【請求項55】

第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項５２～５４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項56】

第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項５２～５５のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項57】

第３の配列が、第４の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項５２～５６のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項58】

第３の配列、第４の配列、又は両方が、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項５２～５７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項59】

第３の配列、第４の配列、又は両方が、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項５２～５８のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項60】

第３の配列、第４の配列、又は両方が、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項５２～５９のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項61】

捕捉プローブが標的化部分を含む、請求項４５～６０のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項62】

標的化部分が抗体である、請求項６１に記載の組成物。

【請求項63】

請求項２５～４２のいずれか１項に記載の化合物、及び以下の構造（Ｉ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を含む組成物。

【化12】

【請求項64】

Ｒ¹又はＲ²のポリヌクレオチドが、第１の配列を有し、Ｌ¹⁰が、第２の配列を有し、第１の配列が、第２の配列の少なくとも第１の部分に対し少なくとも９０％の相補性を有する、請求項６３に記載の組成物。

【請求項65】

第１の配列が、第１の配列の部分に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項４４、４８、５１又は６４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項66】

第１の配列が、第１の配列の部分に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項４４、４８、５１、６４又は６５のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項67】

第１の配列が、第１の配列の部分に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項４４、４８、５１又は６４～６６のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項68】

第１の配列が、第１の配列の部分に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項４４、４８、５１又は６４～６７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項69】

第１の配列が、第１の配列の部分に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項４４、４８、５１又は６４～６８のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項70】

第１の配列、第２の配列の部分、又は両方が、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項４４、４８、５１又は６４～６９のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項71】

第１の配列、第２の配列の部分、又は両方が、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項４４、４８、５１又は６４～７０のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項72】

第１の配列、第２の配列の部分、又は両方が、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する、請求項４４、４８、５１又は６４～７１のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項73】

第２の配列が、第１の部分と同じである第２の部分を含む、請求項４４、４８、５１又は６４～７２のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項74】

第２の配列の少なくとも第３の部分に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する連結ポリヌクレオチドに結合した標的化部分をさらに含む、請求項４４、４８、５１又は６４～７３のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項75】

ｑの各出現が０である、請求項１～７４のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項76】

ｑの少なくとも１つの出現が１である、請求項１～７４のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項77】

ｗの各出現が０である、請求項１～７４又は７６のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項78】

ｗの少なくとも１つの出現が１である、請求項１～７７のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項79】

Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がヘテロアルキレンであるか、又はＬ⁴の各出現がヘテロアルキレンである、請求項１～７８のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項80】

ヘテロアルキレンが酸化アルキレンを含む、請求項７９に記載の化合物又は組成物。

【請求項81】

ヘテロアルキレンが酸化エチレンを含む、請求項８０に記載の化合物又は組成物。

【請求項82】

Ｌ⁴が以下の構造を有する、請求項７９～８１のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【化13】

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

【請求項83】

ｚが３～６の整数又は２２～２６の整数である、請求項８２に記載の化合物又は組成物。

【請求項84】

Ｌ⁴の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、又はＬ⁴の各出現がアルキレンである、請求項１～７８のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項85】

少なくとも１つのアルキレンがエチレンであるか、又は各アルキレンがエチレンである、請求項８４に記載の化合物又は組成物。

【請求項86】

Ｒ³の少なくとも１つの出現がＨであるか、又はＲ³の各出現がＨである、請求項１～８５のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項87】

Ｌ^1aが、各出現において独立に、置換されていてもよい５～７員環のヘテロアリーレンリンカーである、請求項１～８６のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項88】

Ｌ^1aが以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～８６のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【化14】

【請求項89】

Ｌ³の少なくとも１つの出現がアルキレンリンカーであるか、又はＬ³の各出現がアルキレンリンカーである、請求項１～８８のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項90】

Ｌ²及び／若しくはＬ⁸の少なくとも１つの出現が非存在であるか、又はＬ²及び／若しくはＬ⁸の各出現が非存在である、請求項１～８９のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項91】

Ｌ⁵及び／若しくはＬ⁶の少なくとも１つの出現がアルキレンであるか、又はＬ⁵及び／若しくはＬ⁶の各出現がアルキレンである、請求項１～９０のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項92】

Ｌ^1bが、各出現において独立に、アミド官能基又はトリアゾリル官能基を含む、請求項１～９１のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項93】

Ｒ⁵が、各出現において独立に、ＯＨ、Ｏ^-又はＯＲ_dである、請求項１～９２のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項94】

Ｒ⁴が、各出現においてオキソである、請求項１～９３のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項95】

Ｌ⁷の少なくとも１つの出現が、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーであるか、又はＬ⁷の各出現が、独立に、置換されていてもよいヘテロアルキレンリンカーである、請求項１～９４のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項96】

Ｌ⁷がアミド又はトリアゾリル官能基を含む、請求項１～９５のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項97】

Ｌ⁷の各出現が以下の構造のうちの１つを有する、請求項１～９６のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【化15】

【請求項98】

ｎが１～１００の整数であるか、又はｎが１～１０の整数である、請求項１～９６のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項99】

ｍが３～６の整数であるか、又はｍが３である、請求項１～９８のいずれか１項に記載の化合物又は組成物。

【請求項100】

第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び
第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、複数の交互の第２のポリヌクレオチド及び第１のポリマーを含み、第１のポリマーのそれぞれが、第１の発色団を含み、第２のポリヌクレオチドのそれぞれが、第２の配列を含む、第２のセグメント
を含む捕捉プローブ、並びに
複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第２の発色団を含む少なくとも１つの第２のポリマーに共有結合した第３のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブ、
を含む、組成物。

【請求項101】

第１のポリマーのそれぞれが、複数の第１の発色団を含む、請求項１００に記載の組成物。

【請求項102】

検出可能なプローブのそれぞれが、複数の第２の発色団を含む、請求項１００又は１０１に記載の組成物。

【請求項103】

第１の発色団がアクセプター発色団である、請求項１００～１０２のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項104】

第１の発色団がドナー発色団である、請求項１００～１０２のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項105】

第２の発色団がアクセプター発色団である、請求項１００～１０４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項106】

第２の発色団がドナー発色団である、請求項１００～１０４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項107】

第１の発色団がフルオロフォアである、請求項１００～１０６のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項108】

第２の発色団がフルオロフォアである、請求項１００～１０７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項109】

個々の第２のポリマーが、複数の検出可能なプローブのうちの検出可能なプローブの少なくとも１つの第３のポリヌクレオチドの各末端に共有結合している、請求項１００～１０８のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項110】

第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び
第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメント
を含む捕捉プローブ、並びに
複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端が、アクセプター発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第２の末端が、ドナー発色団を含む第２のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブ、
を含む、組成物。

【請求項111】

捕捉プローブが、請求項２５～４２のいずれか１項に記載の構造を有する、請求項１００～１１０のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項112】

検出可能なプローブの少なくとも１つが、独立に、請求項１～２４のいずれか１項に記載の化合物である、請求項１００～１１１のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項113】

標的化部分に共有結合した第４のポリヌクレオチドをさらに含み、第４のポリヌクレオチドが、第１の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第４の配列を有する、請求項１００～１１２のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項114】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項１００～１１３のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項115】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項１００～１１４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項116】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する、請求項１００～１１５のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項117】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項１００～１１６のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項118】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項１００～１１７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項119】

第４の配列が、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項１００～１１８のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項120】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する、請求項１００～１１９のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項121】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する、請求項１００～１２０のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項122】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する、請求項１００～１２１のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項123】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する、請求項１００～１２２のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項124】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する、請求項１００～１２３のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項125】

第２の配列が、第３の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する、請求項１００～１２４のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項126】

アクセプター発色団がフルオロフォアである、請求項１１０～１２５のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項127】

ドナー発色団がフルオロフォアである、請求項１１０～１２６のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項128】

捕捉プローブが標的化部分を含む、請求項１００～１２７のいずれか１項に記載の組成物。

【請求項129】

標的化部分が抗体である、請求項１２８に記載の組成物。

【請求項130】

請求項１～１２９のいずれか１項に記載の化合物又は組成物、及び使用説明書を含むキット。

【請求項131】

標的分析物の存在を特定するための方法であって、
アッセイ条件下で、試料を、請求項４３～１３０のいずれか１項に記載の組成物と接触させることにより、混合物を生成するステップ、及び
検出条件下で混合物をイメージングするステップ
を含む、方法。

【請求項132】

混合物をイメージングするステップが、
第１の波長でドナーフルオロフォアを励起するステップ、及び
第２の波長でアクセプターフルオロフォアの発光を検出するステップ
を含む、請求項１３１に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

配列表に関する陳述
本出願に関連する配列表は、紙の写しの代わりにテキストフォーマットで提供され、ここに、参照により本明細書に組み込まれる。配列表を含むテキストファイルの名称は、８７０２６８＿４３０ＷＯ＿ＳＥＱＵＥＮＣＥ＿ＬＩＳＴＩＮＧ．ｔｘｔである。テキストファイルは、４．１ＫＢであり、２０２１年１１月１９日に作成され、ＥＦＳ－Ｗｅｂを介して電子的に提出されている。

【0002】

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

【背景技術】

【0003】

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

【発明の概要】

【0004】

１つの態様では、以下の構造（ＩＩ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体が本明細書に記載される。

【化1】

【0005】

別の態様では、本開示は、以下の構造（ＩＩＩ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を提供する。

【化2】

【0006】

さらなる態様では、構造（ＩＩ）の化合物及び捕捉プローブを含む組成物が本明細書に記載される。
構造（ＩＩ）の化合物及び構造（ＩＩＩ）の化合物を含む組成物も本明細書に記載される。

【0007】

なおさらなる態様では、構造（ＩＩＩ）の化合物、及び以下の構造（Ｉ）を有する化合物又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を含む組成物が本明細書に記載される。

【化3】

【0008】

（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、並びに（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、複数の交互の第２のポリヌクレオチド及び第１のポリマーを含み、第１のポリマーのそれぞれが、第１の発色団を含み、第２のポリヌクレオチドのそれぞれが、第２の配列を含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第２の発色団を含む少なくとも１つの第２のポリマーに共有結合した第３のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物も本明細書に記載される。

【0009】

いっそう別の態様では、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端が、アクセプター発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第２の末端が、ドナー発色団を含む第２のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物が本明細書に記載される。

【0010】

さらに、本明細書に記載されている組成物の化合物を含むキットが本明細書に記載される。
なおさらなる実施形態では、本開示は、標的分析物の存在を特定するための方法であって、アッセイ条件下で、試料を、本明細書に記載されている組成物と接触させることにより、混合物を生成するステップ、及び検出条件下で混合物をイメージングするステップを含む、方法を提供する。

【0011】

本特許又は本出願のファイルは、カラーで作成された少なくとも１つの図面を含む。カラーの図面を伴う本特許又は本出願公開の写しは、要求及び必要な料金の支払いで特許庁によって提供される。
図において、同一の参照番号は同様のエレメントを特定する。図中のエレメントのサイズ及び相対位置は、必ずしも正確な縮尺ではなく、これらのエレメントのうちの一部のものは、図の読み取りやすさを改善するために拡大され、位置付けされる。さらに、描かれているエレメントの特定の形状は、特定のエレメントの実際の形状に関するいかなる情報も伝えることを意図せず、単に図の認識を容易にするために選択されている。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】プローブ複合体の実施形態の概略図を示す図である。

【図2A】プローブ複合体の別の実施形態の概略図を示す図である。

【図2B】プローブ複合体のさらなる実施形態の図を示す図である。

【図2C】プローブ複合体のさらなる実施形態の図を示す図である。

【図3A】プローブ複合体のさらなる実施形態の図を示す図である。

【図3B】プローブ複合体のさらなる実施形態の図を示す図である。

【図4】実施例３に記載された検査の結果を示す図である。

【図5】実施例５に記載された検査の結果を示す図である。

【図6】実施例６に記載された検査の結果を示す図である。

【図7】実施例７に記載されたプローブのコンカテマー化の実施形態を図示する図である。

【図8A】実施例８に記載された検査の結果を示す図である。

【図8B】実施例８に記載された検査の結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

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

【0014】

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

【0015】

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

【0016】

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

【0017】

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

【0018】

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

【0019】

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

【化4】

【0020】

上記のＣリンカー、ＨＥＧリンカー及び／又はＰＥＧ１Ｋリンカーの多量体が、ヘテロアルキレンリンカーの様々な実施形態に含まれる。
ＰＥＧ１Ｋリンカーの一部の実施形態において、ｎは２５である。多量体は、例えば以下の構造を含んでもよい。

【化5】

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

【0021】

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

【0022】

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

【0023】

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

【0024】

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

【0025】

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

【0026】

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

【0027】

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

【0028】

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

【0029】

本明細書で使用される用語「置換されている」は、少なくとも１個の水素原子（例えば、１個、２個、３個、又はすべての水素原子）が、例えば、ハロゲン原子、例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ及びＩ；ヒドロキシル基、アルコキシ基及びエステル基などの基における酸素原子；チオール基、チオアルキル基、スルホン基、スルホニル基及びスルホキシド基などの基における硫黄原子；アミン、アミド、アルキルアミン、ジルキルアミン、アリールアミン、アルキルアリールアミン、ジアリールアミン、Ｎ－オキシド、イミド及びエナミンなどの基における窒素原子；トリアルキルシリル基、ジアルキルアリールシリル基、アルキルジアリールシリル基及びトリアリールシリル基などの基におけるケイ素；並びに様々な他の基における他のヘテロ原子などの、非水素原子への結合によって置き換えられている上記の基（例えば、アルキル、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン、ヘテロアルキニレン、アルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、ホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル、チオホスホアルキル、チオホスホアルキルエーテル、炭素環式、シクロアルキル、アリール、複素環式、及び／又はヘテロアリール）のいずれかを意味する。「置換されている」は、また、１個又は複数の水素原子がヘテロ原子、例えば、オキソ、カルボニル、カルボキシル及びエステル基における酸素、並びにイミン、オキシム、ヒドラゾン及びニトリルなどの基における窒素への高次結合（例えば、二重又は三重結合）によって置き換えられている上記の基のいずれかも意味する。例えば、「置換されている」には、１個又は複数の水素原子が、－ＮＲｇＲｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）Ｒｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＮＲｇＣ（＝Ｏ）ＯＲｈ、－ＮＲｇＳＯ２Ｒｈ、－ＯＣ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＯＲｇ、－ＳＲｇ、－ＳＯＲｇ、－ＳＯ２Ｒｇ、－ＯＳＯ２Ｒｇ、－ＳＯ２ＯＲｇ、＝ＮＳＯ２Ｒｇ、及びＳＯ２ＮＲｇＲｈに置き換えられている上記の基のいずれかが含まれる。「置換されている」は、また、１個又は複数の水素原子が、－Ｃ（＝Ｏ）Ｒｇ、－Ｃ（＝Ｏ）ＯＲｇ、－Ｃ（＝Ｏ）ＮＲｇＲｈ、－ＣＨ２ＳＯ２Ｒｇ、－ＣＨ２ＳＯ２ＮＲｇＲｈに置き換えられている上記の基のいずれかも意味する。前述において、Ｒｇ及びＲｈは、同じ又は異なって、独立に水素、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ－ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ－ヘテロアリール及び／又はヘテロアリールアルキルである。「置換されている」は、１個又は複数の水素原子が、アミノ、シアノ、ヒドロキシル、イミノ、ニトロ、オキソ、チオキソ、ハロ、アルキル、アルコキシ、アルキルアミノ、チオアルキル、アリール、アラルキル、シクロアルキル、シクロアルキルアルキル、ハロアルキル、ヘテロシクリル、Ｎ－ヘテロシクリル、ヘテロシクリルアルキル、ヘテロアリール、Ｎ－ヘテロアリール及び／又はヘテロアリールアルキルへの結合によって置き換えられている上記の基のいずれかをさらに意味する。一部の実施形態において、任意の置換基は－ＯＰ（＝Ｒａ）（Ｒｂ）Ｒｃ（式中、Ｒａ、Ｒｂ及びＲｃのそれぞれは、構造（Ｉ）の化合物について定義される通りである）である。加えて、前述の置換基のそれぞれはまた、１個又は複数の上記置換基で置換されていてもよい。
「共役」は、１つのｐ軌道が介在シグマ結合を横切って別のｐ軌道と重なっていることを指す。共役は、環式又は非環式化合物に発生しうる。「共役度（ｄｅｇｒｅｅｏｆｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ）」は、少なくとも１つのｐ軌道が介在シグマ結合を横切って別のｐ軌道と重なっていることを指す。例えば、１，３－ブタジエンは、１の共役度を有し、一方、ベンゼン及び他の芳香族化合物は、典型的には複数の共役度を有する。蛍光及び着色化合物は、典型的には少なくとも１の共役度を含む。
「蛍光」は、特定の周波数の光を吸収し、異なる周波数の光を放射することができる分子を指す。蛍光は当業者に周知である。
「着色」は、着色スペクトル（すなわち、赤、黄、青など）内の光を吸収する分子を指す。

【0030】

Ｆｏｒｓｔｅｒ共鳴エネルギー移動を指す「ＦＲＥＴ」は、ある部分（例えば、第１の発色団又は「ドナー」）の励起由来のエネルギーが、隣接する部分（例えば、第２の発色団又は「アクセプター」）に移動する物理的相互作用を指す。「ＦＲＥＴ」はまた、時には、蛍光共鳴エネルギー移動と互換的に使用される（すなわち、各発色団が蛍光部分である場合）。一般に、ＦＲＥＴは、（１）アクセプター発色団の励起又は吸収スペクトルが、ドナー発色団の発光スペクトルと重なること、（２）アクセプター及びドナー発色団の遷移双極子モーメントが、実質的に平行である（すなわち、約０°又は１８０°）こと、並びに（３）アクセプター及びドナー発色団が、空間的近接を共有する（すなわち、互いに近い）ことを必要とする。ドナーからアクセプターへのエネルギーの移動は、非放射の双極子－双極子カップリングを通して起こり、一般に、ドナー発色団とアクセプター発色団との間の距離は、光の波長よりもずっと短い。

【0031】

「ドナー」又は「ドナー発色団」は、励起電子状態であるか、又はそれに誘導されうる発色団（例えば、フルオロフォア）を指し、その励起エネルギーは、長距離の双極子－双極子相互作用による非放射様式で、近傍のアクセプター発色団に移動しうる。理論に拘束されることを望むものではないが、個々の発色団の振動双極子が類似の共鳴周波数を有するので、エネルギー移動が起こると考えられる。「ドナー－アクセプター対」と称されるこれらの類似の共鳴周波数を有するドナー及びアクセプターは、「ＦＲＥＴ部分」又は「ＦＲＥＴ色素」と互換的に使用される。
「アクセプター」又は「アクセプター発色団」は、ドナー発色団由来の励起エネルギーが、長距離の双極子－双極子相互作用による非放射移動を介して移動する、発色団（例えば、フルオロフォア）を指す。
「ストークスシフト」は、電子遷移（例えば、励起状態から非励起状態へ、又はその逆）の吸収及び発光スペクトルのバンド極大の位置間の相違（例えば、波長）を指す。一部の実施形態では、本化合物は、２５ｎｍ超、３０ｎｍ超、３５ｎｍ超、４０ｎｍ超、４５ｎｍ超、５０ｎｍ超、５５ｎｍ超、６０ｎｍ超、６５ｎｍ超、７０ｎｍ超、７５ｎｍ超、８０ｎｍ超、８５ｎｍ超、９０ｎｍ超、９５ｎｍ超、１００ｎｍ超、１１０ｎｍ超、１２０ｎｍ超、１３０ｎｍ超、１４０ｎｍ超、１５０ｎｍ超、１６０ｎｍ超、１７０ｎｍ超、１８０ｎｍ超、１９０ｎｍ超、又は２００ｎｍ超のストークスシフトを有する。
「リンカー」は、少なくとも１個の原子、例えば、炭素、酸素、窒素、硫黄、リン及びこれらの組合せの連続鎖を指し、これは、分子の一部分を同じ分子の別の部分に、又は異なる分子、部分若しくは固形支持体（例えば、微粒子）に接続させる。リンカーは、共有結合又は他の手段、例えば、イオン結合若しくは水素結合の相互作用を介して分子を接続してもよい。
本明細書で使用される場合、「核酸」又は「核酸分子」又は「ポリヌクレオチド」は、デオキシリボ核酸（ＤＮＡ）又はリボ核酸（ＲＮＡ）のいずれかを指し、オリゴヌクレオチドが含まれる。

【0032】

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

【化6】

【0033】

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

【0034】

天然に存在するヌクレオチドのアナログは、架橋核酸（ＢＮＡ）とも称されるロックド核酸（ＬＮＡ）をさらに含む。ＬＮＡは、３’－エンドコンフォメーションを「ロック」し、それによって、リボフラノース環の柔軟性を制限する、２’－酸素，４'－炭素メチレン架橋を含有する。
用語「ハイブリダイゼーション」は、本明細書で使用される場合、核酸の第１の鎖が塩基対形成を介して核酸の第２の鎖に結合する任意の方法を指す。ハイブリダイゼーションは、完全に相補的な核酸鎖の間、又は微小のミスマッチ領域を含有する「実質的に相補的な」核酸鎖の間に発生しうる。ハイブリダイゼーションは、理解の容易さのために、一般に、二重鎖構造（すなわち、２つの核酸の構造）を参照して本明細書で議論するが、当業者であれば、下記の実施形態が、核酸が三重鎖構造（すなわち、３つの核酸の構造）から記載される配置も包含することを理解するであろう。例えば、２つのプローブは、単一の標的配列とハイブリダイズしてもよく、又は２つの検出可能なプローブは、捕捉プローブの同じ領域でハイブリダイズしてもよい。
本明細書で使用される場合、十分に厳密な条件下で使用されるとき、プローブが主に標的核酸のみにハイブリダイズするのであれば、プローブは、標的配列に対して「特異的」であるポリヌクレオチドである。典型的には、プローブ－標的二重鎖（又は三重鎖）安定性が、プローブと、試料中に見出された任意の他の配列との間に形成された二重鎖（又は三重鎖）の安定性より大きい場合、プローブは標的配列に対して特異的である。当業者は、様々な要因、例えば、塩の状態、並びにプローブの塩基組成及びミスマッチの位置がプローブの特異性に影響を与えること、及びプローブの特異性を確認する日常的な実験が大部分の場合に必要となることを認識するであろう。ハイブリダイゼーション条件は、プローブが標的配列のみと安定した二重鎖（又は三重鎖）を形成できるように選択することができる。よって、適切に厳密な条件下での標的特異的プローブの使用は、標的プローブ結合部位を含有する標的配列の特異的増幅を可能にする。配列特異的条件の使用は、正確に相補的なプローブ結合部位を含有する標的配列へのプローブの特異的結合を可能にする。

【0035】

完全に相補的な核酸鎖のみがハイブリダイズする条件は、「厳密なハイブリダイゼーション条件」又は「配列特異的ハイブリダイゼーション条件」と称される。用語「厳密な」は、本明細書で使用される場合、ハイブリダイゼーション処理の条件を定義することが当技術分野において一般的に理解されているハイブリダイゼーション条件を指す。厳密性の条件は、低度、高度、又は中程度であることができ、これらの用語は、当技術分野において一般的に公知であり、当業者によく認識されている。様々な実施形態において、厳密条件には、例えば、高度厳密条件及び／又は穏やかな厳密（すなわち、中程度厳密）条件が含まれうる。
実質的な相補配列の安定した二重鎖（又は三重鎖）は、厳密さの少ないハイブリダイゼーション条件下で達成することができ、許容されるミスマッチの程度は、ハイブリダイゼーション条件の適切な調整によって制御することができる。核酸技術の当業者は、例えば、オリゴヌクレオチドの長さ及び塩基対組成、イオン強度、並びにミスマッチ塩基対の発生率を含む数多くの変動要因を経験的に考慮することにより、当技術分野により提供される指針に従って二重鎖（又は三重鎖）安定性を決定することができる。

【0036】

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

【0037】

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

【0038】

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

【0039】

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

【0040】

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

【0041】

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

【0042】

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

【0043】

本明細書で使用される場合、「捕捉プローブ」は、固形支持体又は標的化部分に結合した（例えば、共有結合した又はハイブリダイズした）一本鎖ＤＮＡ分子である。一般に、一本鎖ＤＮＡ分子は、複数の検出可能なプローブ又は分岐リンカーが単一の捕捉プローブにハイブリダイズすることができるように、検出可能なプローブ又は分岐リンカーのヌクレオチド配列に対し相補的である反復ヌクレオチド配列を含む。
「検出可能なリンカー」は、少なくとも１つの発色団に結合したヌクレオチド配列を含む。

【0044】

本明細書で使用される場合、「分岐リンカー」は、ポリヌクレオチドがポリマー主鎖から離れて伸長するように、複数のポリヌクレオチドが結合しているポリマー主鎖を指す。例えば、分岐リンカーは、複数のＤＮＡ分子にコンジュゲートしたポリアルキレンでありうる。複数のポリヌクレオチドは、第１の配列を有する少なくとも１つのポリヌクレオチドを含む。第１の配列は、捕捉プローブの反復ヌクレオチド配列に対し相補的である。さらに、複数のポリヌクレオチドは、第２の配列を有する複数のポリヌクレオチドを含み、これは、検出可能なプローブのヌクレオチド配列に対し相補的である。

【0045】

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

【0046】

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

【0047】

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

【0048】

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

【0049】

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

【0050】

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

【0051】

先に述べたように、本発明の一実施形態では、各種分析方法においてプローブとして有用な化合物が提供される。一般用語では、本出願の実施形態は、捕捉プローブ又は検出可能なプローブとして使用することができる化合物、及びそれを含む組成物を対象とする。
一部の実施形態では、本開示の化合物は、以下の構造（Ｉ）又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を有する。

【化7】

【0052】

一部の実施形態では、Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なるドナー発色団である。他の実施形態では、Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプター発色団である。ある特定の実施形態では、Ｍは各出現において同じドナー発色団である。他の実施形態では、Ｍは各出現において同じアクセプター発色団である。
実施形態では、Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なるフルオロフォアである。一部の実施形態では、Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なるドナーフルオロフォアである。他の実施形態では、Ｍは、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプターフルオロフォアである。ある特定の実施形態では、Ｍは各出現において同じドナーフルオロフォアである。他の実施形態では、Ｍは各出現において同じアクセプターフルオロフォアである。

【0053】

一部の実施形態では、Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ、ポリヌクレオチドを含む部分である。一部のそのような実施形態では、Ｒ¹のポリヌクレオチドは、第１の化合物のＲ¹のポリヌクレオチドが第２の化合物のＲ²のポリヌクレオチドとハイブリダイズすることができるように、Ｒ²のポリヌクレオチドに対し相補的である。この例を図３Ａに図示する。標的化部分３０１（この場合では、被覆ビーズ）は、第１のポリヌクレオチド３２０に結合している。プローブ３０５ａ、３０５ｂ、３０５ｃ、３０５ｄは、独立に式（Ｉ）の化合物である。プローブのそれぞれは、独立に、第２のポリヌクレオチド３１６ａ、３１６ｂ、３１６ｃ、３１６ｄと第３のポリヌクレオチド３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃ、３１７ｄとの間に配置されたポリマー３１４ａ、３１４ｂ、３１４ｃ、３１４ｄを含む。図３Ａに示されるように、プローブ３０５ｂの第２のポリヌクレオチド３１６ｂは、プローブ３０５ａの第３のポリヌクレオチド３１７ａとハイブリダイズする。一部の実施形態では、三重鎖構造は、３つのプローブのポリヌクレオチドによって形成される。

【0054】

実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。
さらに、一部の実施形態では、複数のプローブは、交互又は反復のパターンの２つ以上のプローブ３０５、３０７を含む（図３Ｂに示される通り）。一部のそのような実施形態では、第１のプローブ３０５のそれぞれは、独立に、第２のポリヌクレオチド３１６と第３のポリヌクレオチド３１７との間に配置されたポリマー３１４を含み、第２のプローブ３０７のそれぞれは、第４のポリヌクレオチド３１９と第５のポリヌクレオチド３２１との間に配置されたポリマー３１４を含む。第３のポリヌクレオチド３１７は、第４のポリヌクレオチド３１９とハイブリダイズし、第５のポリヌクレオチド３２１は、第２のポリヌクレオチドとハイブリダイズする。一部の実施形態では、三重鎖構造は、３つのプローブのポリヌクレオチドによって形成される。

【0055】

一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。実施形態では、第２のポリヌクレオチド、第３のポリヌクレオチド、又は両方は、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第２のポリヌクレオチド、第３のポリヌクレオチド、又は両方は、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第２のポリヌクレオチド、第３のポリヌクレオチド、又は両方は、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。

【0056】

第２のポリヌクレオチドのうちの１つは第１のポリヌクレオチドとハイブリダイズする。様々な実施形態では、第１のポリヌクレオチドは、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第１の配列を有する。一部の実施形態では、第１の配列は、第２の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。

【0057】

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

【化8】

【0058】

【0059】

一部の実施形態では、本開示の化合物は、以下の構造（ＩＩａ）若しくは（ＩＩｂ）又はその立体異性体、塩若しくは互変異性体を有する。

【化9】

（式中、
Ｍ¹は、各出現において独立に、同じ又は異なるドナー発色団であり、
Ｍ²は、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプター発色団であり、
Ｌ^1aは、各出現において独立に、ヘテロアリーレンリンカーであり、
Ｌ²及びＬ⁸は独立に、任意のリンカーであり、
Ｌ^1b、Ｌ³、Ｌ⁵、Ｌ⁶及びＬ⁷は、各出現において独立に、任意のアルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁴は、各出現において独立に、アルキレン、アルケニレン、アルキニレン、ヘテロアルキレン、ヘテロアルケニレン又はヘテロアルキニレンリンカーであり、
Ｌ⁹は、ポリヌクレオチドを含むリンカーであり、
Ｒ¹及びＲ²は、それぞれ独立に、Ｈ、ＯＨ、ＳＨ、アルキル、アルコキシ、アルキルエーテル、ヘテロアルキル又は－ＯＰ（＝Ｒ_a）（Ｒ_b）Ｒ_cであり、
Ｒ³は、各出現において独立に、Ｈ、アルキル又はアルコキシであり、
Ｒ⁴は、各出現において独立に、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ⁵は、各出現において独立に、オキソ、チオキソ又は非存在であり、
Ｒ_aは、Ｏ又はＳであり、
Ｒ_bは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d又はＳＲ_dであり、
Ｒ_cは、ＯＨ、ＳＨ、Ｏ^-、Ｓ^-、ＯＲ_d、ＯＬ’、ＳＲ_d、アルキル、アルコキシ、ヘテロアルキル、ヘテロアルコキシ、アルキルエーテル、アルコキシアルキルエーテル、ホスフェート、チオホスフェート、ホスホアルキル、チオホスホアルキル、ホスホアルキルエーテル又はチオホスホアルキルエーテルであり、
Ｒ_dは対イオンであり、
Ｌ’は、各出現において独立に、固形支持体への共有結合を含むリンカー、固形支持体残基への共有結合を含むリンカー、又はヌクレオシドへの共有結合を含むリンカーであり、
ｍは、各出現において独立に、ゼロ以上の整数であり、
ｎは１以上の整数であり、
ｑ及びｗは、ｑ又はｗのいずれかのうちの少なくとも１つの出現が１であれば、各出現において独立に、０又は１である）

【0060】

一部の実施形態では、本開示の化合物は、構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、本開示の化合物は、構造（ＩＩｂ）を有する。
一部の実施形態では、Ｍ¹は、各出現において独立に、同じ又は異なるドナーフルオロフォアである。他の実施形態では、Ｍ²は、各出現において独立に、同じ又は異なるアクセプターフルオロフォアである。ある特定の実施形態では、Ｍ¹は各出現において同じドナーフルオロフォアである。他の実施形態では、Ｍ²は各出現において同じアクセプターフルオロフォアである。

【0061】

実施形態では、Ｌ⁹のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、Ｌ⁹のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、Ｌ⁹のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。
実施形態では、構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する本明細書に記載されている化合物は、検出可能なプローブである。一部の実施形態では、構造（Ｉ）を有する本明細書に記載されている化合物は、検出可能なプローブである。一部の実施形態では、構造（ＩＩ）を有する本明細書に記載されている化合物は、検出可能なプローブである。一部の実施形態では、構造（ＩＩａ）を有する本明細書に記載されている化合物は、検出可能なプローブである。一部の実施形態では、構造（ＩＩｂ）を有する本明細書に記載されている化合物は、検出可能なプローブである。

【0062】

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

【化10】

【0063】

【0064】

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

【化11】

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

【0065】

一部の実施形態では、ポリヌクレオチドは以下の構造で終わる。

【化12】

（式中、ｄＴはデオキシチミジンである）

【化13】

【0066】

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

【化14】

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

【0067】

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

【化15】

【0068】

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

【0069】

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

【化16】

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

【0070】

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

【表1】

【0071】

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

【化17】

【0072】

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

【化18】

【0073】

ＦＲＥＴプロセスの効率は、一部分において、発色団の特徴に依存する。具体的には、高効率のＦＲＥＴは、ドナー発色団の吸光度スペクトルと、アクセプター発色団の発光スペクトルとの間に大きな重なりを必要とする。さらに、発色団の距離及び配向は、重要な役割を果たす。ＦＲＥＴ効率は、発色団間の距離の６乗に反比例し、遷移双極子モーメントの角度は、実質的に並行に整列していなければならない（すなわち、０°又は１８０°に近い）。したがって、ある特定の実施形態では、第１の発色団及び第２の発色団のポリマー主鎖への共有結合は、第１の発色団と第２の発色団との間の距離が最小化され、遷移双極子モーメントが実質的に整列するように選択される。ＦＲＥＴの効率は、以下の式：

【0074】

【数1】

（式中、Ｅ_FRETは、ＦＲＥＴ効率であり、Ｒは、発色団間の距離であり、Ｒ₀は、以下の式：

【数2】

（式中、Ｊは、アクセプターの吸光度スペクトル及びドナーの発光スペクトルのスペクトルの重なりであり、Ｑ₀は、ドナー量子効率であり、ｎ^-4は、ドナーとアクセプターとの間の媒体の指数（一定）であり、Ｋ²は、双極子配向マッチングである）により表される）により表すことができる。
したがって、１つの実施形態は、アクセプター遷移双極子モーメントを有し、ポリマー主鎖に共有結合的に連結されているアクセプター発色団、及びドナー遷移双極子モーメントを有し、ポリマー主鎖に共有結合的に連結されているドナー発色団を含むポリマー化合物であって、ここで、ポリマー化合物が、生理学的条件の溶液中で、アクセプター発色団とドナー発色団との間の有効距離が約５０．０ｎｍ未満であり、アクセプター遷移双極子及びドナー遷移双極子が実質的に平行であるコンフォメーションをとる、ポリマー化合物を提供する。

【0075】

一部の実施形態では、アクセプター発色団とドナー発色団との間の有効距離は、約２５．０ｎｍ未満である。一部の実施形態では、アクセプター発色団とドナー発色団との間の有効距離は、約１０．０ｎｍ未満である。一部の実施形態では、アクセプター発色団とドナー発色団との間の有効距離は、約３０．０ｎｍ未満、約２７．０ｎｍ未満、約２２．０ｎｍ未満、約２０．０ｎｍ未満、約１７．０ｎｍ未満、約１５．０ｎｍ未満、約１２．０ｎｍ未満、約１１．０ｎｍ未満、約９．０ｎｍ未満、約８．０ｎｍ未満、約７．０ｎｍ未満、約６．０ｎｍ未満、約５．０ｎｍ未満、約４．０ｎｍ未満、約３．０ｎｍ未満、約２．０ｎｍ未満、又は約１．０ｎｍ未満である。
一部の実施形態では、アクセプター発色団は蛍光色素部分である。ある特定の実施形態では、ドナー発色団は蛍光色素部分である。ある特定の関連する実施形態では、アクセプター発色団及びドナー発色団は両方とも、蛍光色素部分である。
一部の実施形態では、アクセプター遷移双極子モーメントとドナー遷移双極子モーメントとの間の角度は、１２０°～１８０°の範囲である。例えば、一部の実施形態では、アクセプター遷移双極子モーメントとドナー遷移双極子モーメントとの間の角度は、１２５°～１８０°、１３０°～１８０°、１４０°～１８０°、１５０°～１８０°、１６０°～１８０°、１７０°～１８０°、１７２°～１８０°、１７５°～１８０°又は１７７°～１８０°の範囲である。
ある特定の実施形態では、アクセプター遷移双極子モーメントとドナー遷移双極子モーメントとの間の角度は、０°～６０°の範囲である。例えば、一部の実施形態では、アクセプター遷移双極子モーメントとドナー遷移双極子モーメントとの間の角度は、０°～５０°、０°～４０°、０°～３０°、０°～２０°、０°～１０°、０°～８°、０°～５°、０°～３°、又は０°～２°の範囲である。

【0076】

実施形態では、Ｍ¹はドナー発色団であり、Ｍ²はアクセプター発色団である。そのような実施形態では、Ｍ¹及びＭ²は、所望の光学特性に基づいて、例えば、所望のストークスシフト、吸光度／発光度の重なり、特定の色及び／又は蛍光発光波長に基づいて選択される。一部の実施形態では、Ｍ¹（又は代替的にＭ²）は、各出現において同じであるが、しかしながら、Ｍ¹又はＭ²の各出現は、それぞれ、同一のＭ¹又はＭ²である必要がないことに留意することが重要である。ある特定の実施形態は、Ｍ¹が各出現において同じではない化合物を含む。一部の実施形態は、Ｍ²が各出現において同じではない化合物を含む。
一部の実施形態では、Ｍ¹及びＭ²は、ＦＲＥＴ法における使用のための吸光度及び／又は発光特徴を有するように選択される。例えば、そのような実施形態では、ＦＲＥＴ機構によって、異なる波長のＭ²による照射の発光を誘導する１つの波長においてＭ¹が照射の吸光度を有するように、異なるＭ¹及びＭ²部分が選択される。例示的なＭ¹及びＭ²部分は、所望の最終使用に基づいて、当業者によって適切に選択することができる。
それぞれ個々のＭ¹及びＭ²は、Ｍ¹又はＭ²上の任意の位置（すなわち、原子）からの分子の残りに結合しうる。当業者は、Ｍ¹又はＭ²が分子の残りに結合するための手段を認識しているであろう。例示的な方法としては、本明細書に記載されている「クリック」反応が挙げられる。

【0077】

一部の実施形態では、Ｍ¹又はＭ²は、ＦＲＥＴ、蛍光又は発色部分である。任意の蛍光及び／又は発色部分を使用して、ＦＲＥＴドナー－アクセプター対を形成してもよく、例えば、当技術分野において公知のもの、並びに典型的には、比色分析アッセイ、ＵＶアッセイ及び／又は蛍光アッセイにおいて用いられるものが使用されてもよい。一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、蛍光又は発色する。本発明の様々な実施形態に有用なＭ¹又はＭ²部分の例としては、例えば、キサンテン誘導体（例えば、フルオレセイン、ローダミン、オレゴングリーン、エオシン又はテキサスレッド）；シアニン誘導体（例えば、シアニン、インドカルボシアニン、オキサカルボシアニン、チアカルボシアニン又はメロシアニン）；Ｓｅｔａ、ＳｅＴａｕ及びＳｑｕａｒｅ色素を含む、スクアライン誘導体及び環置換スクアライン；ナフタレン誘導体（例えば、ダンシル及びプロダン誘導体）；クマリン誘導体；オキサジアゾール誘導体（例えば、ピリジルオキサゾール、ニトロベンゾオキサジアゾール又はベンゾオキサジアゾール）；アントラセン誘導体（例えば、ＤＲＡＱ５、ＤＲＡＱ７及びＣｙＴＲＡＫオレンジを含むアントラキノン）；カスケードブルーなどのピレン誘導体；オキサジン誘導体（例えば、ナイルレッド、ナイルブルー、クレシルバイオレット、オキサジン１７０）；アクリジン誘導体（例えば、プロフラビン、アクリジンオレンジ、アクリジンイエロー）；アリールメチン誘導体：オーラミン、クリスタルバイオレット、マラカイトグリーン；並びにテトラピロール誘導体（例えば、ポルフィン、フタロシアニン又はビリルビン）が挙げられる。他の例示的なＭ部分としては、シアニン色素、キサンテート色素（例えば、Ｈｅｘ、Ｖｉｃ、Ｎｅｄｄ、Ｊｏｅ又はＴｅｔ）；ヤキマイエロー；レッドモンドレッド；ｔａｍｒａ；テキサスレッド及びａｌｅｘａｆｌｕｏｒ（登録商標）色素が挙げられる。

【0078】

上述のいずれかのさらに他の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、３つ以上のアリール若しくはヘテロアリール環、又はこれらの組合せ、例えば、４つ以上のアリール若しくはヘテロアリール環、又はこれらの組合せ、或いはさらに５つ以上のアリール若しくはヘテロアリール環又はこれらの組合せを含む。一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、６つのアリール若しくはヘテロアリール環、又はこれらの組合せを含む。さらなる実施形態では、環は縮合している。例えば、一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、３つ以上の縮合環、４つ以上の縮合環、５つ以上の縮合環、又はさらに６つ以上の縮合環も含む。
一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、環式である。例えば、一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、炭素環式である。他の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、複素環式である。上述のさらに他の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、アリール部分を含む。これらの実施形態の一部では、アリール部分は多環式である。他のより具体的な例では、アリール部分は、縮合多環式アリール部分であり、例えば、これは、少なくとも３つ、少なくとも４つ、又はさらに４超のアリール環を含んでいてもよい。
構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＡ）、（ＩＢ）、（ＩＣ）、（ＩＤ）又は（ＩＥ）の上述の化合物のいずれかの他の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、少なくとも１個のヘテロ原子を含む。例えば、一部の実施形態では、ヘテロ原子は、窒素、酸素又は硫黄である。
上述のいずれかのさらにより多くの実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、少なくとも１つの置換基を含む。例えば、一部の実施形態では、置換基は、フルオロ、クロロ、ブロモ、ヨード、アミノ、アルキルアミノ、アリールアミノ、ヒドロキシ、スルフヒドリル、アルコキシ、アリールオキシ、フェニル、アリール、メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソプロピル、ｔ－ブチル、カルボキシ、スルホネート、アミド又はホルミル基である。

【0079】

前述の一部のさらにより具体的な実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、ジメチルアミノスチルベン、キナクリドン、フルオロフェニル－ジメチル－ＢＯＤＩＰＹ、ヒス－フルオロフェニル－ＢＯＤＩＰＹ、アクリジン、テリレン、セキシフェニル、ポルフィリン、ベンゾピレン、（フルオロフェニル－ジメチル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、（ビス－フルオロフェニル－ジフルオロボラ－ジアザ－インダセン）フェニル、クアテルフェニル、ビ－ベンゾチアゾール、テル－ベンゾチアゾール、ビ－ナフチル、ビ－アントラシル、スクアライン、スクアリリウム、９，１０－エチニルアントラセン又はテル－ナフチル部分である。他の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、ｐ－ターフェニル、ペリレン、アゾベンゼン、フェナジン、フェナントロリン、アクリジン、チオキサントレン、クリセン、ルブレン、コロネン、シアニン、ペリレンイミド若しくはペリレンアミド、又はこれらの誘導体である。さらにより多くの実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、クマリン色素、レゾルフィン色素、ジピロメテンボロンジフルオリド色素、ルテニウムビピリジル色素、エネルギー移動色素、チアゾールオレンジ色素、ポリメチン又はＮ－アリール－１，８－ナフタルイミド色素である。ある特定の実施形態では、Ｍ¹及びＭ²は、各出現において独立に、ホウ素－ジピロメテン、ローダミン、シアニン、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド若しくは６－ＦＡＭ、又はこれらの誘導体である。

【0080】

上述のいずれかのさらにより多くの実施形態では、Ｍ¹は各出現において同じである。他の実施形態では、それぞれのＭ¹は異なる。さらにより多くの実施形態では、１つ又は複数のＭ¹は同じであり、１つ又は複数のＭ¹は異なる。
上述のいずれかのさらにより多くの実施形態では、Ｍ²は各出現において同じである。他の実施形態では、それぞれのＭ²は異なる。さらにより多くの実施形態では、１つ又は複数のＭ²は同じであり、１つ又は複数のＭ²は異なる。
一部の実施形態では、Ｍ¹若しくはＭ²、又は両方は、各出現において独立に、ホウ素－ジピロメテン、ローダミン、シアニン、ピレン、ペリレン、ペリレンモノイミド若しくは６－ＦＡＭ、又はこれらの誘導体である。一部の他の実施形態では、Ｍ¹及びＭ²は、各出現において独立に、以下の構造のうちの１つを有する。

【0081】

【化19】

【0082】

理解されるように、本明細書に記載される化合物は、そのような教示について、その全体が参照により組み込まれる米国特許公開第２０１７／０２９２９５７号、米国特許公開第２０１６／０２０８１００号、米国特許公開第２０１６／０３４１７３６号、米国特許公開第２０１８／００６５９９８号、米国特許公開第２０１８／００７９９０９号、及び米国特許公開第２０１９／００１６８９８号に記載される方法などの、任意の好適な方法を使用して形成されうる。
説明用の捕捉プローブ１０２及び説明用の検出可能なプローブ１０４、１０６の概略的な型が図１に示される。捕捉プローブ１０２は、（１）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチド１０８を含む第１のセグメント、並びに（２）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、複数の交互の第２のポリヌクレオチド１１０及び第１のポリマー１１２ａ、１１２ｂを含み、第１のポリマーのそれぞれが、第１の発色団１１４を含み、第２のポリヌクレオチドのそれぞれが、第２の配列を含む、第２のセグメントを含む。一部の実施形態では、捕捉プローブは、上記に記載されている構造（ＩＩＩ）の化合物である。

【0083】

複数の検出可能なプローブ１０４、１０６も存在し、複数の検出可能なプローブのそれぞれは、第２の発色団１１８ａ、１１８ｂを含む少なくとも１つの第２のポリマーに共有結合した第３のポリヌクレオチド１１６を含む。実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する。
したがって、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、並びに（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、複数の交互の第２のポリヌクレオチド及び第１のポリマーを含み、第１のポリマーのそれぞれが、第１の発色団を含み、第２のポリヌクレオチドのそれぞれが、第２の配列を含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第２の発色団を含む少なくとも１つの第２のポリマーに共有結合した第３のポリヌクレオチドを含み、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物が本明細書に記載される。

【0084】

実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。一部の実施形態では、三重鎖構造は、２つの検出可能なプローブのポリヌクレオチド及び捕捉プローブのポリヌクレオチドによって形成される。
図１に示されるように、一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の第１の発色団を含む。同様に、一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、複数の第２の発色団を含む。一部の実施形態では、第２のポリマー１１８ａ、１１８ｂは、検出可能なプローブの少なくとも１つの第３のポリヌクレオチド１１６の各末端に共有結合している。
図１に示される実施形態などの一部の実施形態では、第１の発色団はアクセプター発色団である。他の実施形態では、第１の発色団はドナー発色団である。図１に示されるように、一部の実施形態では、第２の発色団はドナー発色団である。他の実施形態では、第２の発色団はドナー発色団である。

【0085】

実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。
実施形態では、第３のポリヌクレオチドは第１の部分、第１の部分に隣接した第２の部分、及び第２の部分によって第１の部分から離れている第３の部分を含む。一部のそのような実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、第３の部分に対しての第１の部分の相補性の度合よりも高い度合の第２の配列の部分に対しての相補性を有する。よって、第３のポリヌクレオチドは、ヘアピン構造を形成するよりもむしろ第２の配列と優先的にハイブリダイズする。実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも一部は、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。

【0086】

【0087】

図１にも図示されるように、第４のポリヌクレオチド１２０は標的化部分１２２に共有結合していた。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。
実施形態では、組成物は、本明細書に記載されている捕捉プローブ及び検出可能なプローブを含む。したがって、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端及び第２の末端の少なくとも１つが、発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物が本明細書に記載される。

【0088】

実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。
実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。

【0089】

一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。同様に、一部の実施形態では、第２のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。一部の実施形態では、第２の種類の検出可能なプローブも存在する。一部のそのような実施形態では、検出可能なプローブは、第１のポリマー又は第２のポリマーに結合した第３のポリヌクレオチドを含む。
実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも一部は、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。
実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する（図２Ａに図示される通り）。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。

【0090】

実施形態では、第４のポリヌクレオチドは標的化部分に共有結合している。様々な実施形態では、第４のポリヌクレオチドは、第１の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第４の配列を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。

【0091】

説明用の捕捉プローブ２０２及び説明用の検出可能なプローブ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃの別の実施形態の概略的な型が図２Ａに示される。捕捉プローブ１０２は、（１）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（２）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチド２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃを含む。
複数の検出可能なプローブ２０４ａ、２０４ｂ、２０４ｃも存在し、複数の検出可能なプローブのそれぞれは、第３のポリヌクレオチド２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃを含む。第３のポリヌクレオチドは、発色団２１４を含む第１のポリマーに一方の末端で共有結合している。実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する。

【0092】

したがって、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端が、発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物が本明細書に記載される。
実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。

【0093】

実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第３の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。一部の実施形態では、三重鎖構造は、２つの検出可能なプローブのポリヌクレオチド及び捕捉プローブのポリヌクレオチドによって形成される。
図２Ａに示されるように、一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。一部の実施形態では、第２の種類の検出可能なプローブも存在する。一部のそのような実施形態では、検出可能なプローブは、第１のポリマー及び／又は第２のポリマーに結合した第３のポリヌクレオチドを含む。

【0094】

実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも一部は、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。
実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する（図２Ａに図示される通り）。他の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。

【0095】

図２Ａにも図示されるように、第４のポリヌクレオチド２２０は標的化部分２２２に共有結合していた。様々な実施形態では、第４のポリヌクレオチドは、第１の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第４の配列を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。
説明用の捕捉プローブ２０２及び説明用の検出可能なプローブ２０４、２０６ａ、２０６ｂの別の実施形態の概略的な型が図２Ｂに示される。捕捉プローブ１０２は、（１）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（２）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチド２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃを含む。

【0096】

複数の検出可能なプローブ２０４、２０６ａ、２０６ｂも存在し、複数の検出可能なプローブのそれぞれは、第３のポリヌクレオチド２１６ａ、２１６ｂ、２１６ｃを含む。第３のポリヌクレオチドは、アクセプター発色団２１４を含む第１のポリマーの一方の末端に共有結合しており、第２のポリマーの他の末端には、ドナー発色団２１８を含む。言い換えれば、複数の検出可能なプローブのそれぞれは、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端は、アクセプター発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第２の末端は、ドナー発色団を含む第２のポリマーに共有結合している。実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する。
したがって、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端が、アクセプター発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第２の末端が、ドナー発色団を含む第２のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブを含む、組成物が本明細書に記載される。

【0097】

【0098】

図２Ｂに示されるように、一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。同様に、一部の実施形態では、第２のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。一部の実施形態では、第２の種類の検出可能なプローブ２０４も存在する。一部のそのような実施形態では、検出可能なプローブ２０４は、第１のポリマー又は第２のポリマーに結合した第３のポリヌクレオチドを含む。
実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第３のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。
実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも一部は、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。

【0099】

実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩａ）、（ＩＩｂ）又はこれらの組合せを有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩａ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（ＩＩｂ）を有する。
図２Ｂにも図示されるように、第４のポリヌクレオチド２２０は標的化部分２２２に共有結合していた。様々な実施形態では、第４のポリヌクレオチドは、第１の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第４の配列を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第４の配列は、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。

【0100】

別の実施形態は図２Ｃに図示される。捕捉プローブ１０２は、（１）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（２）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチド２１０を含む、第２のセグメントを含む。
複数の分岐リンカー２２６及び複数の検出可能なプローブ２０４も存在する。複数の検出可能なプローブのそれぞれは第３のポリヌクレオチド２１６（第３の配列を有する）を含み、複数の分岐リンカーのそれぞれは第４のポリヌクレオチド２２８（第４の配列を有する）及び第５のポリヌクレオチド２２４（第５の配列を有する）を含む。第３のポリヌクレオチドは、発色団２１４を含む第１のポリマーに一方の末端で共有結合している。

【0101】

実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する。実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第２の配列は、第４の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。
実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する。実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第３の配列は、第５の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。

【0102】

実施形態では、第２、第３、第４及び／又は第５のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～４０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第２、第３、第４及び／又は第５のポリヌクレオチドは、１０ヌクレオチド～３０ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、第２、第３、第４及び／又は第５のポリヌクレオチドは、１５ヌクレオチド～２５ヌクレオチドの範囲の長さを有する。一部の実施形態では、三重鎖構造は、２つの検出可能なプローブのポリヌクレオチド及び捕捉プローブのポリヌクレオチドによって形成される。
一部の実施形態では、第１のポリマーのそれぞれは、複数の発色団を含む。
実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも一部は構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブの少なくとも１つは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。一部の実施形態では、検出可能なプローブのそれぞれは、上記に記載されている構造（Ｉ）を有する。

【0103】

一部の実施形態では、第６のポリヌクレオチド２２０は標的化部分２２２に共有結合している。様々な実施形態では、第６のポリヌクレオチドは、第１の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第６の配列を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９２％の相補性を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９５％の相補性を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９６％の相補性を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９７％の相補性を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９８％の相補性を有する。一部の実施形態では、第６の配列は、第１の配列に対し少なくとも９９％の相補性を有する。他の実施形態では、標的化部分は捕捉プローブに共有結合している。

【0104】

したがって、（１）（ｉ）第１の配列を有する第１のポリヌクレオチドを含む第１のセグメント、及び（ｉｉ）第１のセグメントにコンジュゲートした第２のセグメントであって、第２のセグメントが、第２の配列をそれぞれ含む複数の第２のポリヌクレオチドを含む、第２のセグメントを含む捕捉プローブ、並びに（２）複数の検出可能なプローブであって、複数の検出可能なプローブのそれぞれが、第１の末端及び第２の末端を有する第３のポリヌクレオチドを含み、第１の末端が、発色団を含む第１のポリマーに共有結合しており、第３のポリヌクレオチドが、第３の配列を有する、複数の検出可能なプローブ、（３）第４のポリヌクレオチドに結合したポリマー主鎖を含む複数の分岐リンカー、及び複数の第５のポリヌクレオチドであって、第４のポリヌクレオチドが、第２の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第４の配列を有し、第５のポリヌクレオチドのそれぞれが、第３の配列に対し少なくとも９０％の相補性を有する第５の配列を含む、複数の分岐リンカー及び複数の第５のポリペプチドを含む組成物が本明細書に記載される。

【0105】

本明細書に記載されている捕捉プローブ、検出可能なプローブ、又は両方を含むキットも本明細書に記載される。一部のそのような実施形態では、本開示のキットは、標的ヌクレオチド配列の特定のための、化合物、組成物、又は検出可能なプローブの使用のための使用説明書をさらに含む。
標的分析物の存在を特定するための方法であって、アッセイ条件下で、試料を、本明細書に記載されている組成物と接触させることにより、混合物を生成するステップ、及び、検出条件下で混合物をイメージングするステップを含む、方法がさらに記載される。一部の実施形態では、混合物をイメージングするステップは、第１の波長でドナーフルオロフォアを励起するステップ、及び第２の波長でアクセプターフルオロフォアの発光を検出するステップを含む。

【実施例】

【0106】

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

【0107】

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

【0108】

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

【0109】

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

【0110】

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

【0111】

（実施例３）
コンカテマー化によるシグナル増幅
単独の、並びに（１）第１のプローブ（５’－ＣＧＡＣＧＣＴＴＡＣＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ－（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ＣＣＧＡＣＴＧＴＧＣＡ－ｄＴ－３’）（配列番号２）及び複数の第２のプローブ（５’－ＣＴＧＴＡＡＧＣＧＴＣＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）９－ｈｅｇ－ＧＡＣＡＴＴＣＧＣＡＧＣ－ｄＴ－３’）（配列番号３）、（２）第１のプローブ（５’－ＣＧＡＣＧＣＴＴＡＣＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ－（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ＣＣＧＡＣＴＧＴＧＣＡ－ｄＴ－３’）（配列番号２）と混合したニュートラアビジンビーズに結合したビオチン化標的プローブ（５’－Ｂ－ｈｅｇ－ＡＴＧＣＡＣＡＧＴＣＧＧ－ｄＴ－３’）（配列番号１）を、フローサイトメトリーを使用して分析した。

【0112】

ストックをサーマルサイクラーを使用して９４℃に１０分間加熱し、次いで冷却し、使用まで３７℃で維持した。暗所で室温での３０分間のインキュベーションによって、１試料当たり５ナノグラム（ｎｇ）の捕捉プローブを３０ｕｌのニュートラアビジン被覆ビーズに結合させた。ビーズを、ハイブリダイゼーション緩衝液（１０ｍＭのＴｒｉｓ－ＨＣＬ、４ｍＭのｍｇＣｌ、１５ｍＭのＫＣｌ、ｐＨ８．２）で洗浄し、４００×ｇで５分間遠心分離した。上清を除去し、試料を細胞染色緩衝液に再懸濁させた。条件１及び２について、１ｕｌの１００ｕＭの第１のプローブを添加し、試料を室温で１０分間インキュベートし、続いてハイブリダイゼーション緩衝液で洗浄した。試料を４００×ｇで５分間遠心分離し、上清を除去し、試料を細胞染色緩衝液に再懸濁させたか、又は第２のプローブで処理した。条件２について、１ｕｌの１００ｕＭの第２のプローブを添加し、試料を室温で１０分間インキュベートし、続いてハイブリダイゼーション緩衝液で洗浄した。試料を４００×ｇで５分間遠心分離し、上清を除去した。試料を細胞染色緩衝液に再懸濁させ、ＳＡ３８００フローサイトメーターより分析した。結果を図４に示す。

【0113】

（実施例４）
分岐増幅
ニュートラアビジンビーズに結合した５ｎｇのビオチン化標的プローブ（５’－ビオチン－ｈｅｇ－ＴＴＴＣＴＴＴＧＡＧＧＴＴＴＡＧＧＡＴＴＣ－ｄＴ－３’）（配列番号４）を、２００ｐｍｏｌの標的増幅物（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）、並びに（１）５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧＸ－Ｆ－ｄＴ－３’（配列番号６）、５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ｄＴ－３’（配列番号７）；（２）５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧＸ－Ｆ－ｄＴ－３’（配列番号６）、５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）４－ｈｅｇ－ｄＴ－３’（配列番号８）；及び（３）５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）９－ｈｅｇ－ｄＴ－３’（配列番号９）から選択される複数の検出プローブと混合する。

【0114】

プローブストックをサーマルサイクラーを使用して９４℃に１０分間加熱し、次いで冷却し、使用まで３７℃で維持した。暗所で室温での３０分間のインキュベーションによって、１試料当たり５ｎｇの捕捉プローブをニュートラアビジンビーズに結合させた。ビーズをハイブリダイゼーション緩衝液で洗浄し、４００×ｇで５分間遠心分離し、上清を除去した。２００ｐｍｏｌの標的増幅物を添加し、試料を３７℃で１０分間インキュベートし、続いて上記に記載されたようにしてハイブリダイゼーション緩衝液で洗浄した。４００ｐｍｏｌの検出プローブを添加し、試料を３７℃で１０分間インキュベートした。試料を上記に記載されたようにしてハイブリダイゼーション緩衝液で洗浄し、ＳＡ３８００フローサイトメーターによる分析のために、細胞染色緩衝液に再懸濁させた。

【0115】

（実施例５）
分岐増幅
捕捉プローブを、（１）２００ｐｍｏｌの標的増幅物（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）、並びに（２）複数の検出可能なプローブ、及び２００ｐｍｏｌの標的増幅物（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）、及び４００ｐｍｏｌの複数の検出プローブ（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号７）と混合した。結果を図５に示す。４×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ｄＴ－３’；Ａ０３）（配列番号７）のハイブリダイゼーション後、約９倍の蛍光の増加があった。

【0116】

（実施例６）
分岐増幅
試料を、捕捉プローブ（Ａ０１）；捕捉プローブ＋標的（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）－（Ａ０２）；捕捉プローブ＋標的（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）＋５×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）４－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号８）－（Ａ０３）；捕捉プローブ＋標的（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）＋１０×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）９－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号９）－（Ａ０４）；標的（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）＋５×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）４－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号８）－（Ａ０５）；及び標的（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣＡＧＡ－ｈｅｇ－Ｆ－５’）（配列番号５）＋１０×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）９－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号９）－（Ａ０６）とともに３７℃で１０分間インキュベートする。結果を図６に示す。５×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）４－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号８）のハイブリダイゼーション後、約１１倍の蛍光の増加、及び１０×増幅物（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）９－ｈｅｇ－ｄＴ－３’）（配列番号９）のハイブリダイゼーション後、約１６倍の蛍光の増加があった。

【0117】

（実施例７）
コンカテマー増幅
（３’－ｄ－ＴＡＣＧＴＧＴＣＡＧＣＣ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）３－ｈｅｇ－ＧＡＣＡＴＴＣＧＣＡＧＣ－５’）（配列番号１０）に結合したビオチン化標的プローブ（５’－Ｂ－ｈｅｇ－ＡＴＧＣＡＣＡＧＴＣＧＧ－ｄＴ－３’）（配列番号１）を第２のプローブ（５’－ＣＴＧＴＡＡＧＣＧＴＣＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）４－ｈｅｇ－ＣＧＡＣＧＣＴＴＡＣＡＧ－ｄＴ－３’）（配列番号１１）と混合し、これをジグザグ様式でコンカテマー化する（図７に図示される通り）。次いで得られた構造を検査する。

【0118】

（実施例８）
溶液中での段階的線状プローブハイブリダイゼーション
第１のプローブ（３’－ｄＴ－ＡＡＡＧＡＡＡＣＴＣＣＡＡＴＣＣＴＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）－ｈｅｇ－ＧＧＴＴＧＧＣＣＴＴＡＧＧＧＴＴＣ－５’）（配列番号１２）を第２のプローブ（５’－ＣＣＡＡＣＣＧＧＡＡＴＣＣＣＡＡＧ－ｈｅｇ－Ｆ（ｈｅｇｈｅｇｈｅｇ－Ｆ）－ｈｅｇ－ＣＴＴＴＧＡＧＧＴＴＴＡＧＧＡＴ－ｄＴ－３’）（配列番号１３）と、ハイブリダイゼーションのための様々な条件（各プローブの２００ｕＭのストックを９４℃に５分間加熱し、それぞれ１００ｕＭの最終濃度のために１：１で混ぜ合わせる）下で混合した。結果を図８に示す。個々のプローブは、約７．６ｍで見出され、ハイブリダイズしたプローブは、約６．８ｍで開始し（推定上、単一ハイブリダイゼーション）、より長い多量体は、４．２～５．５ｍで見られ、これらは、完全に溶解しない。３７℃でのインキュベーションはより長い鎖をもたらした。

【0119】

さらに、図８Ｂに示されるように、第１のプローブの第２のプローブへのハイブリダイゼーションは、約１．６倍の蛍光の増加をもたらした。しかしながら、第１のプローブ、続く第２のプローブとのさらなるインキュベーションは、蛍光を増加させなかった。溶液の分析からの多量体を含有するハイブリダイズ前の材料とのインキュベーションは、蛍光のさらなる増加を示さなかった。
上記に記載された様々な実施形態を組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。本出願で参照されている、及び／又は２０２０年１１月２５日に出願された米国仮特許出願第６３／１１８，５４４号を含む出願データシートに列挙されている、すべての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国の特許、外国の特許出願、及び非特許出版物は、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。実施形態の態様は、様々な特許、出願、公開の概念を用いてなおさらに実施形態を提供することが必要である場合には、修正することができる。
これら、及び他の変更を、上記に詳述された記載を踏まえて実施形態に行うことができる。一般に、以下の特許請求の範囲において、使用される用語は、特許請求の範囲を、本明細書及び特許請求の範囲に開示されている具体的な実施形態に限定するものと解釈されるべきではなく、そのような特許請求の権利が付与された均等物の包括的範囲とともに、すべての可能な実施形態を含むものと解釈されるべきである。したがって、特許請求の範囲は本開示によって制限されない。

【図1】