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嘌呤全景与科研选型指南:结构层级、分类图谱、代谢三路线与典型应用

1.背景介绍:为什么嘌呤值得关注?

        嘌呤(purine)并非“单一物质”,而是一类含稠合双环的含氮杂环骨架;它构成了多种关键生物分子的结构基础,并在生命体系中呈现出“跨层级”的功能:

 

1. 信息层:A、G(A=腺嘌呤 adenine;G=鸟嘌呤 guanine)是核酸中的嘌呤碱基,参与遗传信息存储与碱基配对(DNA:A–T、G–C;RNA:A–U、G–C)。

2. 能量层:ATP/GTP(ATP=三磷酸腺苷 adenosine triphosphate;GTP=三磷酸鸟苷 guanosine triphosphate)等核苷三磷酸是细胞内最重要的“能量与反应驱动单位”,其高能磷酸键水解释放的能量可被酶体系耦合利用(更准确地说:释放的自由能来自水解前后体系自由能差,包括产物稳定化、溶剂化与熵效应,并非“某一根键本身储能”)。

3. 信号层:ATP、ADP(ADP=二磷酸腺苷 adenosine diphosphate)、腺苷(adenosine)等嘌呤相关分子也可作为细胞外信号:ATP 是典型的胞外“损伤/应激信号”,主要激活 P2X(ATP 门控离子通道),也可激活部分 P2Y; ADP 更典型地作为部分 P2Y 的配体(如 P2Y1、P2Y12、P2Y13 等);腺苷 主要激活 P1(腺苷受体:A1/A2A/A2B/A3),共同参与炎症、神经与血管等过程调控。

4. 代谢终点层:在人类,嘌呤降解的终产物为尿酸(生理条件下多以尿酸盐形式存在)。由于人类缺乏功能性尿酸氧化酶/尿酸酶(uricase/urate oxidase),尿酸进一步分解受限,因而更容易在特定条件下发生累积并增加相关疾病风险。

 

        同时,嘌呤还与公共健康中的“饮食—代谢”讨论密切相关:多项综述指出,与尿酸生成相关的可代谢嘌呤负荷通常以内源性周转贡献为主,饮食贡献相对较小(常被概括为“约 2/3 内源性、约 1/3 外源性”,但不同研究与人群存在差异)。这一点有助于理解:饮食管理重要,但往往不足以单独解释或解决全部代谢问题。

 

2.基本概念:嘌呤从母核到核苷酸的结构层级

 

嘌呤(母核骨架) → 成为碱基(作为“字母”被识别) → 与糖形成核苷 → 加上磷酸成为核苷酸 → 承担核酸原料 / 能量与信号功能。

注:这里的“成核苷”更准确说法是碱基与糖通过 N-糖苷键连接(而不是泛指“取代”)。

 

2.1 嘌呤是什么:母核与“嘌呤类”的区别

1. 嘌呤(purine):由嘧啶环与咪唑环稠合形成的含氮芳香杂环母核,分子式 C₅H₄N₄。嘌呤母核是多类关键生物分子的结构基础:从核酸中的嘌呤碱基(如腺嘌呤、鸟嘌呤),到核苷/核苷酸(如 ATP、GTP),再到多种天然产物与药物分子,都可视为在嘌呤骨架上进行特定位点修饰后的“家族成员”。

2. 嘌呤类化合物(purines):指以嘌呤母核为核心的一大类衍生物集合,包括天然碱基、核苷、核苷酸、环核苷酸、辅酶片段以及药物类似物等。

 

2.2 嘌呤与嘧啶:核酸碱基的两大类别

1. 嘌呤碱基(Purine bases):双环,主要包括:A(腺嘌呤,adenine)、G(鸟嘌呤,guanine)

2. 嘧啶碱基(Pyrimidine bases):单环,主要包括:C(胞嘧啶,cytosine)、T(胸腺嘧啶,thymine)、U(尿嘧啶,uracil)

 

        这个结构差异非常关键:核酸双螺旋中通常采用“嘌呤(大)+ 嘧啶(小)”的配对方式,才能保持链间距离稳定,并形成特定的氢键模式(例如 G–C 氢键多于 A–T / A–U)。

 

2.3 常混淆的三层结构:碱基、核苷、核苷酸

 

名称

组成

代表例子

理解要点

碱基(Base)

仅含氮碱基本体(嘌呤/嘧啶及其取代物)

A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)

遗传信息识别的“字母”

核苷(Nucleoside)

碱基 + 糖(核糖 ribose / 脱氧核糖 deoxyribose)

腺苷(adenosine)、鸟苷(guanosine)、肌苷(inosine)

进入核酸与信号体系的结构层级(“带糖的碱基”)

核苷酸(Nucleotide)

核苷 + 磷酸(通常 1–3 个)

AMP(腺苷一磷酸)/ADP(腺苷二磷酸)/ATP(三磷酸腺苷)、GTP(三磷酸鸟苷)

核酸合成原料 + 反应驱动力/能量与调控节点

 

2.4 环核苷酸:把“核苷酸底物”转成“信号分子”

1. cAMP(3′,5′-环磷酸腺苷,cyclic AMP):由 ATP(三磷酸腺苷) 在腺苷酸环化酶(adenylyl cyclase,常写 AC)作用下生成;随后可被磷酸二酯酶(phosphodiesterase,PDE)水解为 5′-AMP(5′位腺苷一磷酸),用于信号终止/减弱。

2. cGMP(3′,5′-环磷酸鸟苷,cyclic GMP):由 GTP(三磷酸鸟苷) 在鸟苷酸环化酶(guanylyl cyclase,常写 GC)作用下生成,是另一条经典信号通路的核心第二信使;同样可被 PDE(磷酸二酯酶)水解失活(生成 5′-GMP)。

 

3.结构特色:嘌呤为何成为通用骨架

 

3.1 结构特色

1)稠合双环带来更“丰富且稳定”的识别面

        嘌呤骨架上有多个含氮位点,可作为氢键受体(在某些衍生物中也可形成供体组合),使它在蛋白结合口袋里更容易建立有方向性、可重复的氢键网络与极性相互作用。可以理解为:嘌呤像一块“自带对接点”的拼图,比较容易被酶或受体稳定识别。

 

2)芳香性与平面性带来可预测的堆叠与几何匹配

        嘌呤属于芳香性稠合体系,整体较平面,既能在核酸中参与碱基堆叠增强结构稳定性,也能在蛋白口袋中提供可预测的形状与电子分布,降低“怎么放都不合适”的不确定性。简言之:它更像“形状规则、电子分布稳定”的标准零件。

 

3)质子化状态与(在碱基衍生物中更明显的)互变形式,赋予环境响应的识别差异

        嘌呤环上的含氮位点在不同微环境(例如口袋极性、局部 pH)下可能呈现不同的质子化状态,从而改变氢键供受体格局;而在腺嘌呤、鸟嘌呤等嘌呤碱基衍生物中,还存在低比例但重要的互变异构(例如氨基/亚胺、酮/烯醇相关形式),会使氢键“图谱”出现细微变化。可将其理解为:同一骨架在不同环境下可能呈现不同的“对接偏好”,从而影响配对、识别与催化选择性。

 

3.2 为什么说它是“通用骨架”——位点有限但可设计性强

 

1. 在生物体系中,N9 位点常用于与糖连接(形成核苷),这是进入核酸/核苷酸世界的关键“接口”;

2. 在化学与药物设计中,常在 C2/C6/C8 等位点进行取代,实现对氢键、电子性质与立体体积的精细调控。

 

        因此,嘌呤既像“标准底座”(易被识别),又像“可调模块”(能在少数关键位点上做出大量功能差异),这就是它能成为通用骨架的核心原因。

 

4.主要类别:嘌呤相关分子全景分类(从骨架到功能)

 

类别

代表分子

与嘌呤母核关系

典型角色

嘌呤碱基(核酸字母)

腺嘌呤 A(adenine)、鸟嘌呤 G(guanine)

嘌呤母核的天然取代形式

DNA/RNA 信息编码与识别

代谢相关碱基/中间体

次黄嘌呤(hypoxanthine)、黄嘌呤(xanthine)

嘌呤碱基的去氨/氧化相关形态

连接合成、回收与分解;是尿酸生成链路的重要中间体

核苷

腺苷(adenosine)、鸟苷(guanosine)、肌苷(inosine)

碱基 + 糖(核糖/脱氧核糖)

核酸构件;腺苷亦是重要信号分子

核苷酸(核酸原料/能量底物)

AMP(腺苷一磷酸)、ADP(腺苷二磷酸)、ATP(三磷酸腺苷);GTP(三磷酸鸟苷)

核苷 + 磷酸(常见 1–3 个)

核酸合成原料;ATP/GTP 驱动大量反应与分子机器

合成与回收关键枢纽

IMP(肌苷一磷酸)

嘌呤核苷酸“中心节点”

从头合成与回收途径的交汇点,上游可通向 AMP/GMP 分支

环核苷酸(第二信使)

cAMP(3′,5′-环磷酸腺苷)、cGMP(3′,5′-环磷酸鸟苷)

由 ATP/GTP 经环化酶生成的环状单磷酸形式

经典信号转导核心节点(“第二信使”)

胞外嘌呤信号分子

ATP、ADP、腺苷

仍为嘌呤核苷酸/核苷,但作用场景在胞外

作为细胞外信号,介导炎症、神经、血管等调控

含嘌呤片段的辅酶/活化载体

NAD⁺/NADP⁺(烟酰胺腺嘌呤二核苷酸/磷酸)、FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)、CoA(辅酶A)、SAM(S-腺苷甲硫氨酸)

多数含腺苷(adenosine)片段或腺苷二核苷酸结构

分别承担氧化还原、酰基转移、甲基供体等“通用代谢功能”

嘌呤生物碱(生活常见)

咖啡因、可可碱、茶碱

黄嘌呤骨架的 N-甲基化衍生物(甲基黄嘌呤)

常见于药理研究

药物与类似物(代表性)

别嘌醇(allopurinol,常转化为氧嘌呤醇/oxypurinol)等

以嘌呤“可被识别”的结构特征模拟底物/配体

常见策略:抑制黄嘌呤氧化还原酶等关键酶以降低尿酸

终末代谢产物(人类相关)

尿酸(uric acid)

嘌呤分解终点(在人类)

与高尿酸血症/痛风等风险相关

 

5.嘌呤代谢三条路线:合成、回收、分解

 

路线

核心目的

关键起点/节点

关键信息补充

从头合成(de novo)

从小分子搭建嘌呤核苷酸池

PRPP →(多步)→ IMP → AMP/GMP

关键原料包括氨基酸、一碳单位等;IMP为终点分支,分别向AMP/GMP分支合成

回收途径(salvage)

节省能量,利用已有碱基

HGPRT/APRT等将游离碱基回收为IMP/GMP/AMP

重要于维持核苷酸平衡;HGPRT缺陷可导致莱斯-尼亨症(Lesch-Nyhan syndrome)等疾病

分解代谢(catabolism)

分解嘌呤,排出尿酸

次黄嘌呤 → 黄嘌呤 →尿酸由 XOR(黄嘌呤氧化还原酶,包含 XDH/XO 两种活性形式)催化完成

“XO”常用于指其中的氧化酶形式;别嘌醇/氧嘌呤醇通过抑制该酶体系降低尿酸生成。

 

6.典型应用:嘌呤如何贯穿“信息—能量—信号—疾病—药物”

 

6.1 遗传信息:A、G 作为嘌呤碱基构成核酸“字母表”

嘌呤碱基与嘧啶碱基共同构成核酸的编码体系,决定序列识别与复制稳定性。

 

6.2 能量与反应驱动:ATP/GTP 是“可被酶识别”的能量货币

ATP/GTP 不仅提供能量,更重要的是其结构被大量酶精确识别,作为反应耦合的通用驱动力来源。

 

6.3 信号转导:嘌呤不仅在细胞内,也在细胞外“传递信息”

1. 细胞内第二信使:cAMP由ATP生成;cGMP由GTP生成,分别连接不同信号通路,调节细胞内的许多生物反应。

2. 细胞外嘌呤信号(purinergic signaling):ATP可作为细胞损伤/应激的信号,作用于P2X(离子通道型)和P2Y(GPCR型)受体;腺苷则通过A1/A2A/A2B/A3等腺苷受体调控多种生理过程,如炎症反应、免疫抑制和疼痛管理等。

 

6.4 代谢与疾病:尿酸是嘌呤分解终点,也是临床关注点

        尿酸是嘌呤分解的最终产物,高尿酸血症是痛风的关键病理基础,膳食和内源性代谢共同贡献尿酸生成,研究显示膳食嘌呤大约贡献每日尿酸生成的三分之一。高尿酸血症的患者可能出现痛风发作,影响关节健康。

 

6.5 药物研发:嘌呤通路为何是“经典可干预体系”

1. 抑制尿酸生成:别嘌醇/氧嘌呤醇通过抑制黄嘌呤氧化酶(XOR)减少尿酸生成,是典型的“嘌呤分解通路靶点”药物案例。

2. 干预核苷酸供给与复制:许多药物通过“结构类似物”干预核苷酸代谢与核酸合成,影响细胞增殖、癌症治疗或病毒复制等。

 

注:本节为机理层面的科普与药理逻辑梳理,不构成个体化医疗建议。

 

7.产品导航表|阿拉丁嘌呤相关化学品科研选型快速索引(对应表1–表5)

 

科研任务 / 实验场景

典型“你在找什么”

优先看哪张表

为什么先看这张

表里可用代表物(举例)

1 做“嘌呤代谢全景”与通路梳理:从头合成/回收/分解

通路关键节点底物、终产物、骨架对照

表1 + 表3

表1给“碱基/代谢物/终产物”的骨架与通路标志物;表3给“PRPP/IMP/XMP/AMP/GMP”等决定通量与分支的核苷酸节点

嘌呤、腺嘌呤、鸟嘌呤、次黄嘌呤、黄嘌呤、尿酸;PRPP、IMP、XMP、AMP、GMP

2 建立或验证“回收途径(salvage)”是否工作(HGPRT/APRT相关)

回收底物(碱基/核苷)、产物节点(IMP/GMP/AMP)

表2 + 表1 + 表3

回收途径通常从“核苷/碱基”喂入(表2/表1),并以“IMP/AMP/GMP”等核苷酸节点读出(表3)

肌苷、腺苷、鸟苷;次黄嘌呤、腺嘌呤、鸟嘌呤;IMP、AMP、GMP

3 杂交瘤/细胞筛选:HAT 选择体系(经典应用)

HAT 关键组分中的“嘌呤部分”

表1

HAT 体系里与嘌呤最直接相关的是次黄嘌呤(用于回收途径支撑核苷酸合成)

次黄嘌呤(Hypoxanthine)

4 做“能量状态/腺苷酸系统”实验(ATP↔ADP↔AMP)

ATP/ADP/AMP 标准底物、能量耦联读出

表3

这是典型的“高能磷酸体系”选型:ATP/ADP/AMP 同表内便于成套配置与比较

ATP、ADP、AMP、dATP

5 激酶反应、底物鉴定、磷酸化位点研究(含化学富集策略)

ATP 供体、硫代供体、稳定模拟物

表3

激酶选型常见路径:先用 ATP跑通体系→再用 ATP-γ-S 做“硫代磷酸化”以便后续化学标记/富集;需要时用 ATP 类似物做对照

ATP、ATP-γ-S、[³H]αβ-meATP(若做受体结合/放射性体系)

6 PCR/测序/体外DNA合成与聚合酶动力学

dNTP(尤其 dATP)

表3

dNTP 是聚合酶必需底物,按“脱氧核苷三磷酸”直接定位

dATP

7 G 蛋白/小GTP酶信号:交换/水解、激活态与失活态锁定

GDP/GTP循环、不可水解类似物(激活/抑制配对)

表3

做信号通路时最实用的是“锁定态”工具:GTPγS(激活)与 GDP 类似物(失活)成对使用;GDP 用于基础交换/水解动力学

GDP、GTP-γ-S、Guanosine 5′-O-(2-Thiodiphosphate)

8 第二信使通路:cAMP/cGMP 与 PDE 抑制剂筛选

cAMP/cGMP 标准品、通路激活读出

表3

典型工作流是用环核苷酸作为底物/标准或直接刺激下游通路,再做 PDE 活性/抑制剂评估

cAMP、cGMP

9 嘌呤能信号(P2X/P2Y):受体激动、炎症小体/P2X7 机制

强激动剂、受体结合示踪

表3

P2 受体实验常用“天然配体 + 工具化合物”组合:先用 ATP 建立响应,再用 BzATP作为 P2X7 相关工具刺激(注意亚型/物种差异);如需定量受体结合,可用[³H]αβ-meATP(更常用于 P2X 结合/竞争结合体系)进行示踪。

ATP、BzATP、[³H]αβ-meATP

10 核苷/核酸相关基础实验:补充核苷、做核苷代谢/转运

腺苷/鸟苷/肌苷等内源核苷;脱氧核苷

表2

这类需求最直接的是“核苷池”的搭建与补充,表2聚合了核苷与脱氧核苷,便于按 DNA/RNA 场景选

腺苷、鸟苷、肌苷;2′-脱氧腺苷、2′-脱氧鸟苷

11 氧化应激与DNA氧化损伤定量(方法学/生物标志物)

8-oxo-dG 标准品/对照

表2

8-oxo-dG 属于“损伤核苷标志物”,常用于 LC-MS/MS、HPLC 等定量方法建立与生物样本氧化损伤评估

2′-Deoxy-7,8-dihydro-8-oxoguanosine(8-oxo-dG)

12 尿酸/XO 轴:痛风、高尿酸、XO 活性与抑制剂筛选

尿酸标准、黄嘌呤底物、XO 抑制剂

表1 + 表5

表1提供通路底物与终产物(黄嘌呤、尿酸);表5提供关键干预工具(别嘌醇)用于验证“XO 依赖性”

黄嘌呤、尿酸;别嘌醇

13 抗代谢/免疫抑制:硫代嘌呤通路干预与耐药机制

6-MP/6-TG/硫唑嘌呤等,细胞增殖抑制与代谢通路研究

表5

这类工作以“药物工具”选型为主,需要同类药物成组比较(前药/活性代谢物/同类)与机制验证

6-MP、6-TG、硫唑嘌呤

14 嘌呤代谢酶干预:ADA 抑制、嘌呤稳态失衡模型

ADA 抑制剂、相关底物/核苷读出

表5 + 表2

先在表5找到 ADA 抑制工具(喷司他丁)建立干预;再在表2用核苷/脱氧核苷作为代谢读出或补充

喷司他丁;2′-脱氧腺苷、腺苷等

15 抗病毒核苷类似物研究:HSV/VZV/CMV/HBV/HIV 体系阳性对照

机制对照药、感染模型用药

表5

抗病毒实验最常见选型是“按病毒类型找标准阳性对照”,表5集中收录核苷/嘌呤类似物抗病毒药

阿昔洛韦、甘昔洛韦、恩替卡韦、地丹诺辛、阿巴卡韦

16 肿瘤/淋巴系统:嘌呤核苷类似物化疗机制与耐药

氟达拉滨、克拉屈滨等用于复制/修复压力与细胞死亡机制

表5

该类研究高度依赖“可复现的药物压力模型”,表5将相关嘌呤核苷类似物集中,便于剂量/时间窗比较

氟达拉滨、克拉屈滨

17 做“细胞氧化还原/还原力”与酶偶联检测(脱氢酶/代谢流)

NAD/NADH、NADP/NADPH、FAD

表4

这类实验的核心是“辅酶体系成套配齐”:氧化型/还原型成对,决定偶联反应可用性与读出稳定性

NAD、NADH、NADP、NADPH、FAD

18 表观遗传/甲基化:DNA/RNA/蛋白甲基转移酶反应体系

SAM(甲基供体)

表4

甲基化体系的“第一性需求”就是 SAM;表4同时覆盖与一碳代谢/嘌呤合成耦联的典型辅酶体系

SAM

 

表1|嘌呤骨架 / 碱基与代谢物(同类集中、有序排列)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

嘌呤母核/骨架化合物(合成与对照)

120-73-0

P657395

嘌呤

无动物源, Low Endotoxin, 用于细胞培养, ≥98%

嘌呤“母核”骨架,用于嘌呤类衍生物/药物合成起始原料与结构对照;亦用于研究嘌呤环的理化性质(互变异构、配位/氢键)与细胞嘌呤需求相关实验

嘌呤碱基(核酸原料/回收途径底物)

73-24-5

A720493

腺嘌呤

用于细胞培养, ≥99%

DNA/RNA 的关键嘌呤碱基之一;可作为嘌呤回收途径底物(APRT 相关)与核苷酸合成研究原料;细胞培养中用于补充核苷酸前体、研究嘌呤缺乏/补救通路

嘌呤碱基(核酸原料/回收途径底物)

73-40-5

G755606

鸟嘌呤

UltraBio™

DNA/RNA 的关键嘌呤碱基之一;可作为回收途径(HGPRT 相关)底物生成 GMP;常用于核酸相关反应、G 富集结构(如 G-四链体)与嘌呤回收/合成平衡研究

嘌呤代谢中间体(次黄嘌呤/回收途径/培养选择)

68-94-0

H433326

次黄嘌呤

Moligand™, BioReagent, 用于细胞培养, powder

嘌呤回收途径重要底物(HGPRT 将其转为IMP);细胞培养中经典用于 HAT 选择体系(杂交瘤筛选常用关键组分之一),也用于研究嘌呤合成受阻时对回收途径的依赖

嘌呤代谢中间体(黄嘌呤/酶学底物)

69-89-6

X755591

黄嘌呤

UltraBio™, ≥99%

嘌呤分解通路关键中间体;常用于黄嘌呤氧化酶(XO)活性测定、尿酸生成通路研究与 XO 抑制剂筛选(嘌呤分解/氧化应激相关实验常用)

嘌呤分解终产物(尿酸/标准物质)

69-93-2

U119740

尿酸纯度标准物质

Moligand™, ≥99.8%

嘌呤分解终产物;常用作血/尿尿酸检测方法学与仪器校准的对照物;亦用于痛风/高尿酸血症机制、尿酸盐结晶与氧化应激相关研究

甲基黄嘌呤类(嘌呤生物碱/工具化合物)

83-67-0

T106805

可可碱

分析标准品, ≥99.5%

天然甲基黄嘌呤(可可成分);常作为甲基黄嘌呤类分析对照/标准品;在药理研究中用于与嘌呤受体/磷酸二酯酶(PDE)相关通路的工具化合物对照(与咖啡因/茶碱同类)

甲基黄嘌呤类(嘌呤生物碱/标准与工具)

611-59-6

P137297

1,7-二甲基黄嘌呤

≥97%

典型甲基黄嘌呤(常用作相关代谢物/标准品);用于甲基黄嘌呤分析检测对照、以及 PDE/腺苷受体相关通路研究中的工具化合物比较(与咖啡因/茶碱/可可碱同类)

 

表2|核苷 / 脱氧核苷(内源核苷 + 损伤标志物)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

核苷(腺苷/生物制剂级)

58-61-7

GMP1508325

腺苷

PharmPure™,USP,内毒<1000EU/g;微生物限度≤100cfu/g

嘌呤核苷信号与代谢核心分子;常用于腺苷受体(A1/A2A/A2B/A3)相关信号研究、细胞能量代谢与核苷回收通路实验;也可作为核苷标准品/对照

核苷(鸟苷/生物制剂级)

118-00-3

GMP1508306

鸟苷

PharmPure™,USP,内毒<500EU/g;微生物限度≤100cfu/g

RNA 组成核苷之一;用于核苷/核苷酸代谢研究、体外酶促磷酸化生成 GMP/GTP 的反应体系;亦常用于核苷类标准与细胞代谢补充实验

核苷(肌苷/回收途径底物)

58-63-9

I104348

肌苷

Moligand™, ≥98%

嘌呤核苷(次黄嘌呤核苷);可进入嘌呤回收与代谢通路(生成 IMP/次黄嘌呤等),常用于核苷代谢研究、培养体系嘌呤补充与回收途径(HGPRT相关)功能验证

脱氧核苷(DNA 合成/代谢研究)

958-09-8

D155667

2'-脱氧腺苷(无水)

Moligand™, ≥98%(HPLC)(T)

DNA 组成脱氧核苷之一;用于 DNA 合成与核苷代谢研究;也常用于腺苷脱氨酶(ADA)相关代谢/免疫缺陷模型中的底物与毒性机制研究

脱氧核苷(DNA 合成/代谢研究)

961-07-9

D100364

2′-脱氧鸟苷 水合物

≥99%

DNA 组成脱氧核苷之一;常用于 DNA 合成与脱氧核苷代谢研究(如 dNTP 池、核苷激酶/磷酸化相关实验),也可用于研究嘌呤脱氧核苷稳态与细胞毒性机制

氧化损伤核苷(DNA损伤标志物)

88847-89-6

H136806

2'-脱氧-7,8-二氢-8-氧代鸟苷

≥95%(HPLC)

8-oxo-dG 经典氧化 DNA 损伤标志物;用于氧化应激水平评估、DNA 修复(OGG1/BER 通路)机制研究,以及 LC-MS/MS、HPLC 等方法学定量的标准/对照

 

表3|核苷酸 / 环核苷酸 / 高能磷酸与硫代类似物(能量、信号与酶学工具)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

嘌呤合成关键前体(PRPP/糖磷酸活化体)

108321-05-7

P111888

5-磷酰核糖-1-焦磷酸钠盐

≥75%

PRPP 是嘌呤从头合成与回收途径的关键“活化核糖”供体;用于 APRT/HGPRT 等回收反应、以及 PRPP 酰胺转移酶等从头合成起始步骤的酶学与通量研究(嘌呤代谢三节点之一的上游关键物质)

核苷酸/单磷酸(能量代谢节点)

61-19-8

A136967

5'-腺苷酸(5'-AMP)

Moligand™, ≥98%(HPLC)

能量代谢“腺苷酸系统”关键节点(ATP/ADP/AMP);用于腺苷酸激酶(AK)反应、AMPK 相关能量感应研究,以及嘌呤核苷酸池动态平衡实验

核苷酸/单磷酸(IMP/代谢枢纽)

4691-65-0

I157479

肌苷-5'-单磷酸二钠盐水合物

≥98%(HPLC)

IMP 是嘌呤从头合成的关键分支点(由 IMP 分流至 AMP/GMP);常用于 IMP 脱氢酶、腺苷琥珀酸合成酶等酶学研究与嘌呤核苷酸池调控实验

核苷酸/单磷酸(GMP)

5550-12-9

G112861

鸟苷-5′-单磷酸 二钠盐 水合物

≥98%

GMP 是鸟嘌呤核苷酸基础单元;用于 GMP 合成与回收途径研究、GMP 相关酶(如 GMP 合成酶、5′-核苷酸酶)反应体系及作为核苷酸标准/对照

核苷酸/单磷酸(XMP/IMP→GMP中间体)

25899-70-1

X657485

黄苷-5'-单磷酸钠

≥97%(HPLC), 乙醇结晶

XMP 位于 IMP 向 GMP 生物合成的关键中间体(IMP 脱氢酶产物);常用于 IMPDH/GMP 合成酶相关酶学研究、嘌呤从头合成通路分析与抑制剂筛选

核苷酸/二磷酸(能量与信号)

58-64-0

A119474

腺苷 5′-二磷酸 (ADP)

Moligand™, ≥95%(HPLC)

能量代谢关键节点(ATP↔ADP);常用于线粒体氧化磷酸化/呼吸控制实验、ATP 合成/水解耦联研究;也是血小板 P2Y12 等嘌呤能受体信号研究的重要配体与对照

核苷酸/二磷酸(GTP循环/信号)

146-91-8

G610750

guanosine 5'-diphosphate

Moligand™

GDP 是 GTP 循环核心分子;用于小 GTP 酶(Ras/Rho/Rab 等)与异源三聚体 G 蛋白相关研究、核苷酸交换/水解动力学实验及作为标准/对照

核苷酸/三磷酸(能量与信号)

56-65-5

A265857

5'-三磷酸腺苷(ATP)

Moligand™, ≥95%

“通用能量货币”;用于激酶/ATPase 反应、细胞能量状态与嘌呤核苷酸池研究;亦是 P2X/P2Y 嘌呤能受体信号的天然配体,常作受体/炎症信号实验对照

核苷酸/三磷酸(能量与信号)

34369-07-8

A100885

腺苷-5′-三磷酸 二钠盐 水合物

用于细胞培养, Moligand™, ≥99%

细胞能量代谢“通用能量货币”;常用于激酶/ATPase 反应体系、细胞能量状态研究与 ATP 依赖型反应(如磷酸化、分子马达);亦可用于嘌呤核苷酸池补充与相关信号研究

脱氧核苷三磷酸(PCR/酶学底物)

1927-31-7

D501048

2'-脱氧腺苷5'-三磷酸[dATP]三钠三水合物

Moligand™, ≥98%

DNA 聚合酶必需底物之一;用于 PCR/测序/体外 DNA 合成与各类聚合酶动力学实验;也用于研究 dNTP 池失衡、DNA 复制压力与修复相关机制

环核苷酸(第二信使)

60-92-4

C107047

腺苷3',5'-环单磷酸(3',5'-cAMP)

Moligand™, ≥99%

经典第二信使;用于 PKA/EPAC 通路激活实验、GPCR-AC(腺苷酸环化酶)信号研究;也常用于 PDE(磷酸二酯酶)活性测定与抑制剂筛选

环核苷酸(第二信使)

7665-99-8

G349525

鸟苷3',5'-环一磷酸

Moligand™, ≥98%

cGMP 经典第二信使;用于 NO-sGC-cGMP-PKG 通路研究、PDE(磷酸二酯酶)活性测定与抑制剂筛选、平滑肌舒张/血管信号等相关实验体系

放射性示踪/受体配体(P2 受体工具)

7292-42-4

H614053

[³H]αβ-meATP

Moligand™, ≥98%

放射性标记的 ATP 类似物;常用于 P2X 受体结合/竞争结合与受体密度测定等(药理偏好更常用于 P2X1/P2X3 相关体系),用于神经/免疫嘌呤能信号研究的放射性配体工具。

ATP类似物(嘌呤能受体工具/强激动剂)

112898-15-4

B275732

BzATP三乙铵盐

≥95%

常用作 P2X7 相关实验的工具性激动剂(但对多种 P2X 受体亦可能有较高效力,存在 亚型/物种差异);用于嘌呤能信号、炎症小体激活、细胞焦亡/细胞因子释放等实验中的刺激与机制验证。

ATP类似物(硫代磷酸供体/激酶工具)

93839-89-5

A274887

ATP-γ-S,激酶底物

≥80%

ATP 的硫代磷酸类似物,常被激酶用作供体生成“硫代磷酸化”产物;用于激酶底物鉴定、化学保护标记/富集、以及构建更耐水解的磷酸化模拟体系

GTP类似物(不可水解/信号与酶学)

94825-44-2

G276049

鸟苷5′-γ-硫代三磷酸 四锂盐

≥90%

非(或极慢)水解型 GTP 类似物;用于小 GTP 酶与 G 蛋白信号“锁定激活态”、核苷酸交换因子(GEF)/GAP 相关动力学实验,以及膜蛋白-信号转导研究

GDP类似物(不可水解/抑制态锁定)

97952-36-8

G333065

鸟苷5'-O-(2-硫代二磷酸)三锂盐

≥85%

常作为 GDP 的不可水解类似物用于“锁定失活态”;用于 G 蛋白/小 GTP 酶的核苷酸结合与交换实验、信号通路抑制对照及相关酶学研究(与 GTPγS 形成激活/抑制配对工具)

嘌呤从头合成中间体(ZMP/AMP模拟)

3031-94-5

A346730

5-氨基咪唑-4-甲酰胺-1-β- D -呋喃核糖基 5′-单磷酸

≥95%

又称 ZMP(AICAR-5′-磷酸),是嘌呤从头合成通路中间体;可作为 AMP 类似信号分子用于 AMPK/能量感应研究,也常用于研究嘌呤合成通量与“purinosome”组装调控

 

表4|辅酶 / 二核苷酸体系(NAD/NADP/FAD)与甲基供体(SAM)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

辅酶/二核苷酸(氧化还原与酶学)

53-84-9

N432855

β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 水合物

Moligand™, 用于细胞培养, ≥96.5%(HPLC),≥96.5%(spectrophotometric assay), from yeast

典型嘌呤相关辅酶(含腺嘌呤核苷酸部分);广泛用于脱氢酶偶联反应、氧化还原代谢研究;也是 PARP / Sirtuin 等酶的底物或辅因子体系关键组分

辅酶/二核苷酸(NADH体系/还原力)

606-68-8

N106933

还原型辅酶I 二钠(β-NADH)

≥98%

还原型 NADH,能量代谢与电子传递关键供体;常用于脱氢酶偶联反应、线粒体复合体 I 相关研究与氧化还原状态监测实验(与嘌呤相关辅酶体系)

辅酶/二核苷酸(NADP体系)

53-59-8

N303921

β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸

Moligand™, ≥90%

氧化型 NADP⁺(含腺嘌呤核苷酸结构);与 NADPH 构成关键氧化还原对,常用于代谢通量、脱氢酶偶联反应及细胞抗氧化体系(如戊糖磷酸途径供氢)研究

辅酶/二核苷酸(NADPH体系/还原力)

2646-71-1

N1510346

还原辅酶Ⅱ四钠盐 水合物(β-NADPH四钠盐水合物)

≥99%

还原型 NADPH,细胞“还原力”核心供体;用于还原酶/单加氧酶体系、谷胱甘肽/硫氧还蛋白抗氧化通路、P450 相关反应与代谢研究(嘌呤相关辅酶体系关键)

辅酶/二核苷酸(氧化还原与酶学)

146-14-5

F302909

腺嘌呤黄素二核苷酸(FAD)

Moligand™, ≥97%

含腺嘌呤核苷酸结构的黄素辅酶;广泛用于氧化还原酶(黄素蛋白/脱氢酶/氧化酶)反应体系与酶动力学研究,也是嘌呤相关辅酶体系的重要代表

活化腺苷辅酶(甲基供体/表观遗传)

29908-03-0

S192607

S-腺苷蛋氨酸(SAM)

Moligand™, ≥98%

通用甲基供体;用于 DNA/RNA/蛋白甲基转移酶反应体系与表观遗传修饰研究;也是研究甲基化副产物 SAH 抑制效应与一碳代谢-嘌呤合成耦联的重要试剂

 

表5|嘌呤相关药物与生物活性类似物(抗代谢/抗病毒/受体配体/代谢抑制)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

嘌呤类似物药物(硫代嘌呤/抗代谢)

154-42-7

T755603

6-硫代鸟嘌呤

γ-irradiated, BioReagent, 适用于杂交瘤, 50 ×, lyophilized powder

典型硫代嘌呤抗代谢物;在体内转化为硫代核苷酸后可掺入 DNA/RNA 干扰复制与修复;常用于白血病/肿瘤细胞嘌呤代谢、DNA 损伤与耐药机制研究(亦与TPMT等代谢通路相关)

嘌呤类似物药物(硫代嘌呤/抗代谢)

50-44-2

M126858

6-巯基嘌呤 (6-MP)

Moligand™, ≥99%

经典硫代嘌呤抗代谢药;在体内转化为硫代核苷酸后抑制嘌呤从头合成并影响 DNA/RNA 合成;常用于白血病/免疫抑制相关研究、嘌呤代谢与耐药机制(TPMT/NUDT15 等相关)

嘌呤类似物药物(硫代嘌呤/免疫抑制)

446-86-6

A129740

硫唑嘌呤

Moligand™, ≥98%

6-巯基嘌呤(6-MP)的前药/衍生物,抑制嘌呤从头合成并影响淋巴细胞增殖;常用于免疫抑制机制研究、T/B 细胞增殖实验及硫代嘌呤类代谢/耐药通路(如TPMT相关)研究的工具化合物

嘌呤分解通路抑制剂(XO 抑制)

315-30-0

A105386

别嘌醇

Moligand™, ≥98%

黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂;用于降低尿酸生成的机理研究与 XO 活性抑制实验阳性对照;也常用于嘌呤分解-氧化应激关联实验(尿酸/ROS 轴)

嘌呤代谢酶抑制剂(ADA 抑制/工具药)

53910-25-1

P124220

喷司他丁

Moligand™, ≥98%(HPLC)

腺苷脱氨酶(ADA)抑制剂,常用于嘌呤代谢通路的机理研究与 ADA 抑制实验阳性对照;亦用于免疫/肿瘤细胞中腺苷/脱氧腺苷代谢失衡相关研究

抗肿瘤嘌呤核苷类似物(脱氧腺苷类似物)

4291-63-8

C129833

克拉屈滨

Moligand™, ≥98%

嘌呤核苷类似物(2-氯-2'-脱氧腺苷类);在细胞内转化为三磷酸后造成 DNA 损伤与复制受阻,常用于淋巴细胞相关肿瘤/免疫细胞靶向研究及作为嘌呤代谢干预的工具药

抗肿瘤嘌呤核苷类似物(DNA 合成抑制)

21679-14-1

F122998

氟达拉滨

Moligand™, ≥98%

嘌呤核苷类似物;在细胞内生成活性三磷酸形式后抑制 DNA 合成相关酶(如 DNA 聚合酶等)并影响复制修复;常用于白血病/淋巴瘤细胞模型、核苷类似物作用机制与耐药研究

抗病毒嘌呤核苷类似物(鸟嘌呤类似物)

59277-89-3

A126073

阿昔洛韦

Moligand™, ≥99%

典型抗疱疹病毒药物(鸟嘌呤类似物);依赖病毒胸苷激酶等活化后抑制病毒 DNA 聚合酶;常用于 HSV/VZV 抗病毒实验阳性对照与核苷类似物机制研究

抗病毒嘌呤核苷类似物(巨细胞病毒等)

82410-32-0

G129641

Ganciclovir

≥99%

鸟嘌呤核苷类似物抗病毒药;经病毒激酶等活化后抑制病毒 DNA 聚合酶并影响链延伸;常用于 CMV/疱疹病毒相关体外抗病毒实验阳性对照与核苷类似物机制研究

抗病毒核苷类似物(HBV)

142217-69-4

E181466

恩替卡韦

≥98%

鸟嘌呤核苷类似物抗乙肝病毒药;抑制 HBV DNA 聚合酶关键步骤(引发/逆转录/链延伸);常用于 HBV 体外药效评价、核苷类似物耐药机制研究与阳性对照

抗病毒核苷类似物(逆转录酶抑制剂)

69655-05-6

D129790

地丹诺辛

Moligand™, ≥98%(HPLC)

抗 HIV 核苷类似物(ddI,体内转化为活性三磷酸形式后抑制逆转录酶);常用于抗逆转录病毒药物评价、核苷类似物细胞毒性与耐药机制研究

抗病毒核苷类似物(HIV NRTI)

136470-78-5

A126552

阿巴卡韦

Moligand™, ≥98%

抗 HIV 核苷类逆转录酶抑制剂(NRTI,嘌呤核苷类似物);细胞内磷酸化为活性三磷酸后抑制逆转录酶并致链终止;常用于抗病毒药效评价、核苷类似物毒性与耐药机制研究

嘌呤合成相关小分子(AICAR/AMPK工具)

2627-69-2

A129749

阿卡德辛

Moligand™, ≥98%

又称 AICAR(5-氨基咪唑-4-甲酰胺核糖苷),细胞内可转化为 ZMP(AICAR-5'-磷酸)模拟 AMP 信号;常用于 AMPK 激活、能量代谢-嘌呤从头合成耦联、以及嘌呤合成通路调控研究

腺苷受体配体(研究工具/激动剂)

35920-39-9

E136578

5'-乙基羧酰胺基腺苷

Moligand™, ≥98%

经典腺苷受体激动剂(常用于 A1/A2A/A2B/A3 受体信号研究);适用于 GPCR 下游 cAMP/钙信号等检测体系,作为腺苷信号通路的阳性工具化合物

 

注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。

 

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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

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引用本文

阿拉丁科学.《嘌呤全景与科研选型指南:结构层级、分类图谱、代谢三路线与典型应用》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年3月5日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/a-panoramic-guide-to-purines-and-research-reagent-selection.html
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